WO2014062016A1 - 전극 리드 및 이를 포함하는 이차 전지 - Google Patents

전극 리드 및 이를 포함하는 이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
WO2014062016A1
WO2014062016A1 PCT/KR2013/009294 KR2013009294W WO2014062016A1 WO 2014062016 A1 WO2014062016 A1 WO 2014062016A1 KR 2013009294 W KR2013009294 W KR 2013009294W WO 2014062016 A1 WO2014062016 A1 WO 2014062016A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lead
electrode
gas flow
flow path
secondary battery
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/009294
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
조승수
최승돈
정창문
이경민
김성수
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to EP13847024.0A priority Critical patent/EP2884563B1/en
Priority to CN201380045998.0A priority patent/CN104603985B/zh
Priority to JP2015538024A priority patent/JP6061162B2/ja
Publication of WO2014062016A1 publication Critical patent/WO2014062016A1/ko
Priority to US14/546,367 priority patent/US9269945B2/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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • 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
    • H01M10/02—Details
    • 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
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • 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
    • 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
    • H01M50/176—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular 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
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • 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
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • 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
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/562—Terminals characterised by the 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
    • H01M50/50—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
    • H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery technology, and more particularly to an electrode lead and a secondary battery and a battery pack having an improved structure to improve the safety when the internal pressure of the secondary battery increases.
  • a secondary battery unlike a primary battery that cannot be charged, means a battery that can be charged and discharged, and is widely used in electronic devices such as mobile phones, notebook computers, camcorders, and electric vehicles.
  • the lithium secondary battery has an operating voltage of about 3.6V, and has about three times the capacity of a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery, which is widely used as a power source for electronic equipment, and has a high energy density per unit weight. The degree is increasing rapidly.
  • Such lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxides and carbon materials as positive electrode active materials and negative electrode active materials, respectively.
  • the lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate coated with the positive electrode active material and the negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, and a packaging material that seals the electrode assembly together with the electrolyte solution, that is, a battery case.
  • the lithium secondary battery may be classified into a can type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can and a pouch type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet according to the shape of the exterior material.
  • Secondary batteries are generally manufactured through a process in which a liquid electrolyte, that is, an electrolyte, is injected while the electrode assembly is accommodated in the packaging material, and the packaging material is sealed.
  • a liquid electrolyte that is, an electrolyte
  • FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a conventional pouch type secondary battery
  • FIG. 2 is a coupling diagram of the pouch type secondary battery of FIG. 1.
  • the pouch type secondary battery generally includes an electrode assembly 20 and a pouch packaging material 30 containing the electrode assembly 20.
  • the electrode assembly 20 has a positive electrode plate and a negative electrode plate, and a separator interposed therebetween, and is accommodated in an inner space formed in the pouch packaging material 30.
  • the pouch exterior material 30 may be formed of an upper pouch 31 and a lower pouch 32.
  • the outer circumferential surfaces of the upper pouch 31 and the lower pouch 32 are provided with a sealing part such that the sealing parts are bonded to each other.
  • the inner space in which the electrode assembly 20 is accommodated may be sealed.
  • one or more positive electrode tabs 21 and negative electrode tabs 22 may extend from the positive electrode plate and the negative electrode plate, respectively.
  • the positive electrode tab 21 and the negative electrode tab 22 are coupled to the electrode lead 10, that is, the positive electrode lead 11 and the negative electrode lead 12, respectively. Some are exposed to the outside of the pouch sheath 30 to provide an electrode terminal to be electrically connected to an external configuration of the secondary battery, such as another secondary battery or an external device.
  • Such gas generation may occur due to various causes such as overcharge, overdischarge, short circuit, etc., which may cause damage to the secondary battery and lead to explosion or ignition.
  • overcharge overdischarge
  • short circuit short circuit
  • damage to the secondary battery packaging material 30 may cause leakage of electrolyte inside the secondary battery, resulting in damage such as a short circuit or an electric shock.
  • damage caused by such internal gas generation may be more serious because the output and the capacity are very large.
  • An object of the present invention is to provide an improved novel electrode lead and a secondary battery and a battery pack including the same.
  • the electrode lead according to the present invention for achieving the above object is an electrode lead for electrically connecting the electrode assembly provided in the exterior of the secondary battery to the exterior of the exterior material, interposed between the sealing portion of the exterior material, the electrode
  • An inner lead attached to an electrode tab of the assembly and having a gas flow path formed therein to allow gas to move between the inside and the outside of the exterior member; And is inserted into the gas flow path, and is electrically connected to the internal lead when the gas flow path is inserted into the gas flow path, and seals one end of the gas flow path, when the pressure of the gas introduced into the gas flow path is greater than or equal to a predetermined pressure.
  • An external lead is separated from the flow path and the electrical lead is disconnected from the internal lead.
  • the inner lead is formed in the shape of a circle or an ellipse interposed between the sealing portion.
  • the inner lead is provided with a sealing member at a portion in contact with the sealing portion.
  • the gas flow passage has a wider cross-sectional area as the electrode assembly side end portion thereof toward the electrode assembly direction.
  • a ring type packing member is further included between the outer lead and the inner lead.
  • At least one gas passage may be formed in the inner lead.
  • the secondary battery according to the present invention for achieving the above object includes the above-described electrode lead.
  • the battery pack according to the present invention for achieving the above object includes the above-described electrode lead.
  • the internal lead and the external lead when gas is generated inside the secondary battery to increase the internal pressure, the internal lead and the external lead may be separated, and the gas inside the secondary battery may be discharged to the outside of the secondary battery.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of a conventional pouch type secondary battery.
  • FIG. 2 is a coupling diagram of the pouch type secondary battery of FIG. 1.
  • FIG 3 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a coupling diagram of the secondary battery of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a configuration in which an inner lead and an outer lead are separated with respect to an electrode lead according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration in which an inner lead and an outer lead are coupled to the electrode lead of FIG. 5.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 4.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 4.
  • 9 and 10 are cross-sectional views schematically showing the configuration of the portion in contact with the sealing portion of the inner lead according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a top view schematically illustrating a configuration in which an external lead is separated from a gas flow path of an internal lead in a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a top view schematically showing the configuration of the inner lead and the outer lead according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view schematically showing the configuration of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a top view schematically illustrating a configuration of forming an electrically conductive material for the inner lead and the outer lead shown in FIG. 13.
  • 15 is a side cross-sectional view schematically showing the internal lead configuration of an electrode lead according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a perspective view schematically illustrating a configuration in which an inner lead and an outer lead are separated with respect to an electrode lead according to still another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • 17 is a side cross-sectional view schematically showing the configuration of an electrode lead according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a perspective view schematically showing the configuration of an electrode lead according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a perspective view schematically showing the configuration of an electrode lead according to still another embodiment of the present invention.
  • 20 is a perspective view schematically showing the configuration of an electrode lead according to still another embodiment of the present invention.
  • 21 and 22 are perspective views schematically showing the configuration of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view schematically illustrating a configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a coupling view of the secondary battery of FIG. 3.
  • the secondary battery according to the present invention includes an electrode assembly 20, an exterior member 30, and an electrode lead 100.
  • the electrode assembly 20 is configured such that at least one positive electrode plate and at least one negative electrode plate are disposed with a separator interposed therebetween.
  • the electrode assembly 20 may be accommodated in the exterior material 30 in a state in which a plurality of positive electrode plates and negative electrode plates are stacked, or may be accommodated in the exterior material 30 in a state in which one positive electrode plate and a negative electrode plate are wound.
  • the electrode plates of the electrode assembly 20 are formed as a structure in which an active material slurry is applied to a current collector, and the slurry may be formed by stirring a granular active material, an auxiliary conductor, a binder, a plasticizer, and the like in a state where a solvent is added. .
  • each of the electrode plates may have a non-coating portion to which a slurry is not applied, and an electrode tab corresponding to each of the electrode plates may be formed in the non-coating portion.
  • One or more electrode tabs that is, the positive electrode tab 21 and the negative electrode tab 22 may be formed on the positive electrode plate and the negative electrode plate, respectively.
  • the positive electrode tab 21 or the negative electrode tab 22 may be formed to protrude in a form of being attached to the positive electrode plate or the negative electrode plate, and may be made of the same material as the positive electrode current collector or the negative electrode current collector, respectively.
  • the exterior material 30 has a concave inner space, and accommodates the electrode assembly 20 and the electrolyte in the inner space.
  • the secondary battery according to the present invention is preferably applied to the pouch-type secondary battery, in this case, the packaging material 30 may be configured in the form of an aluminum pouch in which the aluminum thin film is interposed between the insulating layer and the adhesive layer of the polymer material.
  • the pouch packaging material 30 may be formed of an upper pouch 31 and a lower pouch 32.
  • the space in which the electrode assembly 20 can be accommodated is formed in both the upper pouch 31 and the lower pouch 32 as shown in FIG. 3, or any one of the upper pouch 31 or the lower pouch 32. Only one can be formed.
  • the adhesive layer S1 of the upper pouch 31 and the sealing portion S2 of the lower pouch 32 may be used. The adhesive layer may be adhered by thermal fusion or the like.
  • the electrode lead 100 electrically connects the secondary battery to another external battery or another device. To this end, the electrode lead 100 is interposed between the sealing portion (S) of the secondary battery packaging material 30, the inner end protrudes in the direction of the electrode assembly 20 inside the packaging material 30, the outer end is the packaging material 30 may protrude to the outside.
  • FIG. 5 is a view schematically showing a configuration in which the inner lead 110 and the outer lead 120 are separated with respect to the electrode lead 100 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is an electrode of FIG. 5. It is a figure which shows schematically the structure of the state which the inner lead 110 and the outer lead 120 couple
  • the electrode lead 100 according to the present invention includes an inner lead 110 and an outer lead 120.
  • the inner lead 110 is positioned in an inner direction of the secondary battery in the electrode lead 100, that is, in a direction in which the electrode assembly 20 is present.
  • the inner lead 110 may be attached to an electrode tab of the electrode assembly 20 at one end thereof. That is, the inner lead 110 may be attached to the positive electrode lead or the negative electrode lead. When the positive electrode tab 21 is attached, the internal lead 110 functions as the positive electrode lead, and the inner lead when the negative electrode tab 22 is attached.
  • the lead 110 can function as a cathode lead.
  • the inner lead 110 as indicated by the W in Figure 5, it is preferable that the attachment region for attachment with the electrode tab is formed at the inner end.
  • an electrode tab of the electrode assembly 20 may be attached to the attachment region W of the inner lead 110.
  • the attachment region W of the inner lead 110 may have a flat surface so that attachment with the electrode tab may be performed well.
  • At least a portion of the inner lead 110 may be interposed between the sealing portion S of the exterior material 30.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 4.
  • the inner lead 110 is interposed between the sealing portion S1 of the upper pouch 31 and the sealing portion S2 of the lower pouch 32, and the upper pouch 31 and the inner lead are interposed therebetween. Between the 110, the lower pouch 32 and the inner lid 110 may be completely in contact with each other so that the sealing property of the exterior material 30 may be maintained.
  • the inner lead 110 as shown in the portion shown in D in Fig. 7, the inner end outer surface is preferably bonded to the inner surface of the packaging material 30.
  • an adhesive layer such as an adhesive tape may be provided between the inner surface of the inner end of the inner lead 110 and the inner surface of the outer material 30 contacting the inner lead 110 to bond the inner surface of the inner lead 110 and the outer material 30 to each other. good.
  • the inner end of the inner lead 110 and the packaging material 30 is in close contact with each other and prevent the gap between them. If the outer surface of the inner end of the inner lead 110 is not in close contact with the inner surface of the outer cover 30, a gap is formed between the inner end of the inner lead 110 and the outer cover 30, thereby generating a gas generated inside the secondary battery. Some of these may flow between these gaps. Then, the gas generated inside the secondary battery may not be properly introduced into the gas flow path, and thus the external lead 120 inserted into the gas flow path may not be pushed out. Therefore, even if the internal pressure of the secondary battery is increased, the external lead 120 may not be separated from the gas flow path of the internal lead 110.
  • the gap gradually widens, and the gap between the inner lead 110 and the outer packaging material 30 is increased. Sealability may be impaired.
  • the sealing property between the inner lid 110 and the outer packaging material 30 is more reliably ensured. Gas inside the secondary battery may be induced to smoothly flow into the gas flow path of the inner lead 110.
  • the inner lead 110 may include a sealing member 113 at a portion in contact with the sealing portion S of the exterior material 30. Since the sealing member 113 may have a material different from that of the adhesive layer of the pouch, the inner lead 110 and the exterior member 30 may not be well adhered to each other. Allow the 30 to adhere well to each other. Therefore, according to this embodiment, the gap between the inner lead 110 and the outer packaging material 30 is prevented from occurring, thereby improving the sealing property of the secondary battery outer packaging material 30, and between the inner lead 110 and the outer packaging material 30. Outflow and inflow of gas inside and outside the secondary battery or leakage of the electrolyte solution can be effectively prevented.
  • a sealant may be used as the sealing member 113, but the present invention is not necessarily limited to the shape of the sealing member 113.
  • the inner lead 110 may have an oval shape of a portion interposed between the sealing parts S of the exterior member 30. This will be described with reference to FIG. 8.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 4.
  • a portion of the inner lead 110 that contacts the sealing portion S of the exterior member 30 may have an ellipse shape.
  • the sealing of the inner lead 110 and the exterior member 30 can be more reliably made. That is, when the inner lead 110 has an angled shape such as a rectangular shape at the contact portion with the sealing portion S of the outer packaging material 30, since the sealing of the inner lead 110 and the outer packaging material 30 is not easy, A gap may occur between the inner lead 110 and the exterior member 30.
  • the sealing property with the exterior member 30 may be further improved.
  • 9 and 10 are cross-sectional views schematically showing the configuration of a portion in contact with the sealing portion S of the inner lead 110 according to another embodiment of the present invention.
  • the inner lead 110 may have a circular shape in contact with the sealing portion S.
  • FIG. 9 Even in this embodiment, as in the case where the cross section has an elliptical shape, the adhesion between the exterior material 30 and the inner lead 110 can be improved.
  • the inner lead 110 may have a rounded shape of a part of the inner lead 110 contacting the sealing part S.
  • FIG. according to this embodiment, in particular, the corner portion is configured to be round and flat in the horizontal direction, the adhesion between the exterior material 30 and the inner lead 110 may be good.
  • the present invention is not necessarily limited to the inner lead 110 having such a shape, and in addition, the outer shape of the inner lead 110 in contact with the sealing part S may be variously configured.
  • the inner lead 110 is formed with a gas flow path, as indicated by H in FIG. 5.
  • the gas flow path H may be formed to penetrate the inner lead 110.
  • the gas flow path H may be formed between the inner side and the outer side of the outer packaging material 30. It may be in the direction of. That is, referring to FIG. 5, the electrode assembly 20 is positioned on the left side of the inner lead 110 so that the left side of the inner lead 110 is the inner direction of the secondary battery and the right side is the outer direction of the secondary battery.
  • the gas flow path H may be formed in a left and right direction in the drawing.
  • the gas flow path H is formed in the inner lead 110, the gas may move between the inside and the outside of the exterior member 30 through the gas flow path H. More preferably, the gas flow path H of the inner lid 110 allows the gas existing in the exterior member 30 to move to the exterior of the exterior member 30.
  • the exterior member 30 is formed in a form in which the sealing unit S is sealed so that gas cannot move between the inside and the outside.
  • the sealing part S is sealed, but the gas flow path H is formed in the inner lead 110 interposed in the sealing part S, Gas can travel between inside and outside.
  • the gas inside the exterior member 30 passes through the gas flow path H of the internal lid 110. 30) It can be discharged to the outside.
  • the external lead 120 is configured to be inserted into the gas flow path H of the internal lead 110. In the normal state, the external lead 120 is inserted into the gas flow path H of the internal lead 110. Therefore, in this case, the gas cannot move between the inside and the outside of the exterior material 30 through the gas flow path H.
  • the external lead 120 may be configured in a form at least partially corresponding to the gas flow path H of the internal lead 110. More specifically, referring to FIG. 5, the portion marked F1 in the external lead 120 is configured to correspond to the gas flow path H, and the portion is inserted into the gas flow path H.
  • the external lead 120 In the normal state of the secondary battery, the external lead 120 is inserted into the gas flow path H of the internal lead 110, in which case the external lead 120 is electrically connected to the internal lead 110. Therefore, the current generated by the electrode assembly 20 may be provided to the outside of the secondary battery through the inner lead 110 and the outer lead 120. Therefore, in this state, the external lead 120 provides an external configuration that can be connected to another external battery, such as another secondary battery or an external device, which is connected to the secondary battery.
  • the outer lead 120 when inserted into the gas flow path H of the inner lead 110, the outer lead 120 seals one end of the gas flow path H. That is, as shown in FIG. 6, the outer lead 120 may be inserted at the right end side of the gas flow path H to seal the right end of the gas flow path H.
  • the outer lead 120 when the right end of the gas flow path H is sealed, gas cannot flow in and out between the inside and the outside of the secondary battery packaging material 30 through the gas flow path H. Therefore, in the normal state, the secondary battery packaging material 30 is in a sealed state.
  • the inner lead 110 and the outer lead 120 may be completely in contact with each other so that there is no gap between the gas flow path and the insertion portion F1. It is good to be configured in a form that can.
  • the outer lead 120 may have a wider cross-sectional area than the portion F1 of the outer portion F2 of the portion inserted into the gas passage H.
  • the outer lead 120 and the inner lead 110 due to the protruding shape of the outer portion F2. Can be improved. Therefore, the gas inside the secondary battery leaks to the outside or the gas outside the secondary battery flows in through the gas flow path H while the external lead 120 is coupled to the gas flow path H of the internal lead 110. You can block them more effectively.
  • the external lead 120 may be separated from the gas flow path H when the pressure of the gas introduced into the gas flow path H is greater than or equal to a predetermined pressure.
  • FIG. 11 is a top view schematically illustrating a configuration in which the external lead 120 is separated from the gas flow path H of the internal lead 110 by increasing the internal pressure in the secondary battery according to the exemplary embodiment.
  • FIG. 11 for convenience of description, only the positive electrode tab 21 and one electrode lead 100 connected to the secondary battery are shown.
  • gas when the secondary battery is in an abnormal state such as overcharge, short circuit, penetration, or the like, gas may be generated from the electrode assembly 20 or the electrolyte, and the internal pressure of the secondary battery may increase, in this case, an arrow by a dotted line. As indicated by the gas may be introduced into the gas flow path (H) of the inner lead (110). When the pressure of the gas flow path H becomes higher than the predetermined pressure due to the inflow of the gas as described above, the outer lead 120 may be separated from the gas flow path H of the inner lead 110 as shown in the drawing. Can be.
  • the predetermined pressure which is a reference for separating the external lead 120 from the gas flow path H, depends on various factors such as the specifications of the secondary battery, the type of the exterior material 30, the type of the device to which the secondary battery is applied, and the like. Various decisions can be made.
  • the inner lead 110 and the outer lead 120 may include an electrically conductive material because the inner lead 110 and the outer lead 120 provide electrical connection passages to the secondary battery when they are coupled to each other.
  • the inner lead 110 and / or the outer lead 120 may be made of one electrically conductive material.
  • the inner lead 110 and the outer lead 120 shown in FIG. 5 may be entirely made of a metal material.
  • the metal constituting the inner lead 110 and the outer lead 120 may include copper, aluminum, nickel, iron, chromium, gold, silver, and an alloy including one or more thereof.
  • the inner lead 110 and / or the outer lead 120 may be coated with an electrically nonconductive material on the outer surface of the electrically conductive material.
  • the inner lead 110 and / or outer lead 120 body is made of an electrically conductive material, but the outer surface of such a body may be coated with an electrically nonconductive material.
  • the conductive material of the inner lead 110 and / or the outer lead 120 is not exposed to the outside, it is easy to prevent leakage of current, and may prevent corrosion of the conductive material.
  • the inner lead 110 and / or the outer lead 120 may be made of an electrically nonconductive material, and may be configured to include an electrically conductive material on the nonconductive material. This embodiment will be described in more detail with reference to FIG. 12.
  • FIG. 12 is a top view schematically showing the configuration of the inner lead 110 and the outer lead 120 according to an embodiment of the present invention.
  • the inner lead 110 and the outer lead 120 may be made of a material in which the main body is electrically non-conductive.
  • the inner lead 110 and the outer lead 120 may be provided with an electrically conductive material, respectively.
  • the internal lead 110 may have a pattern E1 made of an electrically conductive material from the attachment region W to which the electrode tab is attached to the inner side surface of the gas flow path H.
  • the outer lead 120 is formed with a pattern E2 made of an electrically conductive material from the outer surface of the portion inserted into the gas flow path H to the outer end (the right end of the outer lead 120 in FIG. 12). Can be.
  • the electrically conductive material may be provided in the electrically nonconductive material in various forms such as coating or insertion.
  • the electrically conductive material pattern E1 and the outer lead 120 provided on the inner surface of the gas flow path H of the inner lead 110 are disposed.
  • the electrically conductive material pattern E2 provided on the outer surface of the insertion portion of the contact) is in contact with each other. Therefore, when the outer lead 120 is inserted into the gas flow path H of the inner lead 110, the electrical connection is made from the attachment region W of the inner lead 110 to the outer end of the outer lead 120. It can be done.
  • both the inner lead 110 and the outer lead 120 are illustrated in the form of an electrically conductive material provided in an electrically nonconductive material, but among the inner lead 110 and the outer lead 120.
  • One is made of an electrically conductive material as a whole, the other is made of an electrically nonconductive material as a whole, but may be made of a form in which an electrically conductive material pattern is formed.
  • the electrode lead 100 may be configured such that the positive electrode tab 21 or the negative electrode tab 22 is attached to the internal lead 110. That is, the secondary battery may include two electrode leads 100, and the positive electrode tab 21 of the electrode assembly 20 may be attached to the inner lead 110 of one electrode lead 100, and the other The negative electrode tab 22 of the electrode assembly 20 may be attached to the inner lead 110 of the electrode lead 100.
  • a plurality of positive electrode tabs 21 and negative electrode tabs 22 may be provided in the electrode assembly 20.
  • the plurality of positive electrode tabs 21 may have internal leads 110 of one electrode lead 100.
  • a plurality of negative electrode tabs 22 may be attached to the inner lead 110 of the other electrode lead 100.
  • the plurality of positive electrode tabs 21 and the plurality of negative electrode tabs 22 may be attached to the inner leads 110 of the plurality of electrode leads 100, respectively.
  • the electrode lead 100 may be configured such that both the positive electrode tab 21 and the negative electrode tab 22 are attached to the inner lead 110. This will be described with reference to FIGS. 13 and 14.
  • FIG. 13 is a perspective view schematically showing the configuration of a secondary battery according to another embodiment of the present invention. In FIG. 13, only a part of the upper pouch is shown for convenience of description.
  • 14 is a top view schematically illustrating a configuration of an electrically conductive material with respect to the inner lead 110 and the outer lead 120 shown in FIG. 13.
  • both the positive electrode tab 21 and the negative electrode tab 22 may be attached to one internal lead 110.
  • the inner lead 110 and the outer lead 120 may be made of an electrically nonconductive material to prevent short between the positive terminal and the negative terminal.
  • a pattern made of an electrically conductive material may be formed on the inner lead 110 and the outer lead 120, respectively, to form two electrical connection passages.
  • two electrically conductive material patterns E11 and E12 may be formed in the inner lead 110 from the attachment region W of the electrode tab to the inner surface of the gas flow path H.
  • two electrically conductive material patterns, E21 and E22 may be formed from the outer surface of the portion inserted into the gas flow path H to the outer end.
  • the external lead 120 is attached. Is inserted into the gas flow path H of the inner lead 110, the positive electrode tab 21 of the electrode assembly 20 is electrically connected to the outside of the secondary battery via E11 and E21, The negative electrode tab 22 may be electrically connected to the outside of the secondary battery via the E12 and the E22.
  • the gas flow path H formed in the inner lead 110 may have a shape in which the cross section of the inner end is wider than that of the outer end. This embodiment will be described with reference to FIG. 15.
  • 15 is a side cross-sectional view schematically showing the configuration of the internal lead 110 of the electrode lead 100 according to another embodiment of the present invention.
  • the cross-sectional area of the inner end portion close to the electrode assembly 20 in the gas flow path H formed in the inner lead 110 may be wider than the cross-sectional area of the outer end portion farther from the electrode assembly 20.
  • the diameter C1 of the inner end close to the electrode assembly 20 (the left end of the gas flow path H in FIG. 15) is the outer side. It may be configured to be wider than the diameter C2 of the end portion (the right end portion of the gas flow path H in FIG. 15).
  • more gas generated inside the secondary battery may flow into the gas flow path H of the inner lead 110.
  • the external lead 120 since the pressure increases from the inner end of the gas passage (H) toward the outside, the external lead 120 can be more easily separated from the gas passage (H) when the internal pressure of the secondary battery increases. Can be.
  • 16 is a perspective view schematically illustrating a configuration in which the inner lead 110 and the outer lead 120 are separated from the electrode lead 100 according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • a ring type packing member 130 may be further provided between the outer lead 120 and the inner lead 110.
  • the ring type packing member 130 is provided on an outer surface of the outer lead 120, and when the outer lead 120 is inserted into the gas flow path H, between the outer lead 120 and the inner lead 110. Can be located. Therefore, according to this embodiment, due to the ring-type packing member 130, the adhesion between the outer lead 120 and the inner lead 110 is improved, the gas between the inside and outside of the secondary battery through the gas flow path (H) You can effectively block the movement.
  • a protrusion or a groove may be formed in the gas flow path H of the inner lead 110 according to the present invention.
  • a protrusion or a groove may be formed in the external lead 120 to correspond to the protrusion or the groove of the gas flow path H.
  • 17 is a side cross-sectional view schematically showing the configuration of an electrode lead 100 according to another embodiment of the present invention.
  • the protrusion P is formed in the gas flow path H of the inner lead 110, and the groove G is formed at the inner end of the outer lead 120. .
  • the protrusions P and the grooves G are provided at positions corresponding to each other, and when the external lead 120 is inserted into the gas flow path H, the protrusions P of the gas flow path H are the external leads. It may be inserted into the groove (G) of the 120.
  • the pressure of the gas flow path H may increase. Increasingly, the gas flow path H may expand widely. Then, as indicated by the arrow, the projection P of the inner flow path may be separated from the groove G of the outer lead 120. In addition, the external lead 120 may be separated from the gas flow path H in the right direction due to the increase in the internal pressure.
  • the pressure may be stably coupled to the gas flow path H of the inner lead 110 until the pressure is greater than or equal to a predetermined pressure.
  • FIG. 18 is a perspective view schematically showing the configuration of an electrode lead 100 according to another embodiment of the present invention.
  • a plurality of gas flow paths H are formed in one inner lead 110.
  • a plurality of portions F1 inserted into the gas flow path H are also formed in the external lead 120.
  • the shape of the gas flow path H and the external shape of the external lead 120 inserted therein is shown in a circular or elliptical shape, but the present invention is not limited to this form.
  • 19 is a perspective view schematically showing the configuration of an electrode lead 100 according to another embodiment of the present invention.
  • the gas flow path H of the inner lead 110 may be formed such that a cross section thereof has a quadrangular shape.
  • a portion inserted into the gas flow path H of the external lead 120 may also be configured such that its cross section has a rectangular shape.
  • gas flow path H formed in the inner lead 110 may have various shapes.
  • the inner lead 110 or the outer lead 120 may be configured in various forms.
  • 20 is a perspective view schematically showing the configuration of an electrode lead 100 according to another embodiment of the present invention.
  • the outer lead 120 may include a protruding terminal F3 having a flat surface in a horizontal direction.
  • An external terminal of another external configuration may be connected to the protruding terminal F3.
  • the protruding terminal F3 of the external lead 120 is attached to the protruding terminal of the external lead provided in the other secondary battery, thereby making an electrical connection between the secondary batteries.
  • the connection with other external components can be made easier by the projecting terminal F3 having a flat surface in the horizontal direction.
  • the protruding terminal F3 may be made of an electrically conductive material because it is for electrically connecting the secondary battery with other external components.
  • the secondary battery according to the present invention may include the electrode lead 100 described above.
  • the electrode lead 100 described above may be applied to both the positive electrode lead and the negative electrode lead of the secondary battery. That is, the secondary battery according to the present invention includes two electrode leads 100 as described above, and one electrode lead 100 is connected to the positive electrode tab 21 to function as a positive electrode lead and the other electrode lead. 100 may be connected to the negative electrode tab 22 to function as a negative electrode lead.
  • the two electrode leads 100 that is, the positive electrode lead and the negative electrode lead may be positioned in the same direction in the exterior member 30 of the secondary battery. That is, referring to FIGS. 3 and 4, when the sealing member S of the secondary battery 30 has four corners, the two electrode leads 100 may seal the sealing member 30 of the secondary battery. May be located on the same edge in S).
  • the present invention is not limited to these examples.
  • 21 and 22 are perspective views schematically showing the configuration of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
  • the two electrode leads 100 may be located in opposite directions in the sealing part S of the exterior material 30 of the secondary battery. That is, the positive lead 101 and the negative lead 102 may be provided on corners located in opposite directions among four corners of the sealing member S of the packaging material 30.
  • the two electrode leads 100 may be positioned in directions perpendicular to each other in the sealing portion S of the exterior member 30 of the secondary battery. That is, the positive lead 101 and the negative lead 102 may be provided on corners adjacent to each other among four corners of the sealing member S of the packaging material 30.
  • the secondary battery according to the present invention is provided with only one electrode lead 100 described above, such that the electrode lead 100 can function as both a positive electrode lead and a negative electrode lead. have.
  • the electrode lead 100 described above may be applied only to any one of the positive electrode lead and the negative electrode lead of the secondary battery.
  • the battery pack according to the present invention may include the above-described electrode lead 100.
  • the battery pack includes one or more secondary batteries, and in addition to the secondary batteries, the battery pack may include various protection devices for controlling charging and discharging of a secondary battery such as a battery management system (BMS).
  • BMS battery management system
  • the battery pack according to the exemplary embodiment of the present invention may include one or more secondary batteries in which the electrode lead 100 is employed in the positive electrode lead and / or the negative electrode lead.
  • a battery pack according to another embodiment of the present invention may include a plurality of battery modules, and each battery module may include a plurality of cells.
  • the electrode lead 100 described above may be used to connect between the battery module and the battery module.

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)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 전극 리드는, 이차 전지의 외장재 내부에 구비된 전극 조립체를 외장재 외부와 전기적으로 연결시키는 전극 리드로서, 상기 외장재의 실링부 사이에 개재되고, 상기 전극 조립체의 전극 탭이 부착되며, 상기 외장재의 내부와 외부 사이에서 가스가 이동할 수 있도록 가스 유로가 형성된 내부 리드; 및 상기 가스 유로에 삽입 가능하게 구성되어, 상기 가스 유로에 삽입시 상기 내부 리드와 전기적으로 연결되고 상기 가스 유로의 일단을 밀폐시키며, 상기 가스 유로로 유입된 가스의 압력이 소정 압력 이상인 경우 상기 가스 유로로부터 분리되어 상기 내부 리드와 전기적 연결이 차단되는 외부 리드를 포함한다.

Description

전극 리드 및 이를 포함하는 이차 전지
본 발명은 이차 전지 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이차 전지의 내압 증가시 안전성이 향상될 수 있도록 구조가 개선된 전극 리드 및 이를 포함하는 이차 전지와 배터리 팩에 관한 것이다.
본 출원은 2012년 10월 18일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2012-0115941호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
일반적으로, 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리, 충방전이 가능한 전지를 의미하며, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 전자기기 또는 전기 자동차 등에 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V 가량으로서, 전자 장비의 전원으로 많이 사용되는 니켈-카드뮴 전지 또는 니켈-수소 전지보다 약 3배의 용량을 가지며, 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에 그 활용 정도가 급속도로 증가되는 추세에 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.
한편, 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다.
이차 전지는 일반적으로 전극 조립체가 외장재에 수납된 상태에서 액체 상태의 전해질, 즉 전해액이 주입되고, 외장재가 실링되는 과정을 통해 제조된다.
도 1은 종래의 파우치형 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 파우치형 이차 전지의 결합도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 파우치형 이차 전지는, 전극 조립체(20)와 상기 전극 조립체(20)를 수용하는 파우치 외장재(30)로 이루어지는 것이 일반적이다.
여기서, 전극 조립체(20)는, 양극판과 음극판, 그리고 그 사이에 개재된 세퍼레이터를 기본 구조로 가지며, 파우치 외장재(30)에 형성된 내부 공간에 수용된다. 이때, 파우치 외장재(30)는 상부 파우치(31)와 하부 파우치(32)로 형성될 수 있으며, 이러한 상부 파우치(31)와 하부 파우치(32)의 외주면에는 실링부가 구비되어 이러한 실링부가 서로 접착됨으로써 전극 조립체(20)가 수용된 내부 공간은 밀폐될 수 있다.
한편, 양극판과 음극판으로부터는, 각각 하나 이상의 양극 탭(21)과 음극 탭(22)이 연장될 수 있다. 그리고, 이러한 양극 탭(21)과 음극 탭(22)은 각각 전극 리드(10), 즉 양극 리드(11) 및 음극 리드(12)와 결합되며, 양극 리드(11)와 음극 리드(12)의 일부는 파우치 외장재(30)의 외부로 노출됨으로써 이차 전지의 외부 구성, 이를테면 다른 이차 전지나 외부 장치와 전기적으로 연결될 수 있도록 전극 단자를 제공한다.
이러한 이차 전지에 대하여 부각되고 있는 가장 중요한 문제 중 하나가 안전성 확보이다. 노트북이나 휴대폰과 같이 이차 전지가 적용되는 휴대용 장치는 더욱 많이 이용되고 있으며, 휴대용 장치의 성능 및 사용 시간에 대한 요구가 높아짐에 따라 이에 사용되는 이차 전지의 출력 및 용량은 계속적으로 증대되고 있다. 이러한 상황에서 이차 전지의 안전성이 확보되지 않는다면, 전지의 손상은 물론, 감전이나 화재, 폭발과 같은 사고로 이어질 수 있어, 인명 및 재산 피해를 초래할 수 있다. 따라서, 이와 같은 이차 전지의 안전성을 확보하기 위해 다양한 보호 장치들이 적용 또는 시도되고 있다.
하지만 그럼에도 불구하고, 아직까지 이러한 이차 전지에 대한 안전성이 확실하게 확보되었다고 하기는 어려운 상황이다. 특히, 이차 전지의 사용 중, 이차 전지 내부에서 가스가 발생할 수 있는데, 이 경우 이차 전지의 내부 압력이 증가하여 스웰링(swelling) 현상이 일어날 수 있다.
이러한 가스 발생은, 과충전이나 과방전, 단락 등과 같이 다양한 원인에 의해 발생할 수 있는데, 이로 인해 이차 전지가 손상되는 것은 물론, 폭발이나 발화 등으로까지 이어질 수 있어 문제가 된다. 특히, 이차 전지가 폭발이나 발화하는 경우, 이차 전지가 적용된 장치의 파손은 물론, 이를 사용하는 사용자를 해치는 심각한 결과를 초래할 수 있다. 뿐만 아니라, 이차 전지 외장재(30)의 파손으로 이차 전지 내부의 전해액이 유출되어 단락이나 감전과 같은 피해를 발생시킬 수도 있다. 더욱이, 배터리로 구동되는 하이브리드 차량이나 전기 자동차, 또는 전력 저장 장치 등의 경우, 출력과 용량이 매우 크기 때문에 이러한 내부 가스 발생으로 인한 피해는 더욱 심각해질 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 이차 전지 내부에서 가스 발생시 발생된 가스가 외부로 배출될 수 있도록 함은 물론 외부와의 전기적 연결이 차단될 수 있도록 하는, 안전성이 향상된 신규한 형태의 전극 리드 및 이를 포함하는 이차 전지와 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전극 리드는, 이차 전지의 외장재 내부에 구비된 전극 조립체를 외장재 외부와 전기적으로 연결시키는 전극 리드로서, 상기 외장재의 실링부 사이에 개재되고, 상기 전극 조립체의 전극 탭이 부착되며, 상기 외장재의 내부와 외부 사이에서 가스가 이동할 수 있도록 가스 유로가 형성된 내부 리드; 및 상기 가스 유로에 삽입 가능하게 구성되어, 상기 가스 유로에 삽입시 상기 내부 리드와 전기적으로 연결되고 상기 가스 유로의 일단을 밀폐시키며, 상기 가스 유로로 유입된 가스의 압력이 소정 압력 이상인 경우 상기 가스 유로로부터 분리되어 상기 내부 리드와 전기적 연결이 차단되는 외부 리드를 포함한다.
바람직하게는, 상기 내부 리드는, 상기 실링부 사이에 개재되는 부분의 외형이 원형 또는 타원형으로 형성된다.
또한 바람직하게는, 상기 내부 리드는, 상기 실링부와 접촉하는 부위에 실링 부재가 구비된다.
또한 바람직하게는, 상기 가스 유로는, 상기 전극 조립체 측 단부가 상기 전극 조립체 방향으로 갈수록 단면적이 넓어진다.
또한 바람직하게는, 상기 외부 리드와 상기 내부 리드 사이에 링 타입 패킹 부재를 더 포함한다.
또한 바람직하게는, 상기 내부 리드는, 상기 가스 유로가 하나 이상 형성된다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차 전지는, 상술한 전극 리드를 포함한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 전극 리드를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 이차 전지 내부에서 가스가 발생하여 내압이 증가하는 경우, 내부 리드와 외부 리드가 분리되어 이차 전지 내부의 가스가 이차 전지 외부로 배출될 수 있다.
따라서, 이차 전지의 내압 증가로 인한 손상, 폭발 또는 발화, 그리고 이로 인한 인명 및 재산 피해를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 내압 증가로 인해 내부 리드와 외부 리드가 물리적으로 분리되는 경우, 이차 전지 내부와 외부의 전기적 연결이 차단된다.
따라서, 이차 전지의 내압이 증가하여 폭발이나 발화의 위험성이 있는 경우, 전류의 흐름을 사전에 차단하여 이차 전지의 내부에서 추가적인 가스 발생을 막고, 감전이나 폭발, 화재의 발생을 예방하는 것은 물론, 이차 전지와 연결된 외부 장치로의 전류 흐름을 차단하여 외부 장치의 손상을 방지할 수 있다.
이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 종래의 파우치형 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는, 도 1의 파우치형 이차 전지의 결합도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다.
도 4는, 도 3의 이차 전지에 대한 결합도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 리드에 대하여 내부 리드와 외부 리드가 분리된 상태의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 6은, 도 5의 전극 리드에 대하여 내부 리드와 외부 리드가 결합된 상태의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7은, 도 4의 A-A'선에 대한 단면도이다.
도 8은, 도 4의 B-B'선에 대한 단면도이다.
도 9 및 도 10은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부 리드의 실링부와 접촉하는 부분의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에서, 내압 증가로 외부 리드가 내부 리드의 가스 유로로부터 분리되는 구성을 개략적으로 나타내는 상단면도이다.
도 12는, 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 리드 및 외부 리드의 구성을 개략적으로 나타내는 상단면도이다.
도 13은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 14는, 도 13에 도시된 내부 리드 및 외부 리드에 대하여 전기 전도성 물질의 형성 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 15는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 리드의 내부 리드 구성을 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
도 16은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 리드에 대하여 내부 리드와 외부 리드가 분리된 상태의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 17은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 리드의 구성을 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
도 18은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 리드의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 19는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 리드의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 20은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 리드의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 21 및 도 22는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
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.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 개략적으로 도시하는 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 이차 전지에 대한 결합도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지는, 전극 조립체(20), 외장재(30) 및 전극 리드(100)를 포함한다.
상기 전극 조립체(20)는, 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 형태로 구성된다. 이때, 전극 조립체(20)는 다수의 양극판 및 음극판이 적층된 상태로 외장재(30)에 수납되거나, 하나의 양극판 및 음극판이 권취된 상태로 외장재(30)에 수납될 수 있다. 전극 조립체(20)의 전극판들은 집전체에 활물질 슬러리가 도포된 구조로서 형성되는데, 슬러리는 통상적으로 입상의 활물질, 보조도체, 바인더 및 가소제 등이 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 형성될 수 있다. 그리고, 각각의 전극판들에는 슬러리가 도포되지 않는 무지부가 존재할 수 있고, 이러한 무지부에는 각각의 전극판에 대응되는 전극 탭이 형성될 수 있다. 이러한 전극 탭, 즉 양극 탭(21)과 음극 탭(22)은 각각, 양극판과 음극판에 하나 또는 그 이상이 형성될 수 있다. 이러한 양극 탭(21) 또는 음극 탭(22)은 양극판 또는 음극판에 부착되는 형태로 돌출되게 형성될 수 있으며, 각각 양극 집전체 또는 음극 집전체와 동일 재질로 구성될 수 있다.
상기 외장재(30)는, 오목한 형태의 내부 공간을 구비하며, 이러한 내부 공간에 전극 조립체(20) 및 전해액을 수납한다.
특히, 본 발명에 따른 이차 전지는 파우치형 이차 전지에 적용되는 것이 바람직하며, 이 경우 외장재(30)는 폴리머 재질의 절연층과 접착층 사이에 알루미늄 박막이 개재된 알루미늄 파우치 형태로 구성될 수 있다.
이때, 파우치 외장재(30)는, 도면에 도시된 바와 같이, 상부 파우치(31)와 하부 파우치(32)로 이루어질 수 있다. 그리고, 전극 조립체(20)가 수납될 수 있는 공간은 도 3에 도시된 바와 같이 상부 파우치(31)와 하부 파우치(32) 모두에 형성되거나, 상부 파우치(31) 또는 하부 파우치(32) 중 어느 하나에만 형성될 수 있다. 한편, 상부 파우치(31)나 하부 파우치(32)의 수납 공간에 전극 조립체(20)가 수납되면, 상부 파우치(31)의 실링부(S1) 접착층과 하부 파우치(32)의 실링부(S2) 접착층이 열융착 등에 의해 접착될 수 있다.
상기 전극 리드(100)는, 이차 전지를 외부의 다른 이차 전지 또는 다른 장치와 전기적으로 연결시킨다. 이를 위해, 상기 전극 리드(100)는, 이차 전지 외장재(30)의 실링부(S) 사이에 개재되며, 내측 단부가 외장재(30) 내부의 전극 조립체(20) 방향으로 돌출되고 외측 단부가 외장재(30) 외부로 돌출될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 리드(100)에 대하여 내부 리드(110)와 외부 리드(120)가 분리된 상태의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이고, 도 6은 도 5의 전극 리드(100)에 대하여 내부 리드(110)와 외부 리드(120)가 결합된 상태의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 전극 리드(100)는 내부 리드(110)와 외부 리드(120)를 포함한다.
상기 내부 리드(110)는, 전극 리드(100)에서 이차 전지의 내부 방향, 즉 전극 조립체(20)가 존재하는 방향에 위치한다.
상기 내부 리드(110)는, 어느 일측 단부에 전극 조립체(20)의 전극 탭이 부착될 수 있다. 즉, 내부 리드(110)는 양극 리드 또는 음극 리드와 부착될 수 있는데, 양극 탭(21)이 부착되는 경우 내부 리드(110)는 양극 리드로서 기능하고, 음극 탭(22)이 부착되는 경우 내부 리드(110)는 음극 리드로서 기능할 수 있다.
바람직하게는, 상기 내부 리드(110)는, 도 5에서 W로 표시된 바와 같이, 내측 단부에 전극 탭과 부착되기 위한 부착 영역이 형성되는 것이 좋다. 그리고, 이러한 내부 리드(110)의 부착 영역(W)에, 전극 조립체(20)의 전극 탭이 부착될 수 있다. 이때, 전극 탭과의 부착이 잘 이루어질 수 있도록, 상기 내부 리드(110)의 부착 영역(W)은 평평한 면을 갖는 것이 좋다.
상기 내부 리드(110)는, 적어도 일부분이 외장재(30)의 실링부(S) 사이에 개재될 수 있다.
도 7은, 도 4의 A-A'선에 대한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 상기 내부 리드(110)는, 상부 파우치(31)의 실링부(S1)와 하부 파우치(32)의 실링부(S2) 사이에 개재되며, 상부 파우치(31)와 내부 리드(110) 사이, 하부 파우치(32)와 내부 리드(110) 사이는 완전히 밀착되어 외장재(30)의 밀폐성이 유지될 수 있도록 하는 것이 좋다.
바람직하게는, 내부 리드(110)는, 도 7에서 D로 표시된 부분과 같이, 내측 단부 외면이 외장재(30)의 내면과 접착되는 것이 좋다. 예를 들어, 내부 리드(110)의 내측 단부 외면과 이와 접촉하는 외장재(30)의 내면 사이에는 접착 테이프와 같은 접착층이 구비되어 내부 리드(110)와 외장재(30)의 내면이 접착되도록 하는 것이 좋다.
이러한 실시예에 의하면, 내부 리드(110)의 내측 단부와 외장재(30)가 확실하게 밀착되도록 하고 그 사이가 벌어지는 것을 막을 수 있다. 만일, 내부 리드(110)의 내측 단부 외면이 외장재(30)의 내면과 제대로 밀착되지 못한다면, 내부 리드(110)의 내측 단부와 외장재(30) 사이에 틈이 생겨, 이차 전지 내부에서 생성된 가스 중 일부가 이러한 틈 사이로 유입될 수 있다. 그러면, 이차 전지 내부에서 발생한 가스가 가스 유로로 제대로 유입되지 못해, 가스 유로에 삽입된 외부 리드(120)를 바깥으로 밀어내지 못할 수 있다. 그러므로, 이차 전지의 내압이 높아짐에도 외부 리드(120)가 내부 리드(110)의 가스 유로로부터 분리되지 못할 수 있다. 뿐만 아니라, 이차 전지 내부에서 발생한 가스가 내부 리드(110)의 내측 단부와 외장재(30) 사이의 틈으로 유입되는 경우, 이러한 틈이 점차 넓어져, 내부 리드(110)와 외장재(30) 사이의 밀폐성이 손상될 수 있다. 하지만, 상기 실시예와 같이, 내부 리드(110)의 내측 단부 외면이 외장재(30)의 내면과 접착되도록 하는 경우, 내부 리드(110)와 외장재(30) 사이의 밀폐성이 보다 확실하게 확보되고, 이차 전지 내부의 가스가 내부 리드(110)의 가스 유로로 원활하게 유입되도록 유도할 수 있다.
한편, 상기 내부 리드(110)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 외장재(30)의 실링부(S)와 접촉하는 부위에 실링 부재(113)를 구비하는 것이 좋다. 이러한 실링 부재(113)는, 내부 리드(110)의 재질이 파우치의 접착층 재질과 상이함으로 인해 내부 리드(110)와 외장재(30)가 서로 잘 접착되지 않을 수 있으므로, 내부 리드(110)와 외장재(30)가 서로 잘 접착될 수 있도록 한다. 따라서, 이러한 실시예에 의하면, 내부 리드(110)와 외장재(30) 사이에 틈이 생기는 것을 방지하여, 이차 전지 외장재(30)의 밀폐성을 향상시키고, 내부 리드(110)와 외장재(30) 사이로 이차 전지 내외부의 기체가 유출입되거나 전해액이 유출되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다. 이러한 실링 부재(113)로는 실란트(sealant)가 이용될 수 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 실링 부재(113) 형태로 한정되는 것은 아니다.
또한 바람직하게는, 상기 내부 리드(110)는, 외장재(30)의 실링부(S) 사이에 개재되는 부분의 외형이 타원형으로 형성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 8을 참조하여 설명하도록 한다.
도 8은, 도 4의 B-B'선에 대한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 내부 리드(110)에서 외장재(30)의 실링부(S)와 접촉하는 부분은 타원 형태를 가질 수 있다. 이와 같은 내부 리드(110) 형태에 의하면, 내부 리드(110)와 외장재(30)의 실링이 보다 확실하게 이루어질 수 있다. 즉, 내부 리드(110)가 외장재(30)의 실링부(S)와 접촉 부분에서 직사각형 형태와 같이 각진 형태를 갖는 경우, 내부 리드(110)와 외장재(30)의 실링이 용이하지 않기 때문에, 내부 리드(110)와 외장재(30) 사이에는 틈이 발생할 수 있다. 하지만, 상기 실시예와 같이 외장재(30)의 실링부(S)와 접촉하는 부분의 외형이 타원형으로 형성된 내부 리드(110)의 경우, 외장재(30)와의 실링성이 보다 향상될 수 있다.
도 9 및 도 10은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부 리드(110)의 실링부(S)와 접촉하는 부분의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 9에 도시된 바와 같이, 내부 리드(110)는, 실링부(S)와 접촉하는 부분의 외형이 원형으로 구성될 수 있다. 이러한 실시예의 경우에도, 단면이 타원형 형태를 갖는 경우와 같이, 외장재(30)와 내부 리드(110) 사이의 밀착성이 향상될 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 내부 리드(110)는, 실링부(S)와 접촉하는 부분의 외형이 일부가 라운드진 형태를 가질 수도 있다. 이러한 실시예에 의하면, 특히 모서리 부분은 라운드지게 구성되고, 수평 방향으로는 평평하게 구성됨으로써, 외장재(30)와 내부 리드(110) 사이의 밀착성이 좋을 수 있다.
다만, 본 발명이 반드시 이러한 형태를 갖는 내부 리드(110)들로 제한되는 것은 아니며, 이외에도 실링부(S)와 접촉하는 부분에서의 내부 리드(110)의 외형은 다양하게 구성될 수 있다.
상기 내부 리드(110)는, 도 5에서 H로 표시된 바와 같이, 가스 유로가 형성된다. 이러한 가스 유로(H)는, 내부 리드(110)를 관통하여 형성될 수 있는데, 이때의 관통 방향은 내부 리드(110)가 외장재(30)에 장착되었을 때, 외장재(30)의 내측과 외측 사이의 방향일 수 있다. 즉, 도 5를 중심으로 설명하면, 내부 리드(110)의 좌측에 전극 조립체(20)가 위치하여 내부 리드(110)의 좌측이 이차 전지의 내부 방향, 우측이 이차 전지의 외부 방향이 될 것이며, 가스 유로(H)는 도면에서 좌우 방향으로 형성될 수 있다.
이처럼, 내부 리드(110)에는 가스 유로(H)가 형성되어 있기 때문에, 이러한 가스 유로(H)를 통해, 외장재(30)의 내부와 외부 사이에서 가스가 이동할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 내부 리드(110)의 가스 유로(H)는, 외장재(30)의 내부에 존재하는 가스가 외장재(30)의 외부로 이동할 수 있도록 한다. 일반적으로 외장재(30)는 실링부(S)가 실링되어 내부와 외부 사이에 가스가 이동할 수 없는 형태로 구성된다. 본 발명에 따른 외장재(30)의 경우에도 실링부(S)가 실링되어 있으나, 실링부(S)에 개재된 내부 리드(110)에 가스 유로(H)가 형성되어 있어, 외장재(30)의 내부와 외부 사이에서 가스가 이동할 수 있다. 그러므로, 본 발명에 의하면, 활물질이나 전해액의 기화 내지 분해 등으로 인해 이차 전지 내부에서 가스가 발생하는 경우, 내부 리드(110)의 가스 유로(H)를 통해 외장재(30) 내부의 가스가 외장재(30) 외부로 배출될 수 있다.
상기 외부 리드(120)는, 내부 리드(110)의 가스 유로(H)에 삽입 가능하게 구성된다. 그리고, 정상적인 상태에서는, 외부 리드(120)가 내부 리드(110)의 가스 유로(H)에 삽입되어 있다. 따라서, 이 경우, 외장재(30) 내부와 외부 사이에서 가스 유로(H)를 통해 가스가 이동할 수 없다.
이를 위해, 외부 리드(120)는, 적어도 일부가 내부 리드(110)의 가스 유로(H)에 대응되는 형태로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로 도 5를 참조하면, 외부 리드(120)에서 F1으로 표시된 부분이, 가스 유로(H)에 대응되는 형태로 구성된 것으로, 이 부분이 가스 유로(H)에 삽입된다.
이차 전지가 정상적인 상태에서는, 외부 리드(120)가 내부 리드(110)의 가스 유로(H)에 삽입되어 있으며, 이 경우 외부 리드(120)는 내부 리드(110)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 전극 조립체(20)에서 생성된 전류는, 내부 리드(110) 및 외부 리드(120)를 거쳐 이차 전지 외부로 제공될 수 있다. 그러므로, 이러한 상태에서 외부 리드(120)는, 이차 전지와 연결되는 외부의 다른 구성, 이를테면 다른 이차 전지나 외부 장치와 연결될 수 있는 외부 단자를 제공한다.
또한, 내부 리드(110)의 가스 유로(H)에 삽입된 경우, 외부 리드(120)는 가스 유로(H)의 일단을 밀폐시킨다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 외부 리드(120)는 가스 유로(H)의 우측 단부 측에서 삽입되어 가스 유로(H)의 우측 단부를 밀폐시킬 수 있다. 그리고 이처럼, 가스 유로(H)의 우측 단부가 밀폐되면, 가스 유로(H)를 통해 이차 전지 외장재(30)의 내외부 사이에 가스가 유출입할 수 없다. 따라서, 정상적인 상태에서는 이차 전지 외장재(30)는 밀폐 상태가 된다. 이때, 이러한 외장재(30)의 밀폐성을 확보하기 위해서는, 내부 리드(110)와 외부 리드(120)가, 가스 유로와 삽입 부분(F1) 사이에 가스가 통과할 수 있는 틈이 생기지 않도록 완전히 밀착될 수 있는 형태로 구성되는 것이 좋다.
바람직하게는, 상기 외부 리드(120)는, 가스 유로에 삽입되는 부분의 외측 부분(F2)이 가스 유로(H)에 삽입되는 부분(F1)보다 단면적이 넓게 형성되는 것이 좋다. 이러한 실시예에 의하면, 외부 리드(120)가 내부 리드(110)의 가스 유로(H)에 삽입된 상태에서, 외측 부분(F2)의 돌출된 형태로 인해 외부 리드(120)와 내부 리드(110)의 밀폐성이 향상될 수 있다. 따라서, 외부 리드(120)가 내부 리드(110)의 가스 유로(H)에 결합된 상태에서 가스 유로(H)를 통해 이차 전지 내부의 가스가 외부로 누출되거나 이차 전지 외부의 가스가 내부로 유입되는 것을 보다 효과적으로 차단할 수 있다.
한편, 상기 외부 리드(120)는, 가스 유로(H)로 유입된 가스의 압력이 소정 압력 이상인 경우, 가스 유로(H)로부터 분리될 수 있다.
도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에서, 내압 증가로 외부 리드(120)가 내부 리드(110)의 가스 유로(H)로부터 분리되는 구성을 개략적으로 나타내는 상단면도이다. 도 11에서는, 설명의 편의를 위해 이차 전지에서 양극 탭(21) 및 이에 연결된 하나의 전극 리드(100)만 나타내도록 한다.
도 11을 참조하면, 과충전, 단락, 관통 등과 같이 이차 전지가 비정상적인 상태에 있는 경우, 전극 조립체(20)나 전해액으로부터 가스가 발생하여 이차 전지의 내압이 증가할 수 있으며, 이 경우 점선에 의한 화살표로 표시된 바와 같이 내부 리드(110)의 가스 유로(H)로 가스가 유입될 수 있다. 그리고, 이와 같이 가스의 유입으로 인해 가스 유로(H)의 압력이 소정 압력 이상으로 높아지게 되면, 외부 리드(120)는, 도면에 표시된 바와 같이 내부 리드(110)의 가스 유로(H)로부터 이탈될 수 있다. 이때, 외부 리드(120)가 가스 유로(H)로부터 분리되는 기준이 되는 소정 압력은, 이차 전지의 사양이나 외장재(30)의 종류, 이차 전지가 적용된 장치의 종류 등, 여러 가지 고려 요소에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
이처럼, 외부 리드(120)가 내부 리드(110)의 가스 유로(H)로부터 분리되는 경우, 가스 유로(H)의 밀폐 상태가 해제되면서, 가스 유로(H)를 통해 외장재(30) 내부의 가스가 외부로 배출될 수 있다. 따라서, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 이차 전지의 내압이 증가하더라도 폭발이나 발화 등이 방지될 수 있다.
뿐만 아니라, 외부 리드(120)가 가스 유로(H)로부터 분리되는 경우, 외부 리드(120)와 내부 리드(110)의 전기적 연결이 차단된다. 따라서, 방전 중에는 전극 조립체(20)에서 생성된 전류가 이차 전지 외부로 제공될 수 없고, 충전 중에는 외부 충전기에서 제공된 전류가 이차 전지 내부로 유입될 수 없다. 그러므로, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 이차 전지의 내압이 증가하여 폭발이나 발화의 위험이 있는 경우, 이차 전지의 충방전이 중단되어 이차 전지의 이상 상태가 지속되는 것을 방지하고, 이러한 이차 전지에 전기적으로 연결되어 있던 외부의 다른 구성에 대한 손상 및 파손 등을 방지할 수 있다.
한편, 내부 리드(110)와 외부 리드(120)는, 서로 결합되었을 때 이차 전지에 대한 전기적인 연결 통로를 제공하므로, 전기 전도성 물질을 포함할 수 있다.
이때, 상기 내부 리드(110) 및/또는 외부 리드(120)는, 그 자체가 하나의 전기 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 내부 리드(110) 및 외부 리드(120)는, 그 전체가 금속 재질로 구성될 수 있다. 여기서, 내부 리드(110) 및 외부 리드(120)를 구성하는 금속에는, 구리, 알루미늄, 니켈, 철, 크롬, 금, 은, 및 이들 중 하나 이상을 포함하는 합금이 포함될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 내부 리드(110) 및/또는 외부 리드(120)는, 전기 전도성 물질 외면에 전기적으로 비전도성인 물질이 코팅될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 실시예에서, 내부 리드(110) 및/또는 외부 리드(120) 본체는 전기 전도성 물질로 이루어지되, 그러한 본체의 외측 표면에는 전기 비전도성 물질이 코팅될 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 내부 리드(110) 및/또는 외부 리드(120)의 전도성 물질이 외부로 노출되지 않으므로 전류의 누설을 방지하는데 용이하고, 전도성 물질의 부식을 방지할 수도 있다.
또한 상기 내부 리드(110) 및/또는 외부 리드(120)는, 전기 비전도성 물질로 이루어지되, 이러한 비전도성 물질 상에 전기 전도성 물질이 구비되게 구성될 수 있다. 이러한 실시예에 대해서는, 도 12를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 12는, 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 리드(110) 및 외부 리드(120)의 구성을 개략적으로 나타내는 상단면도이다.
도 12를 참조하면, 내부 리드(110) 및 외부 리드(120)는 각각 본체가 전기적으로 비전도성인 물질로 이루어질 수 있다. 그리고, 내부 리드(110)와 외부 리드(120)에는 각각 전기 전도성 물질이 구비될 수 있다.
즉, 내부 리드(110)는, 전극 탭이 부착되는 부착 영역(W)에서부터 가스 유로(H)의 내측면에 이르기까지, 전기 전도성 물질로 이루어진 패턴(E1)이 형성될 수 있다.
또한, 외부 리드(120)는, 가스 유로(H)에 삽입되는 부분의 외면에서부터 외측 단부(도 12에서 외부 리드(120)의 우측 단부)에 이르기까지 전기 전도성 물질로 이루어진 패턴(E2)이 형성될 수 있다.
이때, 전기 전도성 물질은 코팅 또는 삽입 등과 같이 다양한 형태로 전기 비전도성 물질에 구비될 수 있다.
따라서, 외부 리드(120)가 내부 리드(110)의 가스 유로(H)에 삽입되면, 내부 리드(110)의 가스 유로(H) 내면에 구비된 전기 전도성 물질 패턴(E1)과 외부 리드(120)의 삽입 부분 외면에 구비된 전기 전도성 물질 패턴(E2)은 서로 접촉된다. 따라서, 외부 리드(120)가 내부 리드(110)의 가스 유로(H)에 삽입되는 경우, 내부 리드(110)의 부착 영역(W)에서부터 외부 리드(120)의 외측 단부에 이르기까지 전기적 연결이 이루어질 수 있게 된다.
다만, 도 12의 실시예에서는, 내부 리드(110)와 외부 리드(120) 모두 전기 비전도성 물질에 전기 전도성 물질이 구비된 형태로 도시되어 있으나, 내부 리드(110) 및 외부 리드(120) 중 어느 하나는 전체적으로 전기 전도성 물질로 이루어지고, 나머지 하나는 전체적으로 전기 비전도성 물질로 이루어지되 전기 전도성 물질 패턴이 형성된 형태로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 리드(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 내부 리드(110)에 양극 탭(21) 또는 음극 탭(22)이 부착되도록 구성될 수 있다. 즉, 이차 전지는 2개의 전극 리드(100)를 구비할 수 있으며, 하나의 전극 리드(100)의 내부 리드(110)에는 전극 조립체(20)의 양극 탭(21)이 부착되도록 하고, 다른 하나의 전극 리드(100)의 내부 리드(110)에는 전극 조립체(20)의 음극 탭(22)이 부착되도록 할 수 있다.
다만, 전극 조립체(20)에 양극 탭(21) 및 음극 탭(22)이 각각 복수 개 구비될 수 있는데, 이 경우 복수의 양극 탭(21)은 하나의 전극 리드(100)의 내부 리드(110)에 부착되고 복수의 음극 탭(22)은 다른 하나의 전극 리드(100)의 내부 리드(110)에 부착될 수 있다. 또는, 복수의 양극 탭(21)과 복수의 음극 탭(22)은 각각, 복수의 전극 리드(100)의 내부 리드(110)에 부착될 수 있다.
반면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 리드(100)는, 내부 리드(110)에 양극 탭(21)과 음극 탭(22)이 모두 부착되도록 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 13 및 도 14를 참조하여 설명하도록 한다.
도 13은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다. 도 13에서는, 설명의 편의를 위해 상부 파우치는 일부만 도시하도록 한다. 또한, 도 14는, 도 13에 도시된 내부 리드(110) 및 외부 리드(120)에 대하여 전기 전도성 물질의 형성 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 전극 리드(100)는, 하나의 내부 리드(110)에 양극 탭(21)과 음극 탭(22)이 모두 부착될 수 있다. 이러한 실시예에서는, 양극 단자와 음극 단자의 쇼트를 막기 위해 내부 리드(110) 및 외부 리드(120)는 전기 비전도성 물질로 구성될 수 있다. 그리고, 내부 리드(110)와 외부 리드(120)에는 각각 전기 전도성 물질로 이루어진 패턴이 형성되어, 2개의 전기적 연결 통로가 형성될 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 내부 리드(110)에는, 전극 탭의 부착 영역(W)에서부터 가스 유로(H)의 내면에 이르기까지 2개의 전기 전도성 물질 패턴, E11 및 E12가 형성될 수 있다. 그리고, 외부 리드(120)에는, 가스 유로(H)에 삽입되는 부분의 외면에서부터 외측 단부에 이르기까지 2개의 전기 전도성 물질 패턴, E21 및 E22가 형성될 수 있다.
만일, 전극 조립체(20)의 양극 탭(21)이 전기 전도성 물질 패턴 E11에 부착되고, 전극 조립체(20)의 음극 탭(22)이 전기 전도성 물질 패턴 E12에 부착된 경우, 외부 리드(120)가 내부 리드(110)의 가스 유로(H)에 삽입되면, 전극 조립체(20)의 양극 탭(21)은 E11 및 E21을 경유하여 이차 전지의 외부와 전기적으로 연결되고, 전극 조립체(20)의 음극 탭(22)은 E12 및 E22를 경유하여 이차 전지의 외부와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 내부 리드(110)에 형성된 가스 유로(H)는, 내측 단부의 단면적이 외측 단부의 단면적보다 넓은 형태를 가질 수 있다. 이러한 실시예에 대해서는 도 15를 참조하여 설명하도록 한다.
도 15는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 리드(100)의 내부 리드(110) 구성을 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
도 15를 참조하면, 내부 리드(110)에 형성된 가스 유로(H)에서 전극 조립체(20)에 가까운 내측 단부의 단면적은 전극 조립체(20)에서 먼 외측 단부의 단면적보다 넓게 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 15에 도시된 가스 유로(H)가 원형 형태를 갖는 경우, 전극 조립체(20)에 가까운 내측 단부(도 15에서 가스 유로(H)의 좌측 단부)의 지름(C1)은 외측 단부(도 15에서 가스 유로(H)의 우측 단부)의 지름(C2)보다 넓게 구성될 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 도 15에서 화살표로 표시된 바와 같이, 이차 전지 내부에서 생성된 가스가 내부 리드(110)의 가스 유로(H)로 보다 많이 유입될 수 있다. 뿐만 아니라, 이러한 실시예에 의하면, 가스 유로(H)의 내측 단부에서 외측 방향으로 갈수록 압력이 높아지므로, 이차 전지의 내압 증가시 외부 리드(120)가 가스 유로(H)로부터 보다 용이하게 분리될 수 있다.
도 16은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 리드(100)에 대하여 내부 리드(110)와 외부 리드(120)가 분리된 상태의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 16을 참조하면, 상기 외부 리드(120)와 내부 리드(110) 사이에, 링 타입의 패킹(packing) 부재(130)를 더 구비할 수 있다. 상기 링 타입 패킹 부재(130)는, 외부 리드(120)의 외면에 구비되어, 외부 리드(120)가 가스 유로(H)에 삽입되는 경우, 외부 리드(120)와 내부 리드(110) 사이에 위치할 수 있다. 따라서, 이러한 실시예에 의하면, 링 타입 패킹 부재(130)로 인해, 외부 리드(120)와 내부 리드(110) 사이의 밀착성이 향상되어, 가스 유로(H)를 통해 이차 전지 내외부 사이에 가스가 이동하는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 내부 리드(110)의 가스 유로(H)에는 돌기 또는 홈이 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 가스 유로(H)의 돌기 또는 홈에 대응되게 외부 리드(120)에도 돌기 또는 홈이 형성될 수 있다.
도 17은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 리드(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
먼저, 도 17의 (a)를 참조하면, 내부 리드(110)의 가스 유로(H)에는 돌기(P)가 형성되어 있고, 외부 리드(120)의 내측 단부에는 홈(G)이 형성되어 있다. 그리고, 이러한 돌기(P)와 홈(G)은 서로 대응되는 위치에 구비되어, 외부 리드(120)가 가스 유로(H)에 삽입되는 경우, 가스 유로(H)의 돌기(P)는 외부 리드(120)의 홈(G)에 삽입 체결될 수 있다.
다음으로, 도 17의 (b)를 참조하면, 이차 전지 내부에서 가스가 발생하여 내부 리드(110)의 가스 유로(H)로 이러한 가스가 유입되는 경우, 이로 인해 가스 유로(H)의 압력이 증가하여 가스 유로(H)가 넓게 팽창될 수 있다. 그러면, 화살표로 표시된 바와 같이, 내부 유로의 돌기(P)가 외부 리드(120)의 홈(G)으로부터 이탈될 수 있다. 그리고, 외부 리드(120)는 내압 증가로 가스 유로(H)로부터 우측 방향으로 분리될 수 있다.
이러한 실시예에 의하면, 가스 유로(H) 및 외부 리드(120)에 형성된 돌기(P) 및/또는 홈(G)으로 인해, 외부 리드(120)는, 가스 유로(H)로 유입된 가스의 압력이 소정 압력 이상이 되기까지 내부 리드(110)의 가스 유로(H)에 안정적으로 결합되어 있을 수 있다.
다만, 도 17의 실시예에서는, 가스 유로(H)에 돌기(P)가 형성되고 외부 리드(120)에 홈(G)이 형성된 구성이 도시되어 있으나, 이는 일례에 불과할 뿐, 가스 유로(H) 및 외부 리드(120) 모두에 홈(G) 또는 돌기(P)가 형성되거나, 가스 유로(H)에 홈(G)이 형성되고 외부 리드(120)에 돌기(P)가 형성되는 구성 역시 가능하다.
한편, 상기 실시예들에서는, 하나의 내부 리드(110)에 하나의 가스 유로(H)가 형성된 구성이 도시되어 있으나, 하나의 내부 리드(110)에 둘 이상의 가스 유로(H)가 형성되는 구성도 가능하다.
도 18은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 리드(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 18을 참조하면, 하나의 내부 리드(110)에 가스 유로(H)가 다수 형성되어 있다. 그리고, 이러한 가스 유로(H)에 대응하여, 외부 리드(120)에도 가스 유로(H)로 삽입되는 부분(F1)이 다수 형성되어 있다.
또한, 상기 실시예의 도면들에서는, 가스 유로(H) 및 이에 삽입되는 외부 리드(120)의 외형이 원형 또는 타원형인 형태가 도시되어 있으나, 본 발명이 이러한 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 19는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 리드(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 19를 참조하면, 상기 내부 리드(110)의 가스 유로(H)는, 그 단면이 사각 형태가 되도록 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 가스 유로(H)의 형태에 맞추어, 외부 리드(120)의 가스 유로(H)에 삽입되는 부분도 그 단면이 사각 형태가 되도록 구성될 수 있다.
이외에도 상기 내부 리드(110)에 형성되는 가스 유로(H)는 다양한 형태를 가질 수 있다.
한편, 상기 실시예의 도면들 이외에도, 내부 리드(110)나 외부 리드(120)는 다양한 형태로 구성될 수 있다.
도 20은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 리드(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 20에 도시된 바와 같이, 외부 리드(120)는 수평 방향으로 평평한 면을 갖는 돌출 단자(F3)를 구비할 수 있다. 그리고, 이러한 돌출 단자(F3)에는, 다른 외부 구성의 외부 단자가 연결될 수 있다. 예를 들어, 외부 리드(120)의 돌출 단자(F3)에는, 다른 이차 전지에 구비된 외부 리드의 돌출 단자가 부착되어, 이차 전지 사이에 전기적 연결이 이루어질 수 있다. 이와 같은 실시예에 의하면, 수평 방향의 평평한 면을 갖는 돌출 단자(F3)에 의해, 다른 외부 구성과의 연결이 보다 용이해질 수 있다.
이처럼, 상기 돌출 단자(F3)는, 이차 전지를 다른 외부 구성과 전기적으로 연결하기 위한 것이므로 전기적 전도성 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 이차 전지는, 상술한 전극 리드(100)를 포함할 수 있다.
이때, 상술한 전극 리드(100)는, 이차 전지의 양극 리드나 음극 리드 모두에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 이차 전지는, 상술한 전극 리드(100)를 2개 구비하여, 하나의 전극 리드(100)는 양극 탭(21)에 연결되어 양극 리드로서 기능하고, 다른 하나의 전극 리드(100)는 음극 탭(22)에 연결되어 음극 리드로서 기능하도록 할 수 있다.
이 경우, 2개의 전극 리드(100), 즉 양극 리드 및 음극 리드는, 이차 전지의 외장재(30)에서 동일한 방향에 위치할 수 있다. 즉, 도 3 및 도 4를 참조하면, 이차 전지의 외장재(30) 실링부(S)가 4개의 모서리로 이루어져 있는 경우, 2개의 전극 리드(100)는 이차 전지의 외장재(30) 실링부(S)에서 동일한 모서리 상에 위치할 수 있다. 다만, 본 발명이 이러한 실시예로 한정되는 것은 아니다.
도 21 및 도 22는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
먼저, 일 실시예로서, 2개의 전극 리드(100)는, 도 21에 도시된 바와 같이, 이차 전지의 외장재(30) 실링부(S)에서 서로 반대 방향에 위치할 수 있다. 즉, 양극 리드(101) 및 음극 리드(102)는, 외장재(30) 실링부(S)의 4개의 모서리 중, 서로 반대 방향에 위치하는 모서리 상에 각각 구비될 수 있다.
또한, 다른 실시예로서, 2개의 전극 리드(100)는, 도 22에 도시된 바와 같이, 이차 전지의 외장재(30) 실링부(S)에서 서로 직교하는 방향에 위치할 수 있다. 즉, 양극 리드(101) 및 음극 리드(102)는, 외장재(30) 실링부(S)의 4개의 모서리 중, 서로 인접하는 모서리 상에 각각 구비될 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 이차 전지는, 도 13에 도시된 바와 같이, 상술한 전극 리드(100)를 1개만 구비하고, 이러한 전극 리드(100)가 양극 리드와 음극 리드 모두로서 기능하도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 상술한 전극 리드(100)는, 이차 전지의 양극 리드 및 음극 리드 중 어느 하나에만 적용될 수도 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 전극 리드(100)를 포함할 수 있다. 배터리 팩은, 하나 또는 그 이상의 이차 전지를 포함하며, 이러한 이차 전지 이외에도, BMS(Battery Management System)와 같은 이차 전지의 충방전을 제어하기 위한 여러 보호 장치들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 상술한 전극 리드(100)가 양극 리드 및/또는 음극 리드에 채용된 이차 전지를 하나 이상 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은, 다수의 배터리 모듈을 포함하고, 각각의 배터리 모듈은 다수의 셀을 포함할 수 있다. 이때, 상술한 전극 리드(100)는 배터리 모듈과 배터리 모듈 사이를 연결하는데 이용될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (21)

  1. 이차 전지의 외장재 내부에 구비된 전극 조립체를 외장재 외부와 전기적으로 연결시키는 전극 리드에 있어서,
    상기 외장재의 실링부 사이에 개재되고, 상기 전극 조립체의 전극 탭이 부착되며, 상기 외장재의 내부와 외부 사이에서 가스가 이동할 수 있도록 가스 유로가 형성된 내부 리드; 및
    상기 가스 유로에 삽입 가능하게 구성되어, 상기 가스 유로에 삽입시 상기 내부 리드와 전기적으로 연결되고 상기 가스 유로의 일단을 밀폐시키며, 상기 가스 유로로 유입된 가스의 압력이 소정 압력 이상인 경우 상기 가스 유로로부터 분리되어 상기 내부 리드와 전기적 연결이 차단되는 외부 리드
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부 리드는, 상기 실링부 사이에 개재되는 부분의 외형이 원형 또는 타원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내부 리드는, 상기 실링부와 접촉하는 부위에 실링 부재가 구비된 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 내부 리드 및 상기 외부 리드 중 적어도 하나 이상은, 전기 전도성 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전기 전도성 물질은, 구리, 알루미늄, 니켈, 철, 크롬, 금 및 은 중 적어도 하나 이상 또는 이들 중 적어도 하나 이상을 포함하는 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 내부 리드 및 상기 외부 리드 중 적어도 어느 하나 이상은, 전기 전도성 물질 외부에 전기 비전도성 물질이 코팅된 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 내부 리드 및 상기 외부 리드 중 적어도 하나 이상은, 전기 비전도성 물질 상에 전기 전도성 물질이 구비되어 일측에서 타측으로 전기적 연결이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 내부 리드는, 상기 전극 조립체의 양극 탭 또는 음극 탭이 부착되는 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 내부 리드는, 상기 전극 조립체의 양극 탭 및 음극 탭이 모두 부착되는 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 내부 리드는, 상기 전극 탭과 부착되기 위한 부착 영역이 형성된 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 내부 리드는, 상기 부착 영역에서 상기 전극 탭과 용접되는 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 가스 유로는, 상기 전극 조립체 측 단부가 상기 전극 조립체 방향으로 갈수록 단면적이 넓어지는 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 내부 리드는, 내측 단부 외면이 상기 외장재의 내면과 접착된 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 외부 리드는, 상기 가스 유로에 삽입되는 부분 외측이 상기 가스 유로에 삽입되는 부분보다 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 외부 리드와 상기 내부 리드 사이에 링 타입 패킹 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 내부 리드는, 상기 가스 유로가 하나 이상 형성된 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 내부 리드의 가스 유로 및 상기 외부 리드에는 돌기 또는 홈이 형성되어, 상기 돌기 또는 홈이 서로 체결된 것을 특징으로 하는 전극 리드.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 전극 리드를 포함하는 이차 전지.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 전극 리드는, 양극 리드 및 음극 리드 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  20. 제18항에 있어서,
    외장재가 파우치 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  21. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 전극 리드를 포함하는 배터리 팩.
PCT/KR2013/009294 2012-10-18 2013-10-17 전극 리드 및 이를 포함하는 이차 전지 WO2014062016A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13847024.0A EP2884563B1 (en) 2012-10-18 2013-10-17 Electrode lead and secondary battery having same
CN201380045998.0A CN104603985B (zh) 2012-10-18 2013-10-17 电极引线及具有该电极引线的二次电池
JP2015538024A JP6061162B2 (ja) 2012-10-18 2013-10-17 パウチ型二次電池およびバッテリーパック
US14/546,367 US9269945B2 (en) 2012-10-18 2014-11-18 Electrode lead and secondary battery having the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120115941A KR101623110B1 (ko) 2012-10-18 2012-10-18 전극 리드 및 이를 포함하는 이차 전지
KR10-2012-0115941 2012-10-18

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/546,367 Continuation US9269945B2 (en) 2012-10-18 2014-11-18 Electrode lead and secondary battery having the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014062016A1 true WO2014062016A1 (ko) 2014-04-24

Family

ID=50488507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2013/009294 WO2014062016A1 (ko) 2012-10-18 2013-10-17 전극 리드 및 이를 포함하는 이차 전지

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9269945B2 (ko)
EP (1) EP2884563B1 (ko)
JP (1) JP6061162B2 (ko)
KR (1) KR101623110B1 (ko)
CN (1) CN104603985B (ko)
WO (1) WO2014062016A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180062131A1 (en) * 2015-06-08 2018-03-01 Lg Chem, Ltd. Electrode lead and secondary battery having same

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101704162B1 (ko) 2015-01-20 2017-02-07 현대자동차주식회사 과충전 안전성이 향상된 파우치 전지
KR101858317B1 (ko) * 2015-05-07 2018-05-15 주식회사 엘지화학 전류 제한 기능의 전극리드를 포함하는 파우치형 이차전지
WO2016200147A1 (ko) * 2015-06-08 2016-12-15 주식회사 엘지화학 전극 리드 및 이를 포함하는 이차 전지
KR101755861B1 (ko) * 2015-10-16 2017-07-07 현대자동차주식회사 배터리 셀
US10109842B2 (en) * 2015-10-16 2018-10-23 Hyundai Motor Company Battery cell
EP3159952B1 (de) * 2015-10-19 2019-12-11 Robert Bosch Gmbh Sicherheitsvorrichtung für batteriesysteme
KR101766047B1 (ko) * 2015-10-22 2017-08-07 현대자동차주식회사 배터리 셀
KR101734703B1 (ko) * 2015-11-04 2017-05-11 현대자동차주식회사 배터리 셀
KR102106999B1 (ko) * 2016-04-25 2020-05-06 주식회사 엘지화학 규격화된 구조에 기반하여 제조 공정성이 우수하면서도 전극리드의 절연 성능이 향상된 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩
KR102157892B1 (ko) * 2016-08-26 2020-09-18 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지
US10141550B2 (en) * 2016-10-20 2018-11-27 Ford Global Technologies, Llc Pouch battery cell assembly for traction battery
KR102185959B1 (ko) * 2017-04-25 2020-12-02 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 배터리 셀
KR102294996B1 (ko) * 2017-05-30 2021-08-30 주식회사 엘지에너지솔루션 전도성 튜브를 이용한 전극리드를 포함하는 이차전지
KR102236056B1 (ko) * 2017-06-29 2021-04-05 주식회사 엘지화학 과충전 방지부재를 가지는 배터리 셀
KR102348076B1 (ko) * 2017-06-30 2022-01-10 에스케이온 주식회사 이차 전지
KR101999529B1 (ko) * 2017-07-06 2019-07-12 주식회사 엘지화학 노치가 형성된 리드박스를 포함하는 파우치형 이차전지
KR102255534B1 (ko) * 2017-07-07 2021-05-25 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지
KR102364159B1 (ko) * 2017-08-01 2022-02-18 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 탭 절단 장치를 포함하는 파우치형 이차전지
JP2019029276A (ja) * 2017-08-02 2019-02-21 住友電気工業株式会社 リード部材、非水電解質蓄電デバイス
KR102268402B1 (ko) * 2017-08-29 2021-06-24 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치 형 이차 전지
KR102555751B1 (ko) 2017-10-17 2023-07-14 주식회사 엘지에너지솔루션 가스 배출이 가능한 이차전지용 파우치형 케이스
KR102164254B1 (ko) * 2017-11-15 2020-10-12 주식회사 엘지화학 이차 전지 및 그의 제조 방법, 이차 전지용 파우치 및 그의 제조 방법
KR102314575B1 (ko) * 2018-01-12 2021-10-20 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지의 충방전기 및 이를 포함하는 이차전지의 활성화 공정 장치
KR102519040B1 (ko) * 2018-06-26 2023-04-07 주식회사 엘지에너지솔루션 벤팅 장치, 벤팅 방법 및 이차 전지
KR20210058143A (ko) * 2019-11-13 2021-05-24 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈의 제조 방법 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차
KR20220059186A (ko) * 2020-11-02 2022-05-10 주식회사 엘지에너지솔루션 내압을 일정하게 유지할 수 있는 전극리드를 포함하는 파우치형 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩
KR20230155248A (ko) * 2022-05-03 2023-11-10 에스케이온 주식회사 파우치형 이차전지
JP2024528513A (ja) * 2022-06-14 2024-07-30 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーセル、バッテリーモジュール、バッテリーパック及びそれを含む自動車

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07201309A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Fuji Elelctrochem Co Ltd 防爆形電池の封口構造
JPH08287894A (ja) * 1995-04-11 1996-11-01 Mitsubishi Cable Ind Ltd 密閉電池の安全装置
JP2000067846A (ja) * 1998-08-20 2000-03-03 Dainippon Printing Co Ltd 安全弁付き電池ケース
KR20090060497A (ko) * 2007-12-10 2009-06-15 주식회사 엘지화학 안전성이 개선된 파우치형 이차전지
KR20110048470A (ko) * 2009-11-02 2011-05-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그를 이용한 전지 팩
KR20110132856A (ko) * 2010-06-03 2011-12-09 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 이차 전지의 전해액 주입 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000277064A (ja) * 1999-03-29 2000-10-06 Sanyo Electric Co Ltd 薄型電池
JP4923389B2 (ja) * 2004-05-28 2012-04-25 株式会社Ｇｓユアサ 密閉形蓄電池
JP5288685B2 (ja) 2006-03-10 2013-09-11 三洋電機株式会社 電池の安全装置
US20110104520A1 (en) 2009-11-02 2011-05-05 Changbum Ahn Secondary battery and battery pack using the same
KR101147791B1 (ko) * 2009-12-29 2012-05-18 주식회사 루트제이드 벤트홀을 구비하는 이차전지

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07201309A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Fuji Elelctrochem Co Ltd 防爆形電池の封口構造
JPH08287894A (ja) * 1995-04-11 1996-11-01 Mitsubishi Cable Ind Ltd 密閉電池の安全装置
JP2000067846A (ja) * 1998-08-20 2000-03-03 Dainippon Printing Co Ltd 安全弁付き電池ケース
KR20090060497A (ko) * 2007-12-10 2009-06-15 주식회사 엘지화학 안전성이 개선된 파우치형 이차전지
KR20110048470A (ko) * 2009-11-02 2011-05-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그를 이용한 전지 팩
KR20110132856A (ko) * 2010-06-03 2011-12-09 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 이차 전지의 전해액 주입 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2884563A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180062131A1 (en) * 2015-06-08 2018-03-01 Lg Chem, Ltd. Electrode lead and secondary battery having same
US10700321B2 (en) * 2015-06-08 2020-06-30 Lg Chem, Ltd. Electrode lead and secondary battery having same

Also Published As

Publication number Publication date
EP2884563A4 (en) 2016-01-20
CN104603985A (zh) 2015-05-06
KR101623110B1 (ko) 2016-05-20
US9269945B2 (en) 2016-02-23
JP2015536536A (ja) 2015-12-21
CN104603985B (zh) 2017-04-12
KR20140049748A (ko) 2014-04-28
EP2884563A1 (en) 2015-06-17
US20150072185A1 (en) 2015-03-12
EP2884563B1 (en) 2017-11-29
JP6061162B2 (ja) 2017-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014062016A1 (ko) 전극 리드 및 이를 포함하는 이차 전지
WO2014133275A1 (ko) 이차 전지 및 그 제조 방법
WO2019050152A1 (ko) 벤팅 가스를 이용하여 커넥터를 파단시키는 구조를 갖는 배터리 모듈
WO2018034425A1 (ko) 이차 전지
WO2019066441A1 (ko) 보호회로모듈을 구비한 파우치형 이차전지 팩
WO2019045310A1 (ko) 파우치 형 이차 전지
WO2019103357A1 (ko) 파우치 형 이차 전지
WO2019098522A1 (ko) 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지
WO2018203593A1 (ko) 배터리 팩 및 이의 제조방법
WO2021125504A1 (ko) 이차 전지
WO2018186659A1 (ko) 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2021033939A1 (ko) 이차 전지
WO2020175773A1 (ko) 벤팅 장치
WO2021112655A1 (ko) 배터리 모듈, 배터리 팩, 및 자동차
WO2021096035A1 (ko) 이차 전지 및 실링 블록
WO2018221836A1 (ko) 배터리 팩 및 이의 제조방법
WO2018199425A1 (ko) 안전성이 향상된 배터리 셀
WO2022005233A1 (ko) 전지 모듈, 이를 포함하는 전지팩 및 이의 제조 방법
WO2019013433A1 (ko) 내외부 압력 평형이 가능한 이차 전지
WO2018048095A1 (ko) 이차 전지
WO2023038435A1 (ko) 배터리 모듈, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2018199511A1 (ko) 전도성 폴리머를 이용한 전극리드를 포함하는 파우치형 이차전지
WO2018074846A1 (ko) 이차 전지
WO2022215881A1 (ko) 이차전지 및 이의 제조 방법
WO2022005234A1 (ko) 전지 모듈, 이를 포함하는 전지팩 및 이의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13847024

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2013847024

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013847024

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015538024

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE