WO2017078253A1 - 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지, 이차 전지 충전 시스템 및 이차 전지 제조 방법 - Google Patents

가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지, 이차 전지 충전 시스템 및 이차 전지 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2017078253A1
WO2017078253A1 PCT/KR2016/008880 KR2016008880W WO2017078253A1 WO 2017078253 A1 WO2017078253 A1 WO 2017078253A1 KR 2016008880 W KR2016008880 W KR 2016008880W WO 2017078253 A1 WO2017078253 A1 WO 2017078253A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
secondary battery
gas discharge
battery
sealing
unit
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/008880
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이원태
최양림
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 EP16862272.8A priority Critical patent/EP3300139B1/en
Priority to CN201680036217.5A priority patent/CN107735883A/zh
Priority to US15/579,713 priority patent/US10581044B2/en
Priority to PL16862272T priority patent/PL3300139T3/pl
Publication of WO2017078253A1 publication Critical patent/WO2017078253A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/445—Methods for charging or discharging in response to gas pressure
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • 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
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • 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
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/583—Devices or arrangements for the interruption of current in response to current, e.g. fuses
    • 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
    • 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
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/103—Fuse
    • 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
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery, a secondary battery charging system and a method for detecting a displacement of the gas discharge unit to prevent cell swelling, and more particularly, is located at one end of the sealing portion for sealing the electrode assembly than the other adhesive portion of the sealing portion.
  • the present invention relates to a secondary battery, a secondary battery charging system, and a secondary battery manufacturing method which detects displacement of a gas discharge part to secure stability of a secondary battery, thereby preventing battery cell swelling.
  • Lithium secondary battery is made by assembling positive electrode material, negative electrode material, electrolyte and separator, and it is eco-friendly because it does not use heavy metal such as mercury (Hg) or cadmium (Cd), and it has higher output voltage and capacity than conventional battery. This is a big advantage. Due to the characteristics of light lithium atoms, they are widely used in ultra-light electronic products such as mobile phones and camcorders. Recently, with the development of high-capacity technology, their use has been expanded for electric vehicles and energy storage.
  • a lithium secondary battery is classified into a general lithium ion battery using a liquid electrolyte and a lithium ion polymer battery using a gel or solid polymer electrolyte according to the type of electrolyte.
  • the lithium secondary battery is classified into a cylindrical shape and a square shape according to the shape of the battery.
  • a completely solid electrolyte is generally not used because of low ion conductivity of the electrolyte.
  • Lithium ion polymer batteries have no problem of leakage of electrolyte solution or simple methods of preventing leakage, compared to general lithium ion batteries using a liquid electrolyte.
  • the lithium ion polymer battery can prevent the leakage of the electrolyte by using a metal can or in the form of a pouch composed of a metal foil and a multilayer film of a polymer.
  • the lithium ion polymer battery has an advantage of significantly reducing the weight of the battery when using a pouch as a battery case than when using a metal can.
  • Aluminum is commonly used as a metal for foil forming the outer layer of such a pouch.
  • the polymer film that forms the inner layer of the pouch is mainly made of polypropylene material, which serves to protect the metal foil from the electrolyte and to prevent short circuits between the anode, cathode and electrode tabs.
  • lithium ions move from a cathode to a cathode during discharge, and lithium ions move from a cathode to a cathode during charging, and are accompanied by an electrochemical reaction inside the battery. According to this electrochemical reaction, the lithium secondary battery repeats contraction and expansion and releases gas.
  • the weight of the battery can be reduced, as a matter of course, there is a problem in that the strength of the foil-type metal layer forming the outer layer of the pouch is weak enough to withstand the pressure of the internal gas. Therefore, when the battery is inflated by the gas generated inside the battery, the battery performance is degraded and consequently the battery life is shortened.
  • lithium cobalt oxide (LiCoO2)
  • LiCoO2 lithium cobalt oxide
  • the battery cell swelling phenomenon is detected by early detection of deformation of the battery case caused by the gas generated inside the battery. Research to minimize and control charging is more important than ever.
  • An object of the present invention is located at one end of the sealing portion for sealing the electrode assembly is weaker than the other adhesive portion of the sealing portion to weaken the adhesive force to generate a gas discharge portion and induce a gas discharge to generate an electrical signal by detecting the displacement occurring in the gas discharge portion Including a sensing unit to induce the discharge of gas inside the battery, and control the amount of charge current of the battery to ensure the stability of the secondary battery, by detecting the displacement of the gas discharge unit to prevent battery cell swelling (battery cell swelling) It is to provide a secondary battery, a secondary battery charging system and a secondary battery manufacturing method.
  • the secondary battery for detecting the displacement of the gas discharge unit to prevent battery cell swelling is located in one end of the sealing unit sealing the electrode assembly to induce gas discharge
  • the gas discharge portion may induce a gas discharge by weakening the adhesive force than the other adhesive portion of the sealing portion.
  • the gas discharge part may be thicker than other adhesive parts by weakening thermocompression bonding than other adhesive parts of the sealing part.
  • the secondary battery may further include a sensing unit configured to generate an electrical signal by sensing a displacement occurring in the gas discharge unit.
  • the sensing unit may be a strain gauge.
  • the sensing unit may be a piezoelectric element.
  • the gas discharge part may be thicker than other adhesive parts by weakening thermocompression bonding than other adhesive parts of the sealing part.
  • the sensing unit may be a strain gauge.
  • the gas discharge part may induce a gas discharge by making the adhesive force weaker than other adhesive parts of the sealing part.
  • the gas discharge part may be thicker than other adhesive parts by weakening thermocompression bonding than other adhesive parts of the sealing part.
  • the sensing unit may be a strain gauge.
  • the sensing unit may be a piezoelectric element.
  • the controller may adjust the amount of current flowing through the charging electrode of the secondary battery according to the electrical signal generated by the detector.
  • the controller may block the charging current according to the electrical signal generated by the detector.
  • a secondary battery manufacturing method of detecting a displacement of a gas discharge unit to prevent battery cell swelling includes: receiving an electrode assembly in a battery case; And forming a gas discharge part thicker than the other adhesive parts by weakening thermocompression bonding at one end of the sealing part sealing the battery case.
  • the gas discharge portion and the displacement generated in the gas discharge portion to induce a gas discharge by weakening the adhesive force than the other adhesive portion of the sealing portion is located at one end of the sealing portion sealing the electrode assembly,
  • a sensor to generate a signal induces the discharge of gas generated inside the secondary battery, and does not increase the thickness of the battery because the strain gauge is not mounted directly on the electrode assembly, the charge of the battery by detecting the displacement of the gas discharge unit
  • the amount of current can be controlled and the stability of the secondary battery can be secured by preventing explosion and fire caused by overcurrent.
  • FIG. 1 is a schematic view of a secondary battery that prevents battery cell swelling by sensing a displacement of a gas outlet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view schematically illustrating a state in which a gas discharge unit is sealed in a secondary battery that detects displacement of the gas discharge unit and prevents battery cell swelling according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view schematically illustrating a state in which a gas discharge unit is opened in a secondary battery that detects displacement of the gas discharge unit and prevents battery cell swelling according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic view of a secondary battery charging system that prevents battery cell swelling by sensing a displacement of a gas outlet according to an embodiment of the present invention.
  • ... unit described in the specification means a unit for processing one or more functions or operations, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software.
  • FIG. 1 is a schematic view of a secondary battery 100 that detects displacement of a gas discharge unit and prevents battery cell swelling according to an embodiment of the present invention.
  • a secondary battery 100 that detects displacement of a gas discharge unit and prevents battery cell swelling includes a gas discharge unit 112 and a detection unit 120. Can be.
  • the secondary battery 100 that detects the displacement of the gas discharge part shown in FIG. 1 to prevent battery cell swelling is according to one embodiment, and the components shown in FIG. 1 are limited to the embodiment shown in FIG. 1. It may not be added, changed or deleted as necessary. In the present specification, detailed descriptions of well-known components except for the main components will be omitted.
  • the gas discharge part 112 may be positioned at one end of the sealing part sealing the electrode assembly to induce gas discharge.
  • the electrode assembly consists of a positive plate, a negative plate and a separator to generate a predetermined current.
  • the electrode assembly has a structure in which a plurality of positive electrode plates, separators, and negative electrode plates are sequentially stacked as in the related art, and each of the positive electrode tabs and the negative electrode tabs formed on one side of the plurality of positive electrode plates are respectively the positive terminal 115 and the negative terminal 116 of the battery.
  • the battery case 110 may enclose and seal the electrode assembly.
  • the battery case 110 may be formed in the form of a metal can or pouch.
  • the battery case 110 may be formed of a foil-type metal layer on the outside thereof and may be formed of one or more polymer films on the inside thereof.
  • the battery case 110 may include a sealing part 111 that seals the electrode assembly.
  • the sealing part 111 may be formed in a thermocompression bonding manner in which the sealing part adhesive surface 113 is brought into contact with each other and applied with a force after applying heat. In this case, the positive terminal 115 and the negative terminal 116 of the battery may be exposed to the outside.
  • the sealing unit 111 may be formed flat and evenly around the battery case 110 to prevent leakage of the electrolyte in the battery and protect the electrode assembly from the external environment.
  • the gas discharge part 112 may induce a gas discharge by making the adhesive force weaker than other adhesive parts of the sealing part 111.
  • the gas discharge part 112 may be a part designed to prevent the gas from leaking to another adhesive part of the sealing part 111 and to discharge the gas only through the part.
  • the adhesive force of the adhesive portion may be adjusted according to a specific embodiment in consideration of the structure of the internal electrode assembly, the type of electrolyte, the amount of gas generated in the battery, and the expansion force.
  • the gas discharge part 112 may be thicker than other adhesive parts by weakening thermocompression bonding than other adhesive parts of the sealing part 111. More specifically, the gas discharge unit 112 is arranged to abut the gas discharge unit adhesive surface 114, and then applies a weaker heat, weaker force, or both than the other adhesive portions of the sealing unit 111 When the thermal compression is weakened, the gas discharge part 112 may be thicker than other adhesive parts of the sealing part 111.
  • the sensing unit 120 may generate an electrical signal by detecting a displacement occurring in the gas outlet 112.
  • the inside of the battery is expanded.
  • the gas discharge part 112 having a weaker adhesive force than that of other adhesive parts of the sealing part 111 may be opened.
  • FIG. 2 is a view schematically illustrating a state in which a gas discharge unit is sealed in a secondary battery that detects displacement of the gas discharge unit and prevents battery cell swelling according to an embodiment of the present invention.
  • the sensing unit 120 may be a strain gauge.
  • the strain gauge refers to a device that generates an electrical signal when a mechanical minute change occurs.
  • the strain gage may include a metal resistance strain gage and a semiconductor strain gage, as well as any materials, devices, and devices that convert mechanical changes into electrical signals.
  • the sensing unit 120 may be a piezoelectric element.
  • the piezoelectric element may include an integrated element for generating an electrical signal by using a phenomenon in which electrical polarization appears when a mechanical deformation occurs.
  • the thickness of the battery can be prevented from increasing, compared to the case in which the sensing unit is directly mounted on the electrode assembly.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a secondary battery charging system 200 that detects displacement of a gas discharge part and prevents battery cell swelling according to an embodiment of the present invention.
  • the secondary battery charging system 200 that detects displacement of the gas discharge unit 112 and prevents battery cell swelling according to an embodiment of the present invention includes a gas discharge unit 112, a detection unit 120, and a controller 130. ) May be included.
  • the gas discharge part 112 may induce a gas discharge by making the adhesive force weaker than other adhesive parts of the sealing part 111.
  • the gas discharge part 112 may be thicker than other adhesive parts by weakening thermocompression bonding than other adhesive parts of the sealing part 111.
  • the sensing unit 120 may be a strain gauge.
  • the sensing unit 120 may be a piezoelectric element.
  • the gas discharge unit 112 and the detection unit 120 are the same as those described in the secondary battery 100 that detects the displacement of the gas discharge unit according to an embodiment of the present invention and prevents battery cell swelling, a detailed description thereof will be provided. Will be omitted.
  • the controller 130 may adjust the amount of current flowing through the charging electrode of the secondary battery according to the electrical signal generated by the detector 120.
  • the controller 130 may determine the state of charge of the battery and adjust the amount of charge current based on the electrical signal received from the detector 120.
  • the controller 130 is a charging electrode because the amount of gas emitted from the inside of the battery is small.
  • the amount of charge current flowing through the positive terminal 115 and the negative terminal 116 may be controlled to increase.
  • the controller 130 when the electrical signal transmitted from the sensing unit 120 is large, that is, when the displacement of the gas outlet 112 is large, the controller 130 has a large amount of gas emitted from the inside of the battery and thus is a positive electrode terminal that is a charging electrode. The amount of charge current flowing through the 115 and the negative electrode terminal 116 may be controlled to decrease.
  • the controller 130 may block the charging current according to the electrical signal generated by the detector 120.
  • the controller 130 may include a circuit that completely blocks the charging current when the electrical signal received from the detector 120 exceeds a predetermined value.
  • the circuit may be implemented by hardware such as programmed software or fuse, or may be implemented using both software and hardware.
  • the controller 130 may include a battery management system
  • It may be a system that controls a relay by sending a signal to a micro controller unit (MCU) of a BMS or sends a signal to a current blocking device such as a fuse to block charging current.
  • MCU micro controller unit
  • the charging current is not specifically determined, and may be arbitrarily determined in consideration of the amount of gas generated inside the battery, the expansion force, the durability of the battery case 110, and the expected life of the battery. And it may vary according to specific embodiments.
  • the sensing unit 120 generates an electrical signal and transmits it to the control unit 130, and the control unit 130 controls the charging current to escape from the risk of explosion and fire of the secondary battery.
  • a secondary battery manufacturing method of detecting a displacement of a gas discharge unit according to an embodiment of the present invention to prevent battery cell swelling is as follows.
  • the one end of the sealing portion for sealing the battery case to weaken the thermal compression than the other adhesive portion to form a gas discharge portion thicker than the other adhesive portion may include a step.
  • the method of forming the electrode assembly may use the known invention as described above, and a detailed description thereof will be omitted.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Abstract

본 발명은 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링(battery cell swelling)을 방지하는 이차 전지, 이차 전지 충전 시스템 및 이차 전지 제조 방법에 관한 것으로서, 전극 조립체를 밀봉하는 실링부의 일단에 위치하고 상기 실링부의 다른 접착 부분보다 접착력을 약하게 하여 가스 배출을 유도하는 가스 배출부 및 상기 가스 배출부에서 발생하는 변위를 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 감지부를 포함하여 구성된다.

Description

가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지, 이차 전지 충전 시스템 및 이차 전지 제조 방법
본 출원은 2015년 11월 02일자 한국 특허 출원 제10-2015-0153078호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 가스 배출부의 변위를 감지하여 cell swelling을 방지하는 이차전지, 이차 전지 충전 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전극 조립체를 밀봉하는 실링부의 일단에 위치하고 상기 실링부의 다른 접착 부분보다 접착력을 약하게 하여 가스 배출을 유도하는 가스 배출부 및 상기 가스 배출부에서 발생하는 변위를 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 감지부를 포함함으로써, 전지 내부의 가스 배출을 유도하고, 전지의 충전 전류량을 제어하여 이차 전지의 안정성을 확보할 수 있는, 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링(battery cell swelling)을 방지하는 이차 전지, 이차 전지 충전 시스템 및 이차 전지 제조 방법에 관한 것이다.
리튬 이차 전지는 양극재, 음극재, 전해질, 분리막을 조립하여 만들어지며, 수은(Hg)이나 카드뮴(Cd)과 같은 중금속을 사용하지 않으므로 환경친화적이며, 기존의 전지에 비해 출력 전압이 높고, 용량이 크다는 장점이 있다. 가벼운 리튬 원자의 특성 때문에 휴대폰, 캠코더 등 초경량의 전자제품에 많이 사용되고 있으며, 최근에는 대용량화 기술의 발전에 따라 전기 자동차 및 에너지 저장 등의 용도로 사용이 확대되고 있다.
리튬 이차 전지는 전해질의 종류에 따라, 액체 전해질을 이용하는 일반 리튬 이온 전지와, 겔(Gel) 또는 고체 고분자 형태의 전해질을 이용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 구분된다. 또한, 리튬 이차 전지는 전지의 형상에 따라, 원통형과 각형으로 구분된다.
리튬 이온 폴리머 전지 중 완전 고체형 전해질을 이용하는 방식은 전해질의 이온 전도도가 낮아 통상적으로 잘 사용되지 않고 있다.
리튬 이온 폴리머 전지는 액체 전해질을 이용하는 일반 리튬 이온 전지에 비해, 전해액의 누출 문제가 없거나, 누출을 방지하는 방식이 간이하다. 리튬 이온 폴리머 전지는 금속 캔을 이용하거나, 금속 포일과 폴리머의 다층막으로 이루어지는 파우치 형태로 전해액의 누출을 방지할 수 있다.
리튬 이온 폴리머 전지는 전지 케이스로서 파우치를 사용할 경우에는 금속 캔을 사용할 때보다 전지의 무게를 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다. 이러한 파우치의 외층을 이루는 포일용 금속으로 통상적으로 알루미늄이 이용된다. 파우치의 내층을 이루는 폴리머 막은 주로 폴리프로필렌 재질로 이루어지며, 이는 전해질로부터 금속 포일을 보호하는 동시에, 양극, 음극 및 전극 탭들 사이의 단락을 방지하는 역할을 한다.
리튬 이차 전지는 방전시에는 리튬 이온(Li+)이 양극(Cathode)에서 음극(Anode)으로, 충전시에는 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동하여, 전지 내부의 전기 화학적 반응을 수반하게 된다. 이러한 전기 화학적 반응에 따라, 리튬 이차 전지는 수축과 팽창을 반복하게 되고, 가스를 방출하게 된다.
또한, 이차 전지는 과방전이나 단락 등에 의해 과전류가 흐르면 전지 내부의 온도가 상승하여 액체 전해질이 기체로 상변화가 일어나고 이에 따라 전지 내부의 압력이 상승하게 된다.
파우치형 리튬 이차 전지의 경우, 상술한 바와 같이 전지의 무게를 줄일 수 있음은 별론, 파우치의 외층을 이루는 포일형 금속층의 강도가 약하여 내부 가스의 압력을 충분히 견딜 수 없는 문제점이 있다. 따라서, 전지 내부에서 발생하는 가스에 의해 전지가 부풀어 오르게 되면 전지의 성능을 저하시키고 결과적으로 전지의 수명을 단축시킨다.
특히, 현재 리튬 이차 전지에서 많이 사용되고 있는 리튬 코발트 산화물(LiCoO2)의 경우 용량 및 출력이 좋은 장점이 있으나, 충전 또는 방전시에 물질 구조가 불안정해지는 특성이 있어 단락 등에 의해 과전류가 흐를 경우 폭발 및 화재로까지 이어질 수 있는 문제점이 있다.
상술한 리튬 이차 전지의 내부 가스 발생으로 인한 문제를 해결하기 위하여 현재 다양한 연구가 진행되고 있다. 그러나, 기존의 연구들은 단순히 전지 내부의 가스를 배출하는 수단만을 구비하는데 그치거나, 전극 조립체에 직접 변형 게이지를 장착하여 전지의 두께가 증가하는 문제점이 있다.
따라서, 상기 파우치 형태의 이차 전지의 장점을 유지하면서도 전지 내부 발생 가스를 효과적으로 제거하는 동시에, 전지 내부에서 발생한 가스에 의한 전지 케이스의 변형을 조기에 감지하여 배터리 셀 스웰링(battery cell swelling) 현상을 최소화하고 충전을 제어하기 위한 연구가 어느 때보다 중요시되고 있다.
본 발명의 목적은 전극 조립체를 밀봉하는 실링부의 일단에 위치하고 상기 실링부의 다른 접착 부분보다 접착력을 약하게 하여 가스 배출을 유도하는 가스 배출부 및 상기 가스 배출부에서 발생하는 변위를 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 감지부를 포함하여, 전지 내부의 가스 배출을 유도하고, 전지의 충전 전류량을 제어하여 이차 전지의 안정성을 확보할 수 있는, 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링(battery cell swelling)을 방지하는 이차 전지, 이차 전지 충전 시스템 및 이차 전지 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링(battery cell swelling)을 방지하는 이차 전지는, 전극 조립체를 밀봉하는 실링부의 일단에 위치하여 가스 배출을 유도하는 가스 배출부를 포함하고, 상기 가스 배출부는 상기 실링부의 다른 접착 부분보다 접착력을 약하게 하여 가스 배출을 유도할 수 있다.
상기 가스 배출부는, 상기 실링부의 다른 접착 부분보다 열압착을 약하게 하여 다른 접착 부분보다 두꺼울 수 있다.
상기 이차 전지는, 상기 가스 배출부에서 발생하는 변위를 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 감지부를 더 포함할 수 있다.
상기 감지부는, 변형 게이지일 수 있다.
상기 감지부는, 압전 소자일 수 있다.
상기 가스 배출부는, 상기 실링부의 다른 접착 부분보다 열압착을 약하게 하여 다른 접착 부분보다 두꺼울 수 있다.
상기 감지부는, 변형 게이지일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지 충전 시스템은, 전극 조립체를 밀봉하는 실링부의 일단에 위치하여 가스 배출을 유도하는 가스 배출부; 상기 가스 배출부에서 발생하는 변위를 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 감지부; 및 상기 감지부에서 발생시킨 전기적 신호를 받아 이차 전지의 충전을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 가스 배출부는, 상기 실링부의 다른 접착 부분보다 접착력을 약하게 하여 가스 배출을 유도할 수 있다.
상기 가스 배출부는, 상기 실링부의 다른 접착 부분보다 열압착을 약하게 하여 다른 접착 부분보다 두꺼울 수 있다.
상기 감지부는, 변형 게이지일 수 있다.
상기 감지부는, 압전 소자일 수 있다.
상기 제어부는, 상기 감지부에서 발생시킨 전기적 신호에 따라 이차 전지의 충전 전극에 흐르는 전류량을 조절할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 감지부에서 발생시킨 전기적 신호에 따라 충전 전류를 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지 제조 방법은, 전극 조립체를 전지 케이스에 수납하는 단계; 및 상기 전지 케이스를 밀봉하는 실링부의 일단에 다른 접착 부분보다 열압착을 약하게 하여 상기 다른 접착 부분보다 두꺼운 가스 배출부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 전극 조립체를 밀봉하는 실링부의 일단에 위치하고 상기 실링부의 다른 접착 부분보다 접착력을 약하게 하여 가스 배출을 유도하는 가스 배출부 및 상기 가스 배출부에서 발생하는 변위를 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 감지부를 포함함으로써, 이차 전지 내부에서 발생하는 가스의 배출을 유도하고, 전극 조립체에 직접 변형 게이지를 장착하지 않으므로 전지의 두께가 증가하지 않으며, 가스 배출부의 변위를 감지하여 전지의 충전 전류량을 제어하고, 과전류 발생에 따른 폭발 및 화재를 방지하여 이차 전지의 안정성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링(battery cell swelling)을 방지하는 이차 전지를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지에서 가스 배출부가 밀폐된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지에서 가스 배출부가 개방된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지 충전 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부"의 용어는 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링(battery cell swelling)을 방지하는 이차 전지(100)를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지(100)는 가스 배출부(112) 및 감지부(120)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지(100)는 일 실시예에 따른 것이고 도 1에 도시된 구성요소들이 도 1에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다. 한편, 본 명세서에서는 주요 구성을 제외한 공지된 구성 요소에 대해서는 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
가스 배출부(112)는 전극 조립체를 밀봉하는 실링부의 일단에 위치하여 가스 배출을 유도할 수 있다.
전극 조립체는 소정의 전류를 생성하기 위해 양극판, 음극판 및 세퍼레이터로 구성된다. 전극 조립체는 종래와 같이, 복수개의 양극판, 세퍼레이터 및 음극판이 순차적으로 적층된 구조이며, 복수개의 양극판 일 측에 형성된 각각의 양극 탭 및 음극 탭들이 각각 전지의 양극 단자(115) 및 음극 단자(116)에 연결된다.
전지 케이스(110)는 전극 조립체를 감싸서 밀봉할 수 있다. 전지 케이스(110)는 금속 캔 또는 파우치 형태로 이루어질 수 있다. 전지 케이스(110)는 외측이 포일형 금속층으로 구성되고, 내측이 하나 이상의 폴리머 막으로 구성될 수 있다.
전지 케이스(110)는 전극 조립체를 밀봉하는 실링부(111)를 구비할 수 있다.
실링부(111)는 실링부 접착면(113)을 맞닿게 배열하고 열을 가한 후 힘을 가하는 열압착 방식으로 형성될 수 있다. 이때, 전지의 양극 단자(115) 및 음극 단자(116)는 외부에 노출되도록 할 수 있다. 실링부(111)는 전지 케이스(110)의 둘레에 평평하고 고르게 형성하여 전지 내부의 전해액이 누설되지 않도록 하고 외부 환경으로부터 전극 조립체를 보호할 수 있다.
가스 배출부(112)는 실링부(111)의 다른 접착 부분보다 접착력을 약하게 하여 가스 배출을 유도할 수 있다. 가스 배출부(112)는 실링부(111)의 다른 접착 부분으로 가스가 새어나가는 것을 방지하고 그 부분을 통해서만 가스가 배출되도록 설계된 부분일 수 있다.
접착부분의 접착력은 내부 전극 조립체의 구조, 전해질의 종류, 전지 내부에서 발생하는 가스의 양 및 팽창력 등을 고려하여 구체적인 실시태양에 따라 조정할 수 있다.
가스 배출부(112)는 실링부(111)의 다른 접착 부분보다 열압착을 약하게 하여 다른 접착 부분보다 두꺼울 수 있다. 보다 구체적으로, 가스 배출부(112)는 가스 배출부 접착면(114)을 맞닿게 배열한 후, 실링부(111)의 다른 접착 부분보다 열을 약하게 가하거나, 힘을 약하게 가하거나, 양자 모두를 수행하여 열압착을 약하게 할 경우, 가스 배출부(112)는 실링부(111)의 다른 접착 부분보다 두꺼울 수 있다.
감지부(120)는 가스 배출부(112)에서 발생하는 변위를 감지하여 전기적 신호를 발생시킬 수 있다.
전지 내부의 전기 화학적 반응에 의하여 가스가 발생할 경우, 전지 내부는 팽창하게 된다. 이러한 내부 팽창력에 의해 실링부(111)의 다른 접착 부분에 비해 접착력이 상대적으로 약한 가스 배출부(112)가 개방될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지에서 가스 배출부가 밀폐된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
감지부(120)는 변형 게이지(strain gauge)일 수 있다. 변형 게이지는 기계적인 미세한 변화가 발생한 경우 전기적 신호를 발생시키는 소자를 말한다. 상기 변형 게이지는 금속 저항 변형 게이지 및 반도체 변형 게이지를 비롯하여 역학적 변화량을 전기적 신호로 변환하는 일체의 재료, 소자 및 장치를 포함할 수 있다.
감지부(120)는 압전 소자(piezoelectric element)일 수 있다. 압전 소자는 기계적인 변형이 일어나는 경우 전기 분극이 나타나는 현상을 이용하여 전기적 신호를 발생시키는 일체의 소자를 포함할 수 있다.
이렇게 감지부(120)를 가스 배출부(112)에 장착하는 경우, 감지부를 전극 조립체에 직접 장착하는 경우에 비해, 전지의 두께가 증가하는 것을 방지할 수 있고, 전지 내부에서 발생하는 가스에 의한 가스 배출부의 변위를 전기적 신호로 변환하여, 보다 조기에 배터리 셀 스웰링을 감지할 수 있다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지 충전 시스템(200)을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 배출부(112)의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지 충전 시스템(200)은 가스 배출부(112), 감지부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.
가스 배출부(112)는 실링부(111)의 다른 접착 부분보다 접착력을 약하게 하여 가스 배출을 유도할 수 있다.
가스 배출부(112)는 실링부(111)의 다른 접착 부분보다 열압착을 약하게 하여 다른 접착 부분보다 두꺼울 수 있다.
감지부(120)는 변형 게이지일 수 있다.
감지부(120)는 압전 소자일 수 있다.
상기 가스 배출부(112) 및 상기 감지부(120)는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지(100)에서 설명한 바와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
제어부(130)는 감지부(120)에서 발생시킨 전기적 신호에 따라 이차 전지의 충전 전극에 흐르는 전류량을 조절할 수 있다. 제어부(130)는 감지부(120)로부터 전달받은 전기적 신호를 기반으로 배터리의 충전 상태를 판단하고 충전 전류량을 조절할 수 있다.
예를 들어, 감지부(120)로부터 전달받은 전기적 신호가 작은 경우, 즉 가스 배출부(112)의 변위가 작은 경우, 제어부(130)는 전지 내부에서 방출한 가스의 양이 적으므로 충전 전극인 양극 단자(115) 및 음극 단자(116)에 흐르는 충전 전류량이 증가하도록 제어할 수 있다.
반대로, 감지부(120)로부터 전달받은 전기적 신호가 큰 경우, 즉 가스 배출부(112)의 변위가 큰 경우, 제어부(130)는 전지 내부에서 방출한 가스의 양이 많으므로 충전 전극인 양극 단자(115) 및 음극 단자(116)에 흐르는 충전 전류량이 감소 하도록 제어할 수 있다.
제어부(130)는 감지부(120)에서 발생시킨 전기적 신호에 따라 충전 전류를 차단할 수 있다. 제어부(130)는 감지부(120)로부터 전달받은 전기적 신호가 일정한 값을 넘으면 충전 전류를 완전히 차단하는 회로를 포함할 수 있다. 상기 회로는 프로그래밍된 소프트웨어 또는 퓨즈(fuse)와 같은 하드웨어에 의하여 구현될 수 있고, 소프트웨어 및 하드웨어 모두를 이용하여 구현될 수도 있다.
일 예로, 제어부(130)는 배터리 관리 시스템(Battery Management System;
BMS)의 마이크로 컨트롤러 유닛(Micro Controller Unit; MCU)에 신호를 보내 릴레이(relay)를 제어하거나, 퓨즈 등의 전류 차단 장치로 신호를 보내 충전 전류를 차단하는 시스템일 수 있다.
제어부(130)에서 어떤 값을 넘으면 충전 전류를 차단할지는 특별히 정해진 것은 아니며, 전지 내부에서 발생하는 가스의 양, 팽창력, 전지 케이스(110)의 내구성 및 전지의 예상 수명 등을 고려하여 임의로 정해질 수 있으며, 구체적인 실시 태양에 따라 달라질 수 있다.
가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지 충전 시스템의 작동 매커니즘을 종합하여 살펴보면, 전지 내부에서 가스가 다량 방출되어 내부 팽창력에 의해 가스 배출부(112)의 변위가 발생하면, 감지부(120)에서 전기적 신호를 발생시켜 제어부(130)에 전달하고, 제어부(130)에서 충전 전류를 제어하여 이차 전지의 폭발 및 화재의 위험으로부터 벗어날 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
상기 이차 전지 제조 방법은, 전극 조립체를 전지 케이스에 수납하는 단계를 거친 후, 상기 전지 케이스를 밀봉하는 실링부의 일단에 다른 접착 부분보다 열압착을 약하게 하여 상기 다른 접착 부분보다 두꺼운 가스 배출부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전극 조립체를 형성하는 방법은 상술한 바와 같은 공지의 발명을 이용할 수 있으며, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.

Claims (13)

  1. 전극 조립체를 밀봉하는 실링부의 일단에 위치하여 가스 배출을 유도하는 가스 배출부를 포함하고,
    상기 가스 배출부는 상기 실링부의 다른 접착 부분보다 접착력을 약하게 하여 가스 배출을 유도하는 것을 특징으로 하는,
    이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스 배출부는,
    상기 실링부의 다른 접착 부분보다 열압착을 약하게 하여 다른 접착 부분보다 두꺼운 것을 특징으로 하는,
    이차 전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가스 배출부에서 발생하는 변위를 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이차 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 감지부는,
    변형 게이지인 것을 특징으로 하는,
    이차 전지.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 감지부는,
    압전 소자인 것을 특징으로 하는,
    이차 전지.
  6. 전극 조립체를 밀봉하는 실링부의 일단에 위치하여 가스 배출을 유도하는 가스 배출부;
    상기 가스 배출부에서 발생하는 변위를 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 감지부; 및
    상기 감지부에서 발생시킨 전기적 신호를 받아 이차 전지의 충전을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이차 전지 충전 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가스 배출부는,
    상기 실링부의 다른 접착 부분보다 접착력을 약하게 하여 가스 배출을 유도하는 것을 특징으로 하는,
    이차 전지 충전 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가스 배출부는,
    상기 실링부의 다른 접착 부분보다 열압착을 약하게 하여 다른 접착 부분보다 두꺼운 것을 특징으로 하는,
    이차 전지 충전 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 감지부는,
    변형 게이지인 것을 특징으로 하는,
    이차 전지 충전 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 감지부는,
    압전 소자인 것을 특징으로 하는,
    이차 전지 충전 시스템.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지부에서 발생시킨 전기적 신호에 따라 이차 전지의 충전 전극에 흐르는 전류량을 조절하는 것을 특징으로 하는,
    이차 전지 충전 시스템.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지부에서 발생시킨 전기적 신호에 따라 충전 전류를 차단하는 것을 특징으로 하는,
    이차 전지 충전 시스템.
  13. 전극 조립체를 전지 케이스에 수납하는 단계;
    상기 전지 케이스를 밀봉하는 실링부의 일단에 다른 접착 부분보다 열압착을 약하게 하여 상기 다른 접착 부분보다 두꺼운 가스 배출부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이차 전지 제조 방법.
PCT/KR2016/008880 2015-11-02 2016-08-12 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지, 이차 전지 충전 시스템 및 이차 전지 제조 방법 WO2017078253A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16862272.8A EP3300139B1 (en) 2015-11-02 2016-08-12 Secondary battery which detects displacement of gas discharge part to prevent battery cell swelling, system for charging secondary battery, and method for manufacturing secondary battery
CN201680036217.5A CN107735883A (zh) 2015-11-02 2016-08-12 检测气体排出部的位移以防止电池单体膨胀的二次电池、用于对二次电池充电的系统以及用于制造二次电池的方法
US15/579,713 US10581044B2 (en) 2015-11-02 2016-08-12 Secondary battery which detects displacement of gas discharge part to prevent battery cell swelling, system for charging secondary battery, and method for manufacturing secondary battery
PL16862272T PL3300139T3 (pl) 2015-11-02 2016-08-12 Bateria akumulatorowa, która wykrywa odkształcenie części odprowadzającej gaz do zapobiegania puchnięciu ogniwa akumulatorowego, układ do ładowania baterii akumulatorowej i sposób wytwarzania baterii akumulatorowej

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150153078A KR20170050926A (ko) 2015-11-02 2015-11-02 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지, 이차 전지 충전 시스템 및 이차 전지 제조 방법
KR10-2015-0153078 2015-11-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017078253A1 true WO2017078253A1 (ko) 2017-05-11

Family

ID=58662044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/008880 WO2017078253A1 (ko) 2015-11-02 2016-08-12 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지, 이차 전지 충전 시스템 및 이차 전지 제조 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10581044B2 (ko)
EP (1) EP3300139B1 (ko)
KR (1) KR20170050926A (ko)
CN (1) CN107735883A (ko)
PL (1) PL3300139T3 (ko)
WO (1) WO2017078253A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230066433A1 (en) * 2021-08-20 2023-03-02 Beta Air, Llc Apparatuses and methods for charging an electric aircraft
US20230060928A1 (en) * 2021-08-20 2023-03-02 Beta Air, Llc Connector and methods of use for charging an electric vehicle

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018138969A1 (ja) * 2017-01-27 2018-08-02 株式会社村田製作所 二次電池の充放電方法、二次電池の劣化検出方法及び二次電池の充電異常検出方法、並びに、充放電制御装置
KR102678203B1 (ko) 2019-02-01 2024-06-26 에스케이온 주식회사 배터리 관리 시스템
KR102379765B1 (ko) * 2019-02-14 2022-03-29 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지 및 전지 모듈
KR102446570B1 (ko) 2019-05-03 2022-09-23 주식회사 엘지에너지솔루션 위험감지 전지 셀
CN110299574B (zh) * 2019-05-21 2021-11-12 重庆交通大学 电池过充保护装置
CN110165322B (zh) * 2019-05-22 2021-04-20 江苏集萃华科智能装备科技有限公司 一种在锂离子电池内部引入定量气体的方法及其应用
DE202019106891U1 (de) * 2019-12-11 2020-12-16 Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg Druckentlastungsvorrichtung
KR20210117044A (ko) * 2020-03-18 2021-09-28 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지 및 전지 모듈
KR20220009009A (ko) * 2020-07-15 2022-01-24 주식회사 엘지에너지솔루션 안전성이 향상된 파우치형 이차전지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
US11824220B2 (en) * 2020-09-03 2023-11-21 Apple Inc. Electronic device having a vented battery barrier
US20230207956A1 (en) * 2021-12-24 2023-06-29 Lg Energy Solution, Ltd. Battery Cell, And Battery Module, Battery Pack And Vehicle Including The Same
KR20230128820A (ko) * 2022-02-28 2023-09-05 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치 셀의 벤팅 검출 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1186823A (ja) * 1997-09-05 1999-03-30 Ricoh Co Ltd 非水系偏平型電池
KR20060087185A (ko) * 2005-01-28 2006-08-02 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 리튬 이차 전지 및 그의 제조 방법
JP2007109455A (ja) * 2005-10-12 2007-04-26 Toyota Motor Corp 単位電池と組電池
WO2012073770A1 (ja) * 2010-11-30 2012-06-07 東海ゴム工業株式会社 蓄電デバイス
JP2013051121A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Hitachi Maxell Energy Ltd 非水電解質電池モジュール

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1055792A (ja) 1996-08-12 1998-02-24 Yuasa Corp 薄形電池
JP2000100399A (ja) 1998-09-21 2000-04-07 Toshiba Battery Co Ltd ポリマーリチウム二次電池の製造方法
KR100889765B1 (ko) 2001-10-30 2009-03-24 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이온 폴리머 전지
KR20040017094A (ko) * 2002-08-20 2004-02-26 삼성에스디아이 주식회사 안전변을 구비한 파우치형 이차전지
JP4617679B2 (ja) * 2004-02-09 2011-01-26 トヨタ自動車株式会社 ラミネート電池
JP2009043592A (ja) 2007-08-09 2009-02-26 Toshiba Corp バッテリモジュール
KR100944987B1 (ko) 2007-12-14 2010-03-02 주식회사 엘지화학 신규한 실링부 구조를 포함하는 이차전지
KR101462041B1 (ko) * 2011-11-15 2014-11-19 에스케이이노베이션 주식회사 파우치형 이차전지
DE102012207999A1 (de) * 2012-05-14 2013-11-14 Robert Bosch Gmbh Hüllfolie für ein galvanisches Element, elektrochemischer Speicher, elektrochemisches Speichersystem, flexible Folie für eine Hülle eines galvanischen Elements und Verfahren zum Bestimmen einer Zustandsgröße eines elektrochemischen Speichers
US20150013262A1 (en) * 2013-07-10 2015-01-15 Stego Industries, LLC Securing Dowel Baskets over Vapor Retarders/Barriers
US9917335B2 (en) * 2014-08-28 2018-03-13 Apple Inc. Methods for determining and controlling battery expansion

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1186823A (ja) * 1997-09-05 1999-03-30 Ricoh Co Ltd 非水系偏平型電池
KR20060087185A (ko) * 2005-01-28 2006-08-02 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 리튬 이차 전지 및 그의 제조 방법
JP2007109455A (ja) * 2005-10-12 2007-04-26 Toyota Motor Corp 単位電池と組電池
WO2012073770A1 (ja) * 2010-11-30 2012-06-07 東海ゴム工業株式会社 蓄電デバイス
JP2013051121A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Hitachi Maxell Energy Ltd 非水電解質電池モジュール

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3300139A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230066433A1 (en) * 2021-08-20 2023-03-02 Beta Air, Llc Apparatuses and methods for charging an electric aircraft
US20230060928A1 (en) * 2021-08-20 2023-03-02 Beta Air, Llc Connector and methods of use for charging an electric vehicle
US11881659B2 (en) * 2021-08-20 2024-01-23 Beta Air, Llc Connector and methods of use for charging an electric vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
EP3300139A1 (en) 2018-03-28
US10581044B2 (en) 2020-03-03
CN107735883A (zh) 2018-02-23
EP3300139B1 (en) 2019-11-06
EP3300139A4 (en) 2018-05-16
KR20170050926A (ko) 2017-05-11
US20180183027A1 (en) 2018-06-28
PL3300139T3 (pl) 2020-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017078253A1 (ko) 가스 배출부의 변위를 감지하여 배터리 셀 스웰링을 방지하는 이차 전지, 이차 전지 충전 시스템 및 이차 전지 제조 방법
WO2014181950A1 (ko) 이차전지, 이를 포함하는 이차전지 모듈 및 이차전지 팩
WO2013015524A1 (ko) 안전성이 향상된 전지팩
WO2019050152A1 (ko) 벤팅 가스를 이용하여 커넥터를 파단시키는 구조를 갖는 배터리 모듈
WO2017073905A1 (ko) 테이핑을 이용하는 벤팅 구조의 전지셀
WO2017061728A1 (ko) 전지셀의 팽창을 감지하기 위한 프로브를 포함하고 있는 전지모듈
WO2015167046A1 (ko) 이차 전지용 회로 기판 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2009157676A9 (ko) 안전성이 향상된 중대형 전지팩
WO2016032092A1 (ko) 전지모듈
WO2013111978A1 (ko) 안전성이 향상된 전지팩
WO2013157722A1 (ko) 이차전지, 이에 적용되는 이차전지용 부품 및 이차전지의 제조 방법
WO2012157855A1 (ko) 안전성이 향상된 전지팩
WO2019009625A1 (ko) 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2018128283A1 (ko) 내부의 온도를 측정할 수 있는 전지셀
WO2022031056A1 (ko) 배터리 모듈, 그것을 포함하는 배터리 팩, 및 자동차
WO2019045329A1 (ko) 2단계의 실링 과정을 포함하는 파우치형 전지의 사이드부 실링 방법
WO2013129844A1 (ko) 안전성이 향상된 전지셀 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈
WO2019098522A1 (ko) 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지
WO2022014955A1 (ko) 스웰링 측정 정확도가 향상된 배터리 팩
WO2021230536A1 (ko) 이차전지
WO2021225238A1 (ko) 소화부가 구비된 전지 모듈
WO2018151415A1 (ko) 열팽창성 테이프를 포함하는 안전성이 개선된 배터리 셀 및 이의 제조방법
WO2022149941A1 (ko) 팽창완화 유닛을 포함하는 전지 모듈
WO2023080479A1 (ko) 과충전 방지가 가능한 이차전지 및 이의 충전방법
WO2019088524A1 (ko) 이차 전지 및 이차 전지용 절연판

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: 16862272

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15579713

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2016862272

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE