KR20240048208A - 이차 전지 - Google Patents

이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20240048208A
KR20240048208A KR1020220127723A KR20220127723A KR20240048208A KR 20240048208 A KR20240048208 A KR 20240048208A KR 1020220127723 A KR1020220127723 A KR 1020220127723A KR 20220127723 A KR20220127723 A KR 20220127723A KR 20240048208 A KR20240048208 A KR 20240048208A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
secondary battery
case
fixing part
coupled
electrode
Prior art date
Application number
KR1020220127723A
Other languages
English (en)
Inventor
이찬호
변상원
성일원
김상훈
송혜영
최미래
구자현
정고운
정강국
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020220127723A priority Critical patent/KR20240048208A/ko
Priority to PCT/KR2023/004542 priority patent/WO2024075914A1/ko
Publication of KR20240048208A publication Critical patent/KR20240048208A/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/394Gas-pervious parts or elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

본 발명은 케이스 내부에서 발생한 내부 가스의 열 에너지를 감소시킬 수 있는 이차 전지에 관한 것이다.
일례로, 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스; 상기 케이스의 상부를 밀봉하며, 안전 벤트가 형성된 벤트홀을 구비하는 캡 플레이트; 및 상기 벤트홀의 하부에 결합된 회전 부재를 포함하는 이차 전지를 개시한다.

Description

이차 전지{Secondary battery}
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.
전지는 형상에 따라 각형, 원통형, 파우치형 등으로 분류될 수 있다. 각형 또는 원통형 전지는 금속 케이스의 내부에 양극, 음극 및 분리막을 갖는 전극 조립체가 삽입된 후 밀봉되어 제조되고, 파우치형 전지는 전극 조립체가 절연체로 코팅된 알루미늄 포일로 감싸져 제조될 수 있다.
특히, 각형 이나 원통형 전지는 케이스 내부에 전극 조립체가 삽입된 후 캡 조립체를 조립하여 전지를 구성할 수 있다. 또한, 캡 조립체는 내부 가스의 압력이 설정 압력 이상이면 파단되는 안전 벤트 및 상기 안전 벤트가 형성되고 내부 가스가 이동하는 벤트홀을 구비할 수 있다. 이러한 내부 가스는 고온 및 고압의 가스일 수 있다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명은 케이스 내부에서 발생한 내부 가스의 열 에너지를 감소시킬 수 있는 이차 전지를 제공한다.
본 발명에 의한 이차 전지는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스; 상기 케이스의 상부를 밀봉하며, 안전 벤트가 형성된 벤트홀을 구비하는 캡 플레이트; 및 상기 벤트홀의 하부에 결합된 회전 부재를 포함할 수 있다.
상기 회전 부재는 상기 캡 플레이트의 하면에 고정된 고정부; 상기 고정부의 중심에 형성된 회전축; 상기 회전축과 상기 고정부를 연결하는 연결 리브; 및 상기 회전축에 결합된 날개부를 포함할 수 있다.
상기 연결 리브는 상기 회전축의 상단 및 하단에서 외측 방향으로 연장되어 상기 고정부에 결합될 수 있다.
상기 연결 리브는 다수개로 형성되며 서로 이격될 수 있다.
상기 날개부는 상기 회전축에 회전 가능하게 결합되는 바디; 및 상기 바디의 외측에 형성된 날개;를 포함할 수 있다.
상기 날개의 가로 방향 길이는 상기 연결 리브의 길이보다 짧을 수 있다.
상기 날개의 세로 방향 길이는 상기 중심축의 높이보다 짧을 수 있다.
상기 바디와 상기 회전축 사이에는 이격 공간이 형성될 수 있다.
상기 고정부의 직경은 상기 벤트홀의 직경보다 클 수 있다.
상기 날개부는 상기 케이스 내부에서 형성된 내부 가스에 의해 회전할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 캡 플레이트에 형성된 벤트홀의 하부에 결합된 회전 부재를 구비함으로써, 케이스 내부에서 발생된 내부 가스의 열 에너지를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 A부분의 확대도이다.
도 4는 회전 구조체의 평면도이다.
도 5는 회전 구조체의 분해 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용된다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소는 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
여기서, 명세서 전체를 통하여 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 전기적으로 연결(electrically coupled)되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 단면도이다. 도 3은 도 2의 A부분의 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(110), 제1단자(120), 제2단자(130), 케이스(140), 캡 플레이트(150) 및 회전 부재(160)를 포함한다.
상기 전극 조립체(110)는 얇은 판형 혹은 막형으로 형성된 제1전극판(111), 세퍼레이터(113) 및 제2전극판(112)의 적층체를 스택하거나 권취하여 형성한다. 여기서, 제1전극판(111)은 음극으로서 동작할 수 있으며, 제2전극판(112)은 양극으로서 동작할 수 있다. 물론, 당업자의 선택에 따라 제1전극판(111) 및 제2전극판(112)은 서로 극성을 달리하여 배치될 수도 있다.
일부 예들에서, 제1전극판(111)은 구리, 구리 합금, 니켈 또는 니켈 합금과 같은 금속 포일로 형성된 제1전극 집전체에 흑연 또는 탄소 등의 제1전극 활물질이 도포되어 형성되며, 제1전극 활물질이 도포되지 않는 영역인 제1전극 무지부(111a)를 포함할 수 있다.
일부 예들에서, 제1전극 무지부(111a)는 제1집전탭으로 지칭될 수 있다. 제1전극 무지부(111a)는 제1전극판(111)으로부터 돌출되도록 형성된다. 스택 구조의 경우, 제1전극 무지부(111a)는 제1전극판(111)으로부터 일정 방향으로 돌출되고 일측에서 중첩되도록 형성될 수 있다. 또한, 권취 구조의 경우, 제1전극 무지부(111a)는 제1전극판(111)으로부터 미리 계산된 거리로 배치되어, 권취된 이후 제1전극 무지부(111a)들이 동일한 영역에서 돌출되도록 하고 이를 중첩하여 형성할 수 있다. 제1전극 무지부(111a)는 제1전극판(111)에 일체로 형성된 구조를 갖고, 제1전극판(111) 각각으로부터 인출되기 때문에 전극 조립체(110)의 집전 효율을 높일 수 있는 장점을 갖는다. 다만, 제1전극 무지부(111a)는 당업자의 선택에 따라 제1전극판(111)과 별도의 부재를 통해 형성되는 것도 가능하다.
일부 예들에서, 제2전극판(112)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 금속 포일로 형성된 제2전극 집전체에 전이금속산화물 등의 제2전극 활물질이 도포되어 형성되며, 제2전극 활물질이 도포되지 않은 영역인 제2전극 무지부(112a)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 제2전극 무지부(112a)는 제2집전탭으로 지칭될 수 있다. 제2전극 무지부(112a)는 제2전극판(112)으로부터 돌출되도록 형성된다. 제2전극 무지부(112a)는 제1전극 무지부(111a)와 동일한 형상을 가질 수 있다. 다만, 제1전극 무지부(111a)는 전극 조립체(110)의 일측으로 돌출되고, 제2전극 무지부(112a)는 전극 조립체(110)의 타측으로 돌출될 수 있다.
세퍼레이터(113)는 제1전극판(111)과 제2전극판(112) 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 하며, 폴리에틸렌, 폴리 프로필렌 또는 폴리 에틸렌과 폴리 프로필렌의 복합 필름을 포함할 수 있다.
또한, 상기 전극 조립체(110)는 실질적으로 전해액과 함께 상기 케이스(140)에 수납될 수 있다. 상기 전해액은 EC(ethylene carbonate), PC(propylene carbonate), DEC(diethyl carbonate), EMC(ethyl methyl carbonate), DMC(dimethyl carbonate)와 같은 유기 용매에 LiPF6, LiBF4와 같은 리튬염으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 전해액은 액체, 고체 또는 겔상일 수 있다.
제1단자(120)는 금속으로 형성되며, 제1전극판(111)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 예들에서, 제1단자(120)는 제1집전판(121), 제1단자 기둥(122) 및 제1단자 플레이트(124)를 포함할 수 있다. 제1집전판(121)은 전극 조립체(110)의 일측 단부로 돌출된 제1전극 무지부(111a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1집전판(121)은 제1전극 무지부(111a)가 연결되는 제1영역과, 상기 제1영역의 상부에서 절곡되어 전극 조립체(110)의 상부에 위치하는 제2영역을 포함할 수 있다. 제1집전판(121)의 제2영역에는 단자홀이 형성되고, 상기 단자홀에는 제1단자 기둥(122)이 끼워져 리벳팅 및/또는 용접될 수 있다. 제1단자 기둥(122)은 후술되는 캡 플레이트(151)를 관통하여 상부로 일정 길이 돌출 및 연장되며, 캡 플레이트(150)의 하부에서 제1집전판(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1단자 플레이트(124)는 제1단자 기둥(122)에 결합될 수 있다.
제2단자(130)는 금속으로 형성되며, 제2전극판(112)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 예들에서, 제2단자(130)는 제2집전판(131), 제2단자 기둥(132) 및 제2단자 플레이트(134)를 포함할 수 있다. 제2집전판(131)은 전극 조립체(110)의 타측 단부로 돌출된 제2전극 무지부(112a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2집전판(131)은 제2전극 무지부(112a)가 연결되는 제1영역과, 상기 제1영역의 상부에서 절곡되어 전극 조립체(110)의 상부에 위치하는 제2영역을 포함할 수 있다. 제2집전판(131)의 제2영역에는 단자홀이 형성되고, 상기 단자홀에는 제2단자 기둥(132)이 끼워져 리벳팅 및/또는 용접될 수 있다. 제2단자 기둥(132)은 후술되는 캡 플레이트(150)를 관통하여 상부로 일정 길이 돌출 및 연장되며, 캡 플레이트(150)의 하부에서 제2집전판(131)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2단자 플레이트(134)는 제2단자 기둥(132)에 결합될 수 있다. 제2단자 플레이트(134)는 캡 플레이트(150)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 캡 플레이트(150) 및 케이스(140)는 제2단자(130)와 같은 극성(예를 들면, 양극)을 가질 수 있다.
케이스(140)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속으로 형성되며, 전극 조립체(110)가 삽입 안착될 수 있는 개구부가 형성된 대략 육면체 형상으로 이루어진다. 케이스(140)의 개구부에는 캡 플레이트(150)가 결합되어 상기 케이스(140)를 밀봉할 수 있다. 상기 케이스(140)의 내면은 기본적으로 절연 처리되어, 내부에서 전기적 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 경우에 따라, 상기 전극 조립체(110)의 일 전극이 캡 플레이트(150)를 통해 케이스(140)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 케이스(140)는 양극으로서 작용할 수 있다.
캡 플레이트(150)는 케이스(140)의 개구부를 밀봉하며, 케이스(140)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 일부 예들에서, 캡 플레이트(150)는 레이저 용접 방식으로 케이스(140)에 결합될 수 있다. 일부 예들에서, 캡 플레이트(150)는 벤트홀(151), 안전 벤트(152), 전해액 주입구(153), 가스켓(154), 상부 결합부재(155) 및 하부 절연부재(156)를 포함할 수 있다.
캡 플레이트(150)의 대략 중앙에는 벤트홀(151)이 형성되고, 벤트홀(151)의 내부에 다른 영역에 비해 상대적으로 얇은 두께로 형성된 안전 벤트(152)가 형성될 수 있다. 안전 벤트(152)는 케이스(140) 내부의 압력이 설정된 파단 압력에 비해 높은 경우, 파단되어 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(100)가 폭발하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 캡 플레이트(150)의 일측에는 전해액을 주입하기 위한 전해액 주입구(153)가 형성될 수 있다. 전해액 주입구(153)를 통해 케이스(140)의 내부로 전해액이 주입되며, 그 이후 상기 전해액 주입구(153)는 마개에 의해 밀봉될 수 있다. 또한, 캡 플레이트(150)의 양측에는 제1단자 기둥(122) 및 제2단자 기둥(132)가 관통되기 위한 단자홀이 형성될 수 있다.
가스켓(154)은 절연성 재질로 이루어질 수 있다. 가스켓(154)은 캡 플레이트(150)의 하부에서 제1,2단자 기둥(122,132)과 함께 단자홀에 결합되어, 제1,2단자 기둥(122,132)과 캡 플레이트(150) 사이를 밀봉할 수 있다. 이러한 가스켓(154)은 외부의 수분이 이차 전지(100)의 내부로 침투하지 못하도록 하거나, 이차 전지(100)의 내부에 수용된 전해액이 외부로 유출되지 못하도록 할 수 있다.
상부 결합부재(155)는 캡 플레이트(150)의 상부에서 제1,2단자 기둥(122,132)과 함께 단자홀에 결합되어, 제1,2단자 기둥(122,132)과 캡 플레이트(150) 사이를 밀봉할 수 있다. 상부 결합부재(155)는 가스켓(154)과 접촉할 수 있다. 일부 예들에서, 제1단자(120)에 결합된 상부 결합부재(155)는 제1단자(120)와 캡 플레이트(150) 사이를 절연시킬 수 있고, 제2단자(130)에 결합된 상부 결합부재(155)는 제2단자(130)와 캡 플레이트(150) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다.
하부 절연부재(156)는 제1집전판(121) 및 제2집전판(131) 각각과 캡 플레이트(150) 사이에 형성되어, 제1집전판(121)과 캡 플레이트(150) 사이의 단락, 그리고 제2집전판(131)과 캡 플레이트(150) 사이의 단락을 방지할 수 있다.
도 4는 회전 구조체의 평면도이고, 도 5는 회전 구조체의 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 회전 부재(160)는 캡 플레이트(150)의 하부에서 벤트홀(151)에 결합될 수 있다. 회전 부재(160)는 고정부(161), 회전축(162), 연결 리브(163), 및 날개부(165)를 포함할 수 있다.
고정부(161)는 캡 플레이트(150)의 하면에 결합될 수 있다. 고정부(161)는 상부 및 하부가 개방된 원통형으로 형성될 수 있다. 고정부(161)의 상단부는 캡 플레이트(150)의 하면에 고정될 수 있다. 예를 들어, 고정부(161)는 용접에 의해 캡 플레이트(150)의 하면에 고정될 수 있다. 일부 예들에서, 고정부(161)는 캡 플레이트(150)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 또한, 고정부(161)는 별도의 고정 부재(예를 들어, 볼트)를 통해서 캡 플레이트(150)의 하면에 고정될 수 있다. 이때, 고정 부재는 고정부(161)의 하부에서 상부를 관통하여 캡 플레이트(150)에 결합될 수 있다. 고정부(161)의 직경은 벤트홀(151)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 회전 부재(160)는 벤트홀(151)에 형성된 안전 벤트(152)를 커버할 수 있다.
회전축(162)은 고정부(161)의 내측 중심에 위치하며, 연결 리브(163)에 의해 고정부(161)와 결합될 수 있다. 회전축(162)은 날개부(165)가 회전하는 중심축일 수 있다. 회전축(162)의 높이는 고정부(161)의 높이와 동일할 수 있다. 회전축(162)에는 날개부(165)가 결합될 수 있다.
연결 리브(163)는 회전축(162)의 상단 및 하단에서 각각 외측 방향으로 연장되어, 고정부(161)에 결합될 수 있다. 일부 예들에서, 연결 리브(163)는 회전축(162) 및 고정부(161)에 용접에 의해 결합될 수 있다. 일부 예들에서, 회전축(162)에 날개부(165)가 결합된 후, 연결 리브(163)가 회전축(162) 및 고정부(161)에 용접에 의해 결합될 수 있다. 물론, 연결 리브(163)는 회전축(162) 또는 고정부(161)와 일체로 형성되는 것도 가능하다. 이 경우, 고정부(161)와 회전축(162)은 상부 및 하부로 분리되어, 그 사이에 날개부(165)가 끼워지는 구조일 수 있다.
연결 리브(163)는 복수개로 형성될 수 있다. 회전축(162)의 상단에 위치한 연결 리브(163)는 캡 플레이트(150)의 하면과 접촉할 수 있다. 고정부(161)의 상부 및 하부에 형성된 연결 리브(163)는 서로 이격되어 있기 때문에, 케이스(140) 내부에서 형성된 내부 가스가 고정부(161)의 상부에 위치한 안전 벤트(162)를 파단하고 벤트홀(161)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
날개부(165)는 회전축(162)에 결합될 수 있다. 회전축(162)의 상부 및 하부에 형성된 연결 리브(163)는 날개부(165)가 회전축(162)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다. 날개부(165)는 바디(166) 및 날개(167)를 포함할 수 있다.
바디(166)는 중심에 회전축(162)이 삽입되는 홀(166a)을 포함할 수 있다. 바디(166)는 회전축(162)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 즉, 바디(166)는 회전축(162)에 고정된 것이 아니며, 바디(166)와 회전축(162) 사이에는 이격 공간이 형성될 수 있다. 따라서, 바디(166)는 케이스(140) 내부에서 형성된 고압 가스에 의해 날개(167)와 함께 회전할 수 있다.
날개(167)는 바디(166)의 외측에 다수개가 형성될 수 있다. 날개(167)는 바디(166)와 일체로 형성될 수 있다. 날개(167)는 바디(166)로부터 외측 방향(또는 고정부(161)를 향하는 방향)으로 연장될 수 있다. 날개(167)의 가로 방향 길이는 연결 리브(163)의 길이보다 짧게 형성될 수 있다. 또한, 날개(167)의 세로 방향 길이는 중심축(162)의 높이 보다 짧게 형성될 수 있다. 날개(167)는 케이스(140) 내부에서 발생된 내부 가스에 의해 회전할 수 있다. 날개(167)의 형태는 내부 가스에 의해 회전할 수 있는 형태라면 어떠한 형태라도 적용 가능하다. 예를 들어, 날개(167)는 선풍기 또는 팬에 사용되는 날개 등이 사용될 수 있다. 또한, 날개(167)는 케이스(140) 내부의 가스를 외부로 배출할 수 있다.
이차 전지(100)는 단락 또는 과전류 등과 같은 이상 상황이 발생하면, 케이스(140) 내부에서 가스가 발생되고 케이스(140) 내부 압력이 기준 압력 이상이 되면 안전 벤트(152)가 파단된다. 이때, 내부에서 발생된 가스는 고온 및 고압의 가스일 수 있다. 내부 가스가 벤트홀(151)로 배출될 때, 내부 가스의 압력에 의해 회전 부재(160)의 날개부(165)가 회전하게 된다. 이러한 날개부(165)는 벤트홀(151)을 통해 방출되는 내부 가스의 온도를 낮추는 역할을 할 수 있다. 즉, 회전 부재(160)는 내부 가스의 열 에너지를 감소시켜, 인접한 이차 전지의 온도 상승을 방지하는 역할을 할 수 있다. 또한, 회전 부재(160)는 내부 가스를 벤트홀(151)로 집중시킴으로써, 내부 가스가 벤트홀(151)을 통해 빠르게 배출되도록 하는 역할을 할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100: 이차 전지 110: 전극 조립체
120: 제1단자 130: 제2단자
140: 케이스 150: 캡 플레이트
160: 회전 부재 161: 고정부
162: 회전축 163: 연결 리브
165: 날개부

Claims (10)

  1. 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 수용하는 케이스;
    상기 케이스의 상부를 밀봉하며, 안전 벤트가 형성된 벤트홀을 구비하는 캡 플레이트; 및
    상기 벤트홀의 하부에 결합된 회전 부재를 포함하는 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 부재는
    상기 캡 플레이트의 하면에 고정된 고정부;
    상기 고정부의 중심에 형성된 회전축;
    상기 회전축과 상기 고정부를 연결하는 연결 리브; 및
    상기 회전축에 결합된 날개부를 포함하는 이차 전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 연결 리브는 상기 회전축의 상단 및 하단에서 외측 방향으로 연장되어 상기 고정부에 결합된 이차 전지.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 연결 리브는 다수개로 형성되며 서로 이격된 이차 전지.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 날개부는
    상기 회전축에 회전 가능하게 결합되는 바디; 및
    상기 바디의 외측에 형성된 날개;를 포함하는 이차 전지.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 날개의 가로 방향 길이는 상기 연결 리브의 길이보다 짧은 이차 전지.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 날개의 세로 방향 길이는 상기 중심축의 높이보다 짧은 이차 전지.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 바디와 상기 회전축 사이에는 이격 공간이 형성된 이차 전지.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정부의 직경은 상기 벤트홀의 직경보다 큰 이차 전지.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 날개부는 상기 케이스 내부에서 형성된 내부 가스에 의해 회전하는 이차 전지.
KR1020220127723A 2022-10-06 2022-10-06 이차 전지 KR20240048208A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220127723A KR20240048208A (ko) 2022-10-06 2022-10-06 이차 전지
PCT/KR2023/004542 WO2024075914A1 (ko) 2022-10-06 2023-04-04 이차 전지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220127723A KR20240048208A (ko) 2022-10-06 2022-10-06 이차 전지

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240048208A true KR20240048208A (ko) 2024-04-15

Family

ID=90608247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220127723A KR20240048208A (ko) 2022-10-06 2022-10-06 이차 전지

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20240048208A (ko)
WO (1) WO2024075914A1 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101863091B1 (ko) * 2011-11-24 2018-06-01 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
JP6653038B1 (ja) * 2019-04-26 2020-02-26 大日本印刷株式会社 蓄電デバイス用弁構造体
KR20220107611A (ko) * 2021-01-25 2022-08-02 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 벤팅 장치 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지
CN215342855U (zh) * 2021-04-02 2021-12-28 深圳市宏福兆业科技有限公司 一种便于电池防爆排气的电池盖板
CN114673814B (zh) * 2022-05-30 2022-08-16 宜宾职业技术学院 一种动力锂电池安全阀及其使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024075914A1 (ko) 2024-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5317067B2 (ja) 二次電池
KR102483338B1 (ko) 이차 전지
US9252401B2 (en) Secondary battery
KR102632924B1 (ko) 이차 전지
US10535846B2 (en) Secondary battery
US8771854B2 (en) Secondary battery
US9190636B2 (en) Rechargeable battery
US10367186B2 (en) Secondary battery including an insulating member
KR102611657B1 (ko) 이차 전지
KR101222261B1 (ko) 이차 전지
US9257686B2 (en) Secondary battery
KR20180126934A (ko) 이차 전지
US9577229B2 (en) Secondary battery
KR101285940B1 (ko) 이차전지
US11522256B2 (en) Secondary battery
KR20230083644A (ko) 이차 전지
KR102502554B1 (ko) 이차 전지
KR20240048208A (ko) 이차 전지
KR102619683B1 (ko) 이차 전지
US20230223622A1 (en) Secondary battery
US20230106265A1 (en) Rechargeable battery
KR102663724B1 (ko) 이차 전지
KR20180108282A (ko) 이차 전지
KR20240061084A (ko) 이차 전지
KR20220112034A (ko) 이차 전지