WO2020246700A1 - 이차전지 및 그 이차전지를 포함하는 전지 팩 - Google Patents

이차전지 및 그 이차전지를 포함하는 전지 팩 Download PDF

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WO2020246700A1
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박민희
박상준
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Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery and a battery pack including the secondary battery, and a secondary battery having a structure capable of discharging gas inside the secondary battery in a desired direction when the internal pressure of the secondary battery increases, and a battery including the secondary battery It's about the pack.
  • Secondary batteries capable of repetitive charging and discharging may be classified into cylindrical secondary batteries, prismatic secondary batteries, pouch-type secondary batteries, and the like according to their structure or manufacturing method.
  • the pouch-type secondary battery has a structure in which an electrode assembly having a structure in which electrodes and separators are alternately arranged in a pouch case in a sheet form is accommodated.
  • pouch-type secondary batteries are widely used due to relatively simple manufacturing processes and low manufacturing costs.
  • the pressure inside the secondary battery may increase due to abnormal operation of the secondary battery.
  • the secondary battery may explode.To prevent this, when the pressure inside the secondary battery exceeds a certain value, gas inside the secondary battery needs to be discharged to the outside. have.
  • the problem to be solved by the present invention is to prevent damage to structures around the secondary battery by allowing the gas inside the secondary battery to be discharged through a certain path when the pressure inside the secondary battery abnormally increases.
  • an electrode assembly having a structure in which electrodes and separators are alternately disposed; An exterior material in which an inner space accommodating the electrode assembly is formed; A waterproof portion provided in the casing, surrounding at least a portion of the circumference of the electrode assembly, and not allowing the liquid in the casing to pass through while gas in the casing passes through; And a vent part provided on an inner surface of the exterior material and providing a path through which gas in the exterior material is discharged to the outside when the internal pressure of the exterior material exceeds a predetermined value.
  • the waterproof portion is provided with a secondary battery provided to face the inner surface of the vent portion is provided among the inner surface of the exterior material.
  • the exterior material has a structure in which two exterior sheets face each other, at least one of the exterior surfaces of the exterior material has circumferential portions facing each other at the ends of the exterior sheets, and the vent portion includes inner surfaces of the exterior material. It may be provided on an inner surface corresponding to an outer surface on which the peripheral portion is formed.
  • the waterproof part may surround the entire circumference of the electrode assembly.
  • the vent unit may include a first vent member and a second vent member facing each other; Including, the distance between the first vent member and the second vent member may be closer from the inside of the exterior material toward the exterior of the exterior material.
  • An elastic portion provided between the inner surface of the circumferential portion and the vent portion, and pressing the vent portion by an elastic force; It may further include.
  • the elastic part may include a first elastic member provided between the inner surface of the circumferential part and the first vent member, and pressing the first vent member by an elastic force; And a second elastic member provided between the inner surface of the circumferential portion and the second vent member, and pressing the second vent member by an elastic force. It may include.
  • the two outer sheets are bonded to each other to form a sealing portion at a peripheral portion of the peripheral portion excluding a peripheral portion formed on an outer surface corresponding to the inner surface on which the vent portion is provided, and the vent portion of the peripheral portion is provided.
  • the two exterior sheets may not be bonded to each other or may be bonded to each other with a bonding force lower than that of the sealing portion.
  • a battery pack including the secondary battery is provided.
  • the exterior material has a structure in which two exterior sheets face each other, and a peripheral portion of the exterior sheet facing each other is formed on an upper outer surface of the exterior surface of the exterior material facing upward, and the vent portion of the exterior material It may be provided on an inner surface corresponding to the upper outer surface on which the circumferential portion is formed among inner surfaces.
  • the gas inside the secondary battery is discharged through a certain path, thereby preventing damage to structures around the secondary battery.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a secondary battery according to the present invention.
  • FIG. 2 is a side cross-sectional view showing an upper structure of a secondary battery according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a side cross-sectional view showing the upper structure of the secondary battery when the internal pressure of the secondary battery according to the first embodiment of the present invention exceeds a predetermined value.
  • FIG. 4 is a side cross-sectional view showing an upper structure of a secondary battery according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a side cross-sectional view showing an upper structure of a secondary battery according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view showing an enlarged area A of FIG. 5.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a structure of a secondary battery according to the present invention
  • FIG. 2 is a side cross-sectional view showing an upper structure of a secondary battery according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a side cross-sectional view showing a state of the upper structure of the secondary battery when the internal pressure of the secondary battery according to the first embodiment of the present invention exceeds a predetermined value.
  • the secondary battery 10 may include an electrode assembly 100.
  • the electrode assembly 100 may have a structure in which electrodes and separators are alternately disposed.
  • the secondary battery 10 may include an exterior material 200 in which an inner space accommodating the electrode assembly 100 is formed.
  • the exterior material 200 may be a pouch-type exterior material. That is, the secondary battery 10 according to the present invention may be a pouch-type secondary battery.
  • the exterior material 200 of the secondary battery 10 may include a first exterior sheet 210a and a second exterior sheet 220a.
  • the secondary battery 10 according to the present invention may include a peripheral portion 200a in which the first exterior sheet 210a and the second exterior sheet 220a of the exterior material 200 face each other.
  • the circumferential portion 200a may have a structure in which end portions of the first exterior sheet 210a and the second exterior sheet 220a face each other.
  • the circumferential portion 200a may be formed on at least one of the outer surfaces of the exterior material 200. 1 shows a state in which the circumferential portion 200a is formed on the upper and lower surfaces of the exterior material 200.
  • the secondary battery 10 may further include an electrode lead 300 protruding from one surface of the exterior material 200.
  • the electrode lead 300 is configured to be electrically connected to an electrode tab (not shown) of the electrode assembly 100 and may have a structure protruding from one of the inner surfaces of the exterior material 200 toward the outside. In FIG. 1, two electrode leads 300 protrude in opposite directions.
  • the secondary battery 10 provides a path through which gas in the exterior material 200 is discharged to the outside when the internal pressure of the exterior material 200 exceeds a certain value.
  • a vent part 400 may be included.
  • the vent part 400 may include a first vent member 410 and a second vent member 420.
  • the first vent member 410 and the second vent member 420 may symmetrically face each other.
  • the vent part 400 may be provided on an inner surface corresponding to an outer surface on which the circumferential portion 200a is formed among inner surfaces of the exterior material 200.
  • 2 and 3 illustrate a state in which the vent part 400 is provided on an inner surface corresponding to an upper outer surface on which the circumferential part 200a is formed among the inner surfaces of the exterior material 200.
  • first vent member 410 and the second vent member 420 may extend in an outer direction of the exterior material 200. In this case, the distance between the first vent member 410 and the second vent member 420 may become closer from the inside of the exterior material 200 toward the exterior of the exterior material 200. In addition, as shown in FIG. 2, one end of the first vent member 410 and one end of the second vent member 420 extending in the outer direction of the exterior material 200 contact each other, so that the exterior material is normally A path through which the gas in 200 passes through the vent part 400 and is discharged to the outside may be blocked.
  • the vent part 400 may be provided on an inner surface of the exterior material 200 except for an inner surface from which the electrode lead 300 protrudes.
  • the vent part 400 may be provided on an inner surface of the exterior material 200 except for an inner surface from which the electrode lead 300 protrudes.
  • the first vent member 410 and the second vent member of the vent part 400 may be manufactured so that the 420 are spaced apart from each other.
  • the first vent member 410 and the second vent member 420 are spaced apart from each other, and thus the secondary battery 10 ) Inside the gas can be discharged to the outside.
  • the first vent member 410 and the second vent member 420 of the vent part 400 may have a configuration in which contact and separation are repeatedly made between each other according to the internal pressure of the exterior material 200.
  • the vent part 400 is provided in the secondary battery 10, when the pressure inside the secondary battery increases abnormally, the gas inside the secondary battery 10 is opened by the vent part 400. It can be discharged through a certain path formed. Accordingly, according to the present invention, it is possible to prevent unexpected damage to structures around the secondary battery, which may occur when the path through which the gas inside the secondary battery is discharged is not uniform.
  • two exterior sheets may be bonded to each other in at least a portion of the circumferential portion 200a in the secondary battery 10 according to the present invention. That is, according to the present invention, the first exterior sheet 210a and the second exterior sheet except for the circumferential part formed on the outer surface corresponding to the inner surface on which the vent part 400 is provided among the circumferential parts 200a (220a) may be bonded to each other to form a sealing portion. Referring to FIG. 1, a first exterior sheet 210a and a second exterior sheet 220a may be bonded to each other in a peripheral portion 200a formed on the lower surface of the exterior material 200 to form a sealing portion.
  • the two exterior sheets may not be bonded to each other or may be bonded to each other with a bonding force lower than that of the sealing portion.
  • the first exterior sheet 210a and the second exterior sheet 220a are not bonded to each other at the circumferential portion 200a formed on the upper surface of the exterior material 200, or are bonded to each other with a bonding force lower than that of the sealing unit. Can be.
  • gas in the exterior material 200 may be quickly discharged to the outside through the vent part 400 before the other regions of the exterior material are broken.
  • the secondary battery 10 may further include a waterproof part 500 provided in the exterior material 200 and surrounding at least a portion of the circumference of the electrode assembly 100.
  • the waterproof part 500 may have a configuration in which gas in the exterior material 200 penetrates while the liquid in the exterior material 200 does not pass through.
  • the waterproof part 500 has waterproof properties and may be a fabric having a mesh structure.
  • the waterproof part 500 may be provided to face the inner surface of the exterior material 200 on which the vent part 400 is provided. 2 shows a state in which the waterproof part 500 is provided so as to face the upper inner surface of the exterior material 200 provided with the vent part 400.
  • the waterproof part 500 is provided to face the inner surface of the exterior material 200 on which the vent part 400 is provided, when the internal pressure of the exterior material 200 exceeds a certain value, Gas in the secondary battery 10 passes through the waterproof part 500 and then is discharged to the outside through the vent part 400 and the circumferential part 200a, but the liquid in the secondary battery 10 (eg, electrolyte) It can be minimized that it is not discharged to the outside or that the liquid is discharged to the outside.
  • the liquid in the secondary battery 10 eg, electrolyte
  • the main influence on the internal pressure of the exterior material 200 of the secondary battery 10 is a gas, not a liquid in the secondary battery 10, and the secondary battery 10 does not operate properly when a liquid, particularly, an electrolyte, leaks to the outside. Can cause problems. Therefore, according to the present invention, when the internal pressure of the exterior material exceeds a certain value, only gas that has a major influence on the internal pressure of the exterior material 200 is discharged to the outside, so even if the internal pressure of the exterior material 200 rises abnormally, the secondary battery It is possible to prevent the problem that the operation of the secondary battery 10 is stopped due to the discharge of the internal liquid.
  • FIG. 4 is a side cross-sectional view showing an upper structure of a secondary battery according to a second embodiment of the present invention.
  • the waterproof part 500 may cover only a part of the periphery of the electrode assembly 100 (especially, a region facing the vent part in the electrode assembly). However, as shown in FIG. 4, according to the second embodiment of the present invention, the waterproof part 500 may surround the entire circumference of the electrode assembly 100. According to the second embodiment of the present invention, since the waterproof part 500 covers the entire area of the electrode assembly 100, it is possible to fundamentally block the liquid in the waterproof part 500 from being discharged to the outside.
  • FIG. 5 is a side cross-sectional view showing an upper structure of a secondary battery according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view showing an enlarged area A of FIG. 5.
  • the secondary battery 10 according to the third embodiment of the present invention may further include an elastic portion 600 provided between the inner surface of the circumferential portion 200a and the vent portion 400.
  • the elastic portion 600 is configured to press the vent portion 400 by an elastic force, and may be made of a material having elasticity.
  • the elastic part 600 may include a first elastic member 610 and a second elastic member 620.
  • the first elastic member 610 may be provided between the inner surface of the circumferential portion 200a and the first vent member 410
  • the second elastic member 620 may include the inner surface of the circumferential portion 200a and the second It may be provided between the vent members 420.
  • the first elastic member 610 may press the first vent member 410 by an elastic force
  • the second elastic member 620 may press the second vent member 420 by an elastic force.
  • the first elastic member 610 and the second elastic member 620 may be springs.
  • first elastic member 610 may be attached to the inner side of the first exterior sheet 210a and the first vent member 410, respectively, and the second elastic member 620 may be The end portion and the other end portion may be attached to the inner side of the second exterior sheet 220a and the second vent member 420, respectively.
  • the first elastic member 610 and the second elastic member 620 are regions in which the first vent member 410 and the second vent member 420 contact each other (that is, extend in the outer direction of the exterior material). A region in which one end of the first vent member and one end of the second vent member contact each other) may be pressed.
  • the battery pack according to the present invention may include a plurality of secondary batteries.
  • At least a portion of the outer surfaces of the exterior material of the secondary battery according to the present invention may have a circumferential portion facing each other, wherein the circumferential portion faces upward among the outer surfaces of the exterior material. It may be formed on the upper outer surface.
  • vent portion of the secondary battery may be provided on an inner surface corresponding to an upper outer surface on which a circumferential portion is formed among inner surfaces of the exterior material.

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Abstract

이차전지 및 그 이차전지를 포함하는 전지 팩이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 전극 조립체의 둘레 중 적어도 일부를 감싸고, 외장재 내의 기체는 투과하면서 외장재 내의 액체는 투과하지 못하는 방수부; 및 상기 외장재의 내측면에 구비되고 외장재의 내압이 일정 값을 초과하는 경우 외장재 내의 기체가 외부로 배출되는 경로를 제공하는 벤트부; 를 포함하는 이차전지가 개시된다.

Description

이차전지 및 그 이차전지를 포함하는 전지 팩
관련출원과의 상호인용
본 출원은 2019년 06월 04일자 한국특허출원 10-2019-0066143호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 이차전지 및 그 이차전지를 포함하는 전지 팩에 관한 것으로, 이차전지의 내압 상승 시 이차전지 내부의 기체를 원하는 방향으로 배출할 수 있는 구조를 갖는 이차전지 및 그 이차전지를 포함하는 전지 팩에 관한 것이다.
반복적인 충전 및 방전이 가능한 이차전지는 그 구조 또는 제조 방법에 따라 원통형 이차전지, 각형 이차전지, 파우치형 이차전지 등으로 구분될 수 있다. 이 중, 파우치형 이차전지는 시트 형태의 파우치 외장재 내에 전극과 분리막이 교대로 배치된 구조를 갖는 전극 조립체가 수용된 구조를 갖는다. 특히, 파우치형 이차전지는 제조에 필요한 공정이 비교적 간단하고 제조 비용이 낮아 널리 사용되고 있다.
한편, 이차전지의 비정상적인 작동 등으로 인해 이차전지 내부의 압력이 상승하는 경우가 발생할 수 있다. 특히, 이차전지 내부의 압력이 비정상적으로 상승하는 경우 이차전지가 폭발할 가능성이 있는데, 이를 방지하기 위해서는 이차전지 내부의 압력이 일정 값을 초과하는 경우 이차전지 내부의 기체가 외부로 배출될 필요가 있다.
그러나, 이차전지 내부의 기체는 고온 및 고압 상태이므로 이차전지 내부의 기체가 잘못된 방향으로 배출되는 경우에는, 이차전지 주변의 구조물들에 손상이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해서는, 이차전지 내부의 기체가 일정한 경로를 통해 배출될 수 있도록 이차전지를 설계할 필요가 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이차전지 내부의 압력이 비정상적으로 상승하는 경우 이차전지 내부의 기체가 일정한 경로를 통해 배출되도록 함으로써, 이차전지 주변의 구조물들의 손상을 방지하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 전극과 분리막이 교대로 배치된 구조를 갖는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 내부 공간이 형성되는 외장재; 상기 외장재 내에 구비되고, 상기 전극 조립체의 둘레 중 적어도 일부를 감싸고, 상기 외장재 내의 기체는 투과하면서 상기 외장재 내의 액체는 투과하지 못하는 방수부; 및 상기 외장재의 내측면에 구비되고 외장재의 내압이 일정 값을 초과하는 경우 외장재 내의 기체가 외부로 배출되는 경로를 제공하는 벤트부; 를 포함하고, 상기 방수부는 상기 외장재의 내측면들 중 상기 벤트부가 구비된 내측면과 마주보도록 구비되는 이차전지가 제공된다.
상기 외장재는 두 장의 외장 시트가 서로 마주보는 구조를 가지고, 상기 외장재의 외측면들 중 적어도 일면에는 상기 두 장의 외장 시트의 끝부가 서로 마주보는 둘레부가 형성되고, 상기 벤트부는 상기 외장재의 내측면들 중 상기 둘레부가 형성되는 외측면에 대응되는 내측면에 구비될 수 있다.
상기 외장재의 내측면들 중 일면으로부터 외부로 돌출되는 전극 리드; 를 더 포함하고, 상기 벤트부는, 상기 외장재의 내측면들 중 상기 전극 리드가 돌출되는 내측면을 제외한 내측면에 구비될 수 있다.
상기 방수부는 상기 전극 조립체의 둘레 전체를 감쌀 수 있다.
상기 벤트부는, 서로 마주보는 제1 벤트 부재 및 제2 벤트 부재; 를 포함하고, 상기 제1 벤트 부재와 상기 제2 벤트 부재 간의 간격은 상기 외장재의 내부에서 상기 외장재의 외부 방향으로 갈수록 가까워질 수 있다.
상기 외장재의 외부 방향으로 연장된 상기 제1 벤트 부재의 일 끝부와 상기 제2 벤트 부재의 일 끝부는 서로 접촉함으로써 상기 외장재 내의 기체가 외부로 배출되는 경로가 차단되되, 상기 외장재의 내압이 상기 일정 값을 초과하는 경우, 상기 제1 벤트 부재의 상기 일 끝부와 상기 제2 벤트 부재의 상기 일 끝부가 서로 이격됨으로써 상기 외장재 내의 기체가 외부로 배출되는 경로가 제공될 수 있다.
상기 둘레부의 내측면과 상기 벤트부 사이에 구비되고, 탄성력에 의해 상기 벤트부를 가압하는 탄성부; 를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성부는, 상기 둘레부의 내측면과 상기 제1 벤트 부재 사이에 구비되고, 탄성력에 의해 상기 제1 벤트 부재를 가압하는 제1 탄성 부재; 및 상기 둘레부의 내측면과 상기 제2 벤트 부재 사이에 구비되고, 탄성력에 의해 상기 제2 벤트 부재를 가압하는 제2 탄성 부재; 를 포함할 수 있다.
상기 외장재의 내압이 상기 일정 값 이하로 다시 내려가는 경우, 상기 제1 벤트 부재의 상기 일 끝부와 상기 제2 벤트 부재의 상기 일 끝부가 다시 접촉함으로써 상기 외장재 내의 기체가 외부로 배출되는 경로가 다시 차단될 수 있다.
상기 둘레부 중 상기 벤트부가 구비되는 상기 내측면에 대응되는 외측면에 형성되는 둘레부를 제외한 둘레부에서는 상기 두 장의 외장 시트가 서로 접합되어 밀봉부가 형성되고, 상기 둘레부 중 상기 벤트부가 구비되는 상기 내측면에 대응되는 외측면에 형성되는 둘레부에서는 상기 두 장의 외장 시트가, 서로 접합되지 않거나 상기 밀봉부의 접합력보다 낮은 접합력으로 서로 접합될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 이차전지를 포함하는 전지 팩이 제공된다.
상기 외장재는 두 장의 외장 시트가 서로 마주보는 구조를 가지고, 상기 외장재의 외측면들 중 상방을 바라보는 상부 외측면에는 상기 두 장의 외장 시트가 서로 마주보는 둘레부가 형성되고, 상기 벤트부는 상기 외장재의 내측면들 중 상기 둘레부가 형성되는 상기 상부 외측면에 대응되는 내측면에 구비될 수 있다.
본 발명에 따르면, 이차전지 내부의 압력이 비정상적으로 상승하는 경우 이차전지 내부의 기체가 일정한 경로를 통해 배출됨으로써, 이차전지 주변의 구조물들의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지의 구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지의 상부 구조의 평상 시 모습을 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지의 내압이 일정 값을 초과한 경우 이차전지의 상부 구조의 모습을 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지의 상부 구조의 모습을 도시한 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지의 상부 구조의 모습을 도시한 측단면도이다.
도 6은 도 5의 A 영역을 확대 도시한 측단면도이다.
이하, 도면을 참고하여, 본 발명에 따른 이차전지 및 전지 팩의 구조를 설명한다.
이차전지
도 1은 본 발명에 따른 이차전지의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지의 상부 구조의 평상 시 모습을 도시한 측단면도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차전지의 내압이 일정 값을 초과한 경우 이차전지의 상부 구조의 모습을 도시한 측단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 이차전지(10)는 전극 조립체(100)를 포함할 수 있다. 전극 조립체(100)는 전극과 분리막이 교대로 배치된 구조를 가질 수 있다.
또한, 이차전지(10)는 전극 조립체(100)를 수용하는 내부 공간이 형성되는 외장재(200)를 포함할 수 있다. 외장재(200)는 파우치형 외장재일 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 이차전지(10)는 파우치형 이차전지일 수 있다.
계속해서 도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 이차전지(10)의 외장재(200)는 제1 외장 시트(210a) 및 제2 외장 시트(220a)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 이차전지(10)는 외장재(200)의 제1 외장 시트(210a) 및 제2 외장 시트(220a)가 서로 마주보는 둘레부(200a)를 포함할 수 있다. 둘레부(200a)는 제1 외장 시트(210a) 및 제2 외장 시트(220a)의 끝부가 서로 마주보는 구조를 가질 수 있다. 둘레부(200a)는 외장재(200)의 외측면들 중 적어도 일면에 형성될 수 있다. 도 1에는 둘레부(200a)가 외장재(200)의 상면 및 하면에 형성된 모습이 도시되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 이차전지(10)는 외장재(200)의 일면으로부터 돌출되는 전극 리드(300)를 더 포함할 수 있다. 전극 리드(300)는 전극 조립체(100)의 전극탭(미도시)과 전기적으로 연결되는 구성으로, 외장재(200)의 내측면들 중 일면으로부터 외부를 향해 돌출되는 구조를 가질 수 있다. 도 1에는 두 개의 전극 리드(300)가 서로 반대 방향으로 돌출된 모습이 도시되어 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지(10)는, 외장재(200)의 내압이 일정 값을 초과하는 경우 외장재(200) 내의 기체가 외부로 배출되는 경로를 제공하는 벤트부(400)를 포함할 수 있다.
벤트부(400)는 제1 벤트 부재(410) 및 제2 벤트 부재(420)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 벤트 부재(410)와 제2 벤트 부재(420)는 대칭적으로 서로 마주보고 있을 수 있다.
한편, 벤트부(400)는 외장재(200)의 내측면들 중 둘레부(200a)가 형성되는 외측면에 대응되는 내측면에 구비될 수 있다. 도 2 및 도 3에는 벤트부(400)가 외장재(200)의 내측면들 중 둘레부(200a)가 형성되는 상부 외측면에 대응되는 내측면에 구비된 모습이 도시되어 있다.
또한, 제1 벤트 부재(410)와 제2 벤트 부재(420)는 외장재(200)의 외부 방향으로 연장될 수 있다. 이때, 제1 벤트 부재(410)와 제2 벤트 부재(420) 간의 간격은 외장재(200)의 내부에서 외장재(200)의 외부 방향으로 갈수록 가까워질 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 외장재(200)의 외부 방향으로 연장된 제1 벤트 부재(410)의 일 끝부와 제2 벤트 부재(420)의 일 끝부는 서로 접촉함으로써, 평상 시에는 외장재(200) 내의 기체가 벤트부(400)를 통과하여 외부로 배출되는 경로가 차단될 수 있다.
계속해서 도 2 및 도 3을 참고하면, 벤트부(400)는 외장재(200)의 내측면들 중 전극 리드(300)가 돌출되는 내측면을 제외한 내측면에 구비될 수 있다.
벤트부가 전극 리드가 돌출되는 내측면에 구비되는 경우, 이차전지 내의 기체가 벤트부를 통해 외부로 배출되는 과정에서, 기체가 전극 리드와 접촉할 수 있다. 이 경우, 벤트부를 통해 외부로 배출되는 기체의 온도 및 압력에 의해 전극 리드가 변형되거나 손상되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면 벤트부(400)는 외장재(200)의 내측면들 중 전극 리드(300)가 돌출되는 내측면을 제외한 내측면에 구비될 수 있다.
한편, 본 발명에 따라 이차전지(10) 내의 기체가 벤트부(400)를 통해 외부로 배출되는 원리는 다음과 같다.
이차전지(10)의 비정상적인 작동 등으로 인해 외장재(200)의 내압이 일정 값을 초과하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 외장재(200)의 내압에 의해 평상 시에는 서로 접촉하고 있던 제1 벤트 부재(410)의 일 끝부와 제2 벤트 부재(420)의 일 끝부가 서로 이격되고, 이로써 이차전지(10) 내의 기체가 외부로 배출된다.
즉, 본 발명에 따르면, 벤트부(400)와 인접한 영역에서 외장재(200)의 내압이 정해진 하나의 값을 초과하는 경우, 벤트부(400)의 제1 벤트 부재(410)와 제2 벤트 부재(420)가 서로 이격되도록 이차전지(10)가 제조될 수 있다. 예를 들어, 벤트부(400)와 인접한 영역에서 외장재(200)의 내압이 특정한 값 A를 초과하는 경우 제1 벤트 부재(410)와 제2 벤트 부재(420)가 서로 이격됨으로써 이차전지(10) 내의 기체가 외부로 배출될 수 있다.
한편, 외장재(200) 내의 기체가 배출되어 외장재(200)의 내압이 다시 일정 값 이하로 내려가는 경우, 제1 벤트 부재(410)의 일 끝부와 제2 벤트 부재(420)의 일 끝부가 다시 접촉함으로써, 외장재(200) 내의 기체가 외부로 배출되는 경로가 다시 차단될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 벤트부(400)의 제1 벤트 부재(410) 및 제2 벤트 부재(420)는 외장재(200)의 내압에 따라 서로 간에 접촉 및 이격이 반복적으로 이루어지는 구성일 수 있다.
본 발명에 따르면, 이차전지(10)에 벤트부(400)가 구비되므로, 이차전지 내부의 압력이 비정상적으로 상승하는 경우, 이차전지(10) 내부의 기체가 개방된 벤트부(400)에 의해 형성된 일정한 경로를 통해 배출될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 이차전지 내부의 기체가 배출되는 경로가 일정하지 않은 경우에 발생할 수 있는, 이차전지 주변의 구조물들의 예상치 못한 손상을 방지할 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 이차전지(10)에서 둘레부(200a) 중 적어도 일부에서는 두 장의 외장 시트가 서로 접합될 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 둘레부(200a) 중 벤트부(400)가 구비되는 상기 내측면에 대응되는 외측면에 형성되는 둘레부를 제외한 둘레부에서는 제1 외장 시트(210a) 및 제2 외장 시트(220a)가 서로 접합되어 밀봉부가 형성될 수 있다. 도 1을 참고하면, 외장재(200)의 하면에 형성된 둘레부(200a)에서 제1 외장 시트(210a)와 제2 외장 시트(220a)가 서로 접합되어 밀봉부를 형성할 수 있다.
반면, 본 발명에 따른 이차전지(10)에서 둘레부(200a) 중 다른 일부에서는 두 장의 외장 시트가 서로 접합되지 않거나 상기 밀봉부의 접합력보다 낮은 접합력으로 서로 접합될 수 있다. 도 1을 참고하면, 외장재(200)의 상면에 형성된 둘레부(200a)에서 제1 외장 시트(210a)와 제2 외장 시트(220a)는 서로 접합되지 않거나 상기 밀봉부의 접합력보다 낮은 접합력으로 서로 접합될 수 있다. 이 경우, 외장재(200)의 내압이 일정 값을 초과하는 경우, 외장재의 다른 영역이 파단되기 전에 외장재(200) 내의 기체가 벤트부(400)를 통해 외부로 신속하게 배출될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 이차전지(10)는 외장재(200) 내에 구비되고, 전극 조립체(100)의 둘레 중 적어도 일부를 감싸는 방수부(500)를 더 포함할 수 있다. 방수부(500)는 외장재(200) 내의 기체는 투과하면서, 외장재(200) 내의 액체는 투과하지 못하는 구성일 수 있다. 방수부(500)는 방수성을 가지며, 메쉬(mesh) 구조를 갖는 직물(fabric)일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 방수부(500)는 외장재(200)의 내측면들 중 벤트부(400)가 구비된 내측면과 마주보도록 구비될 수 있다. 도 2에는 벤트부(400)가 구비된 외장재(200)의 상부 내측면과 마주보도록 방수부(500)가 구비된 모습이 도시되어 있다.
본 발명에 따르면, 방수부(500)가 외장재(200)의 내측면들 중 벤트부(400)가 구비된 내측면과 마주보도록 구비되므로, 외장재(200)의 내압이 일정 값을 초과하는 경우, 이차전지(10) 내의 기체는 방수부(500)를 통과한 후 벤트부(400) 및 둘레부(200a)를 거쳐 외부로 배출되지만, 이차전지(10) 내의 액체(예를 들어, 전해액)는 외부로 배출되지 않거나 액체가 외부로 배출되는 것이 최소화될 수 있다.
이차전지(10)의 외장재(200)의 내압에 주된 영향을 미치는 것은 이차전지(10) 내의 액체가 아닌 기체이고, 액체, 특히, 전해액이 외부로 유출될 경우 이차전지(10)가 제대로 작동하지 않는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 외장재의 내압이 일정 값을 초과하는 경우, 외장재(200)의 내압에 주된 영향을 미치는 기체만이 외부로 배출되므로, 외장재(200)의 내압이 비정상적으로 상승하더라도 이차전지 내 액체의 배출로 인해 이차전지(10)의 작동이 중단되는 문제를 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지의 상부 구조의 모습을 도시한 측단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 방수부(500)는 전극 조립체(100)의 둘레 중 일부(특히, 전극 조립체에서 벤트부와 마주보는 영역)만을 감쌀 수 있다. 그러나, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 방수부(500)는 전극 조립체(100)의 둘레 전체를 감쌀 수 있다. 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 방수부(500)가 전극 조립체(100)의 전 영역을 감싸게 되므로, 방수부(500) 내의 액체가 외부로 배출되는 것을 원천적으로 차단할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지의 상부 구조의 모습을 도시한 측단면도이고, 도 6은 도 5의 A 영역을 확대 도시한 측단면도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지(10)는 둘레부(200a)의 내측면과 벤트부(400) 사이에 구비되는 탄성부(600)를 더 포함할 수 있다. 탄성부(600)는 탄성력에 의해 벤트부(400)를 가압하는 구성으로, 탄성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 탄성부(600)는 제1 탄성 부재(610) 및 제2 탄성 부재(620)를 포함할 수 있다. 제1 탄성 부재(610)는 둘레부(200a)의 내측면과 제1 벤트 부재(410) 사이에 구비될 수 있고, 제2 탄성 부재(620)는 둘레부(200a)의 내측면과 제2 벤트 부재(420) 사이에 구비될 수 있다. 제1 탄성 부재(610)는 탄성력에 의해 제1 벤트 부재(410)를 가압할 수 있고, 제2 탄성 부재(620)는 탄성력에 의해 제2 벤트 부재(420)를 가압할 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(610)와 제2 탄성 부재(620)는 스프링일 수 있다. 한편, 제1 탄성 부재(610)의 일 끝부와 타 끝부는 각각 제1 외장 시트(210a)의 내측면과 제1 벤트 부재(410)에 부착될 수 있고, 제2 탄성 부재(620)의 일 끝부와 타 끝부는 각각 제2 외장 시트(220a)의 내측면과 제2 벤트 부재(420)에 부착될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따르면, 외장재(200)의 내압이 일정 값 이하인 경우, 탄성부(600)의 탄성력에 의해 제1 벤트 부재(410)와 제2 벤트 부재(420) 간의 접촉이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다. 보다 바람직하게, 제1 탄성 부재(610) 및 제2 탄성 부재(620)는 제1 벤트 부재(410)와 제2 벤트 부재(420)가 서로 접촉하는 영역(즉, 외장재의 외부 방향으로 연장된 제1 벤트 부재의 일 끝부와 제2 벤트 부재의 일 끝부가 서로 접촉하는 영역)을 가압할 수 있다.
전지 팩
본 발명에 따른 전지 팩은 복수의 이차전지를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지의 외장재의 외측면들 중 적어도 일부에는 두 장의 외장 시트가 서로 마주보는 둘레부가 형성될 수 있는데, 이때, 둘레부는 외장재의 외측면들 중 상방을 바라보는 상부 외측면에 형성될 수 있다.
또한, 이차전지의 벤트부는 외장재의 내측면들 중 둘레부가 형성되는 상부 외측면에 대응되는 내측면에 구비될 수 있다.
이차전지(10)의 구조에 대한 다른 내용은 이차전지의 구조에 대해 도 1 내지 도 6을 참고하여 전술한 내용으로 갈음한다.
이상에서 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 실시가 가능함은 물론이다.
[부호의 설명]
10 : 이차전지
100 : 전극 조립체
200 : 외장재
200a : 둘레부
210a : 제1 외장 시트
220a : 제2 외장 시트
300 : 전극 리드
400 : 벤트부
410 : 제1 벤트 부재
420 : 제2 벤트 부재
500 : 방수부
600 : 탄성부
610 : 제1 탄성 부재
620 : 제2 탄성 부재

Claims (12)

  1. 전극과 분리막이 교대로 배치된 구조를 갖는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 수용하는 내부 공간이 형성되는 외장재;
    상기 외장재 내에 구비되고, 상기 전극 조립체의 둘레 중 적어도 일부를 감싸고, 상기 외장재 내의 기체는 투과하면서 상기 외장재 내의 액체는 투과하지 못하는 방수부; 및
    상기 외장재의 내측면에 구비되고 외장재의 내압이 일정 값을 초과하는 경우 외장재 내의 기체가 외부로 배출되는 경로를 제공하는 벤트부; 를 포함하고,
    상기 방수부는 상기 외장재의 내측면들 중 상기 벤트부가 구비된 내측면과 마주보도록 구비되는 이차전지.
  2. 청구항 1에서,
    상기 외장재는 두 장의 외장 시트가 서로 마주보는 구조를 가지고,
    상기 외장재의 외측면들 중 적어도 일면에는 상기 두 장의 외장 시트의 끝부가 서로 마주보는 둘레부가 형성되고,
    상기 벤트부는 상기 외장재의 내측면들 중 상기 둘레부가 형성되는 외측면에 대응되는 내측면에 구비되는 이차전지.
  3. 청구항 1에서,
    상기 외장재의 내측면들 중 일면으로부터 외부로 돌출되는 전극 리드; 를 더 포함하고,
    상기 벤트부는,
    상기 외장재의 내측면들 중 상기 전극 리드가 돌출되는 내측면을 제외한 내측면에 구비되는 이차전지.
  4. 청구항 1에서,
    상기 방수부는 상기 전극 조립체의 둘레 전체를 감싸는 이차전지.
  5. 청구항 2에서,
    상기 벤트부는,
    서로 마주보는 제1 벤트 부재 및 제2 벤트 부재; 를 포함하고,
    상기 제1 벤트 부재와 상기 제2 벤트 부재 간의 간격은 상기 외장재의 내부에서 상기 외장재의 외부 방향으로 갈수록 가까워지는 이차전지.
  6. 청구항 5에서,
    상기 외장재의 외부 방향으로 연장된 상기 제1 벤트 부재의 일 끝부와 상기 제2 벤트 부재의 일 끝부는 서로 접촉함으로써 상기 외장재 내의 기체가 외부로 배출되는 경로가 차단되되,
    상기 외장재의 내압이 상기 일정 값을 초과하는 경우, 상기 제1 벤트 부재의 상기 일 끝부와 상기 제2 벤트 부재의 상기 일 끝부가 서로 이격됨으로써 상기 외장재 내의 기체가 외부로 배출되는 경로가 제공되는 이차전지.
  7. 청구항 5에서,
    상기 둘레부의 내측면과 상기 벤트부 사이에 구비되고, 탄성력에 의해 상기 벤트부를 가압하는 탄성부; 를 더 포함하는 이차전지.
  8. 청구항 7에서,
    상기 탄성부는,
    상기 둘레부의 내측면과 상기 제1 벤트 부재 사이에 구비되고, 탄성력에 의해 상기 제1 벤트 부재를 가압하는 제1 탄성 부재; 및
    상기 둘레부의 내측면과 상기 제2 벤트 부재 사이에 구비되고, 탄성력에 의해 상기 제2 벤트 부재를 가압하는 제2 탄성 부재; 를 포함하는 이차전지.
  9. 청구항 6에서,
    상기 외장재의 내압이 상기 일정 값 이하로 다시 내려가는 경우, 상기 제1 벤트 부재의 상기 일 끝부와 상기 제2 벤트 부재의 상기 일 끝부가 다시 접촉함으로써 상기 외장재 내의 기체가 외부로 배출되는 경로가 다시 차단되는 이차전지.
  10. 청구항 2에서,
    상기 둘레부 중 상기 벤트부가 구비되는 상기 내측면에 대응되는 외측면에 형성되는 둘레부를 제외한 둘레부에서는 상기 두 장의 외장 시트가 서로 접합되어 밀봉부가 형성되고,
    상기 둘레부 중 상기 벤트부가 구비되는 상기 내측면에 대응되는 외측면에 형성되는 둘레부에서는 상기 두 장의 외장 시트가, 서로 접합되지 않거나 상기 밀봉부의 접합력보다 낮은 접합력으로 서로 접합되는 이차전지.
  11. 청구항 1에 따른 이차전지를 포함하는 전지 팩.
  12. 청구항 11에서,
    상기 외장재는 두 장의 외장 시트가 서로 마주보는 구조를 가지고,
    상기 외장재의 외측면들 중 상방을 바라보는 상부 외측면에는 상기 두 장의 외장 시트가 서로 마주보는 둘레부가 형성되고,
    상기 벤트부는 상기 외장재의 내측면들 중 상기 둘레부가 형성되는 상기 상부 외측면에 대응되는 내측면에 구비되는 전지 팩.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102355919B1 (ko) * 2021-04-28 2022-01-25 울산과학기술원 침지배터리 및 이를 포함하는 배터리 모듈
CN116250131A (zh) * 2021-05-24 2023-06-09 株式会社Lg新能源 电池单元及包括该电池单元的电池模块
US20230155208A1 (en) * 2021-11-15 2023-05-18 Beta Air, Llc Heat-dissipating battery pack
KR102389851B1 (ko) * 2022-01-12 2022-04-22 울산과학기술원 침지배터리 및 이를 포함하는 배터리 모듈
DE102022203932A1 (de) 2022-04-22 2023-10-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Batteriezelle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007044425A2 (en) * 2005-10-05 2007-04-19 Societe Bic Fuel cartridge for fuel cells
KR20080019551A (ko) * 2006-08-28 2008-03-04 주식회사 엘지화학 일방향 배출 밸브를 포함하고 있는 이차전지
KR20150061996A (ko) * 2013-11-28 2015-06-05 주식회사 엘지화학 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 모듈 및 배터리 팩
KR20150101551A (ko) * 2014-02-27 2015-09-04 주식회사 엘지화학 실링 라인이 형성되어 있는 외주면 실링부를 포함하는 전지셀, 및 이를 생산하기 위한 전지셀 실링장치
KR20160129440A (ko) * 2015-04-30 2016-11-09 주식회사 아모그린텍 플렉서블 배터리가 내장된 성형품 및 이의 제조방법
JP2018195745A (ja) 2017-05-19 2018-12-06 株式会社フジクラ 蓄電モジュール

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0818834A1 (fr) * 1996-07-10 1998-01-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Elément accumulateur plat incluant une cellule électrochimique sous pression, un assemblage de tels éléments accumulateurs et une carte mince incluant un tel élément accumulateur plat
JP2007157678A (ja) * 2005-05-23 2007-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd ラミネート電池の安全機構
US8956743B2 (en) * 2006-08-28 2015-02-17 Lg Chem, Ltd. Secondary battery including one-way exhaust member
JP2010061972A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Panasonic Corp 密閉型電池
JPWO2011070816A1 (ja) * 2009-12-11 2013-04-22 栗田工業株式会社 非水電解液二次電池用材料及びこれを用いた非水電解液二次電池
KR101200470B1 (ko) * 2010-11-05 2012-11-12 주식회사 엘지화학 방수층이 코팅된 이차 전지 및 그 코팅 방법
CN104969377A (zh) * 2013-11-01 2015-10-07 株式会社Lg化学 防止水渗透的袋型二次电池
KR20150061200A (ko) * 2013-11-27 2015-06-04 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102275273B1 (ko) * 2014-07-29 2021-07-09 에스케이이노베이션 주식회사 파우치형 리튬 이차전지의 벤팅 시스템
US10008702B2 (en) * 2015-05-20 2018-06-26 Farasis Energy, Inc. Pouch cell
JP6748936B2 (ja) 2015-09-24 2020-09-02 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007044425A2 (en) * 2005-10-05 2007-04-19 Societe Bic Fuel cartridge for fuel cells
KR20080019551A (ko) * 2006-08-28 2008-03-04 주식회사 엘지화학 일방향 배출 밸브를 포함하고 있는 이차전지
WO2008026854A1 (en) 2006-08-28 2008-03-06 Lg Chem, Ltd. Secondary battery including one-way exhaust valve
KR20150061996A (ko) * 2013-11-28 2015-06-05 주식회사 엘지화학 배터리 셀, 그리고 이를 포함하는 배터리 모듈 및 배터리 팩
KR20150101551A (ko) * 2014-02-27 2015-09-04 주식회사 엘지화학 실링 라인이 형성되어 있는 외주면 실링부를 포함하는 전지셀, 및 이를 생산하기 위한 전지셀 실링장치
KR20160129440A (ko) * 2015-04-30 2016-11-09 주식회사 아모그린텍 플렉서블 배터리가 내장된 성형품 및 이의 제조방법
JP2018195745A (ja) 2017-05-19 2018-12-06 株式会社フジクラ 蓄電モジュール

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