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KR100420149B1 - Secondray battery applying safety device - Google Patents

Secondray battery applying safety device Download PDF

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KR100420149B1
KR100420149B1 KR10-2001-0064655A KR20010064655A KR100420149B1 KR 100420149 B1 KR100420149 B1 KR 100420149B1 KR 20010064655 A KR20010064655 A KR 20010064655A KR 100420149 B1 KR100420149 B1 KR 100420149B1
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KR
South Korea
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case
battery
safety device
secondary battery
electrode plate
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KR10-2001-0064655A
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Korean (ko)
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KR20030033216A (en
Inventor
손영배
오정원
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

안전 장치를 채용한 이차 전지를 개시한다. 본 발명은 양극판, 세퍼레이터, 음극판 순으로 다수장 적층된 전지부;와, 전지부가 수용되는 공간을 제공하며, 전해액이 주입된 케이스;와, 전지의 내압 상승으로 케이스가 수축되는 방향을 따라 상기 케이스내에 설치되어, 수축시 상기 케이스에 배출공을 형성시켜 가스를 외부로 배출시키는 파열부;를 포함하는 것으로서, 케이스의 내부에 전지의 내압이 증가시 수축되는 방향으로 파열부가 설치됨으로써, 파열부가 케이스측에 배출공을 형성시켜서 이 통로를 통하여 가스를 외부로 신속하게 배출하는 것이 가능하게 된다. 이에 따라, 전지는 폭팔이나 발화를 미연에 방지할 수 있다.Disclosed is a secondary battery employing a safety device. The present invention provides a plurality of battery parts stacked in the order of a positive electrode plate, a separator, a negative electrode plate; and a case in which the battery unit is accommodated, and a case in which an electrolyte is injected; A rupture portion installed in the case to form a discharge hole in the case to deflate and discharge gas to the outside, wherein the rupture portion is installed inside the case in a direction that contracts when the internal pressure of the battery increases. By forming a discharge hole on the side, it is possible to quickly discharge the gas to the outside through this passage. As a result, the battery can prevent explosion and fire.

Description

안전 장치를 채용한 이차 전지{Secondray battery applying safety device}Secondary battery employing safety device {Secondray battery applying safety device}

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지 내부로부터 가스가 발생시 이를 외부로 신속하게 배출가능하게 케이스를 파단시키도록 구조가 개선된 안전 장치를 채용한 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery employing a safety device with an improved structure to break the case so that it can be quickly discharged to the outside when gas is generated from the inside of the battery.

이차 전지는 충방전이 가능한 전지로서, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차 전지등을 들 수 있다. 이중에서 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V로서 전자 기기의 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나 니켈-메탈 하이드라이드 전지에 비하여 3배나 우수하고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 뛰어나서 급속도로 신장되고 있다.Examples of the secondary battery that can be charged and discharged include nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, nickel-hydrogen batteries, and lithium secondary batteries. Among them, the lithium secondary battery has a working voltage of 3.6V, which is three times better than nickel-cadmium batteries or nickel-metal hydride batteries, which are widely used as power sources for electronic devices, and has excellent energy density per unit weight. have.

리튬 이차 전지는 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류할 수 있다. 일반적으로는 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다.Lithium secondary batteries can be classified into liquid electrolyte batteries and polymer electrolyte batteries according to the type of electrolyte. Generally, a battery using a liquid electrolyte is called a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is called a lithium polymer battery.

리튬 이차 전지는 다양한 형태로 제조가 가능한데, 대표적인 형상으로는 리튬 이온 전지에 주로 사용되는 원통형 및 각형을 들 수 있다. 최근들어 각광받는 리튬 폴리머 전지는 유연성을 지닌 소재로 제조되어 그 형상이 비교적 자유롭다. 또한 안전성도 우수하고, 무게가 가벼워서 휴대용 전자 기기의 슬림화 및 경량화에 유리하다고 할 수 있다.The lithium secondary battery may be manufactured in various forms, and typical shapes include cylindrical and rectangular shapes which are mainly used in lithium ion batteries. Lithium polymer batteries, which are in the spotlight in recent years, are made of flexible materials, and their shapes are relatively free. In addition, it is excellent in safety and light weight, which can be said to be advantageous for slimming and lightening portable electronic devices.

도 1을 참조하면, 리튬 폴리머 전지(10)는 전지부(11)와, 이를 수용하는 케이스(12)를 포함한다. 주지하는 바대로, 전지부(11)는 양극판과, 음극판, 양극 및 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터로 이루어져 있으며, 양극판, 세퍼레이터, 음극판 순으로 다수장 적층되어 있다.Referring to FIG. 1, the lithium polymer battery 10 includes a battery unit 11 and a case 12 accommodating the battery unit 11. As is well known, the battery unit 11 is composed of a separator interposed between the positive electrode plate, the negative electrode plate, the positive electrode and the negative electrode plate, and is laminated in plural numbers in the order of the positive electrode plate, the separator, and the negative electrode plate.

전지부(11)는 복수개의 양극 및 음극판의 일 가장자리를 따라서 각각의 전극 탭(13)이 인출되어 있고, 이것들은 극판별로 집합된 상태에서 상호 통전가능하도록 되어 있다. 상기 전극 탭(13)은 외부 단자와 접속가능한 전극 단자(14)와 각각 용접되어 있다.As for the battery part 11, each electrode tab 13 is pulled out along the edge of the some positive electrode and the negative electrode plate, and these are mutually energizable in the state assembled by each pole plate. The electrode tabs 13 are respectively welded to the electrode terminals 14 connectable with external terminals.

전지(10)에는 상기 언급된 전지부(11)가 실장되는 케이스(12)가 마련되어 있다. 상기 케이스(12)에는 전지부(11)가 수용될 수 있는 공간부가 형성되어 있으며, 상부 및 하부 케이스가 상호 분리가능하도록 접합되어 있다.The battery 10 is provided with a case 12 in which the above-mentioned battery unit 11 is mounted. The case 12 has a space portion in which the battery unit 11 can be accommodated, and the upper and lower cases are joined to be separated from each other.

상기와 같은 구조의 전지(10)는 전지부(11)를 케이스(12) 내에 실장한다음, 전해액을 주입한다. 그리고, 상기 케이스(12)에 열과 압력을 가하여 견고하게 밀봉시켜 전지(10)를 완성하게 된다.In the battery 10 having the above structure, the battery unit 11 is mounted in the case 12 and then the electrolyte is injected. In addition, heat and pressure are applied to the case 12 to seal the battery 10 firmly.

그런데, 상기 전지(10)는 전지 내부의 가스 발생으로 인하여 내압이 증가할 경우에는 그 형상을 유지하기 위한 기계적 강도가 약하기 때문에 화살표로 표시한 바와 같이 상기 케이스(12)의 중앙부 방향으로 점선으로 표시된 것처럼 수축이 발생하게 된다.However, when the internal pressure increases due to the generation of gas inside the battery, the battery 10 has a weak mechanical strength to maintain its shape, which is indicated by a dotted line toward the center of the case 12 as indicated by the arrow. As the contraction occurs.

이러한 수축 과정에서, 전지부(11)의 변형을 유발할 수 있다. 상기 전지부(11)가 수축된 케이스(12)에 가압되면서, 상기 전지부(11)와, 전극 단자(14)는 국부적으로 단락이 발생할 수 있다.In this shrinkage process, the battery unit 11 may be deformed. As the battery unit 11 is pressed against the contracted case 12, the battery unit 11 and the electrode terminal 14 may locally generate a short circuit.

또한, 과충전이나 고온에서 노출될 경우에는 전해액과 활물질층간의 반응 또는 전해액, 활물질층 자체의 분해 반응으로 인하여 케이스(12) 내부에 H2, CO, CO2등의 발화 가능성이 높은 가스가 발생하게 되고, 이에 따른 내압의 상승으로 인하여 전지(10)의 발화, 또는 폭발을 유발할 수가 있다. 따라서, 가스 발생으로 인하여 내압이 일정 수준 이상이 될경우에, 가스를 외부로 신속하게 배출시킬 수 있는 안전 장치가 필요하다고 할 것이다.In addition, when overcharged or exposed at high temperatures, a gas having a high ignition potential such as H 2 , CO, CO 2 may be generated in the case 12 due to the reaction between the electrolyte solution and the active material layer or the decomposition reaction of the electrolyte solution and the active material layer itself. As a result, an increase in the internal pressure may cause ignition or explosion of the battery 10. Therefore, when the internal pressure is higher than a certain level due to the generation of gas, a safety device that can quickly discharge the gas to the outside will be required.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전지의 이상유무시 케이스의 파단을 유도하여 가스를 외부로 신속하게 방출시킬 수 있도록 구조가 개선된 안전 장치를 채용한 이차 전지를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, to provide a secondary battery employing a safety device with an improved structure to induce the breakage of the case in the absence of the battery to quickly discharge the gas to the outside. There is this.

도 1은 종래의 이차 전지가 변형되는 상태를 도시한 개략도,1 is a schematic view showing a state in which a conventional secondary battery is deformed,

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도,2 is a perspective view of a rechargeable battery according to a first exemplary embodiment of the present invention;

도 3은 도 2의 이차 전지가 변형되는 상태를 도시한 개략도,3 is a schematic diagram illustrating a state in which the secondary battery of FIG. 2 is deformed;

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 평면도,4 is a plan view illustrating a rechargeable battery according to a second exemplary embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도.5 is a perspective view illustrating a rechargeable battery according to a third exemplary embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>

20...이차 전지 21...전지부20 Secondary battery 21 Battery compartment

22...케이스 23...양극판22 Case 23 Positive plate

24...음극판 25...세퍼레이터24 ... cathode plate 25 ... separator

26...양극 탭 27...음극 탭26 Anode tab 27 Anode tab

28...양극 단자 29...음극 단자28 Anode terminal 29 Anode terminal

200...파열부 210...본체부200 ... rupture 210

220...침상부220.bed

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 안전 장치를 채용한 이차 전지는,In order to achieve the above object, a secondary battery employing a safety device according to an aspect of the present invention,

양극판, 세퍼레이터, 음극판 순으로 다수장 적층된 전지부;A plurality of battery units stacked in order of a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate;

상기 전지부가 수용되는 공간을 제공하며, 전해액이 주입된 케이스; 및A case in which the battery unit is accommodated and in which an electrolyte is injected; And

전지의 내압 상승으로 상기 케이스가 수축되는 방향을 따라 상기 케이스내에 설치되어, 수축시 상기 케이스에 배출공을 형성시켜 가스를 외부로 배출시키는 파열부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is installed in the case along the direction in which the case shrinks due to the increase in the internal pressure of the battery, forming a discharge hole in the case when the contraction; and a burst portion for discharging the gas to the outside.

또한, 상기 파열부는 전해액과 반응하지 않는 금속재나, 고분자 수지중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The rupture unit may be any one selected from a metal material or a polymer resin that does not react with the electrolyte.

게다가, 상기 파열부는 판재로서, 양 단부가 상기 케이스가 수축되는 방향의 내측면에 접촉되는 침상부 형상인 것을 특징으로 한다.In addition, the rupture portion is a plate member, characterized in that the shape of the needle portion in which both ends are in contact with the inner surface in the direction in which the case is contracted.

더욱이, 상기 파열부는 상기 극판으로부터 인출되는 전극 탭이 끼움되어 그 위치를 설정하고, 케이스의 폭 방향으로 양 단부가 위치하는 것을 특징으로 한다.Further, the rupture portion is characterized in that the electrode tab drawn out from the electrode plate is fitted to set the position, and both ends are positioned in the width direction of the case.

나아가, 상기 파열부는 상기 전지부의 후방에 위치하고, 상기 케이스의 폭 방향으로 양 단부가 위치하는 것을 특징으로 한다.Further, the rupture portion is located behind the battery unit, characterized in that both ends are located in the width direction of the case.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안전 장치를 채용한 이차 전지를 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, a secondary battery employing a safety device according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 리튬 폴리머 전지(20)를 도시한 것이다.2 shows a lithium polymer battery 20 according to a first embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 상기 전지(20)는 전지부(21)와, 상기 전지부(21)가 실장되는 케이스(22)를 포함한다.Referring to the drawings, the battery 20 includes a battery unit 21 and a case 22 in which the battery unit 21 is mounted.

상기 전지부(21)는 양극 집전체와 상기 양극 집전체의 적어도 일면에 형성되는 양극 활물질층으로 된 양극판(23)과, 음극 집전체와 상기 음극 집전체의 적어도 일면에 형성되는 음극 활물질층으로 된 음극판(24)과, 상기 양극판(23)과 음극판(24)의 사이에 개재되어 이들을 전기적으로 절연시키는 세퍼레이터(25)를 구비한다. 이러한 전지부(21)는 양극판(23), 세퍼레이터(25), 음극판(24) 순으로 다수개 적층되어 이루어져 있다.The battery unit 21 includes a positive electrode plate 23 made of a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer formed on at least one surface of the positive electrode current collector, and a negative electrode active material layer formed on at least one surface of the negative electrode current collector and the negative electrode current collector. And a separator 25 interposed between the cathode plate 24 and the anode plate 23 and the anode plate 24 to electrically insulate them. A plurality of such battery units 21 are stacked in the order of the positive electrode plate 23, the separator 25, and the negative electrode plate 24.

상기 양극판(23)과 음극판(24)의 일 가장자리로부터는 양극 탭(26)과 음극 탭(27)이 인출되어, 극판별로 집합되어 상호 통전가능하도록 연결되어 있다. 그리고, 상기 양극 및 음극 탭(26)(27)은 그 단부에 외부 단자와 접속되는 양극 단자(28)와 음극 단자(29)와 용접되어 있다.The positive electrode tab 26 and the negative electrode tab 27 are drawn out from one edges of the positive electrode plate 23 and the negative electrode plate 24, and are connected to each other so that they can be energized with each other. The positive and negative electrode tabs 26 and 27 are welded to the positive electrode terminal 28 and the negative electrode terminal 29 connected to external terminals at their ends.

전지(20)에는 상기의 전지부(21)를 실장하기 위한 케이스(22)가 마련되어 있다. 상기 케이스(22)는 상부 케이스(22a)와 하부 케이스(22b)로 이루어지고, 상기 상부 및 하부 케이스(22a)(22b)는 적어도 하나의 가장자리면이 일체로 접합되고, 나머지 가장자리면들은 분리된 형태이다. 그리고, 상기 상부 및 하부 케이스(22a)(22b)중 어느 하나에는 상기 전지부(21)가 수용될 수 있는 공간부(200)가 형성되어 있다. 상기 가장자리면들은 전지부(21)가 실장된 다음에 상기 상부 및 하부 케이스(22a)(22b)를 밀폐시킬수 있도록 열융착되는 면을 제공하는 밀봉부 역할을 한다.The battery 20 is provided with a case 22 for mounting the battery unit 21 described above. The case 22 is composed of an upper case 22a and a lower case 22b, and the upper and lower cases 22a and 22b are integrally bonded to at least one edge and the remaining edges are separated. Form. In addition, one of the upper and lower cases 22a and 22b is provided with a space part 200 in which the battery part 21 can be accommodated. The edge surfaces serve as a seal for providing a surface that is heat-sealed to seal the upper and lower cases 22a and 22b after the battery unit 21 is mounted.

본 발명의 특징에 따르면, 상기 케이스(22)의 내부에는 전지(20) 내부의 가스 발생으로 인하여 케이스(22)가 변형하게 되면, 상기 케이스(22)가 수축되는 방향으로 설치되어 가스를 외부로 신속하게 배출할 수 있는 파열부(200)가 설치된데에 있다.According to a feature of the present invention, if the case 22 is deformed due to gas generation inside the battery 20, the case 22 is installed in a direction in which the case 22 is contracted so that the gas is discharged to the outside. The bursting unit 200 which can be discharged quickly is installed.

보다 상세하게는 다음과 같다.In more detail as follows.

상기 케이스(22)의 내부에는 상기 전지부(21)가 설치되는 전방으로 파열부(200)가 설치되어 있다. 상기 파열부(200)는 전해액과 반응하지 않는 알루미늄, 구리, 니켈로부터 선택된 어느 하나의 금속재나, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE)으로부터 선택된 어느 하나의 고분자 수지로 이루어져 있다.Inside the case 22, a tearing unit 200 is installed in a forward direction in which the battery unit 21 is installed. The rupture unit 200 is made of any one metal material selected from aluminum, copper, and nickel that do not react with the electrolyte, or any one polymer resin selected from polypropylene (PP) and polyethylene (PE).

상기 파열부(200)는 상기 케이스(22)가 수축되는 방향으로 설치되는데, 상기 케이스(22)의 폭방향으로 억지끼워맞춤가능한 길이를 가지는 것이 바람직하다. 상기 파열부(200)는 판재로 된 본체부(210)가 마련된다. 상기 본체부(210)는 길이방향으로 직립형태로 상기 케이스(22)의 전방에 설치되어 있다.The rupture unit 200 is installed in a direction in which the case 22 is contracted, and preferably has a length that can be fit in the width direction of the case 22. The rupture unit 200 is provided with a body portion 210 made of a plate material. The main body portion 210 is installed in front of the case 22 in an upright form in the longitudinal direction.

상기 본체부(210)의 양 단부에는 뾰족한 형태의 침상부(220)가 형성되어 있다. 상기 침상부(220)는 상기 케이스(22)의 장변부 내측면에 접촉되어 있다. 그리고, 상기 본체부(210)에는 상기 양극 및 음극 단자(28)(29)가 케이스(22)에서 정위치에 정렬할 수 있도록 위치정렬공(211)이 각각 형성되어 있다. 이때, 상기 파열부(200)가 금속재로 이루어졌으면, 상기 양극 및 음극 단자(28)(29)에는 극판의 단락을 방지하기 위하여 그 외면에 절연물질을 형성시켜야 한다.At both ends of the main body portion 210, a needle-like portion 220 having a pointed shape is formed. The needle part 220 is in contact with the inner side of the long side portion of the case 22. In addition, the main body 210 has a positioning hole 211 is formed so that the positive and negative terminals 28, 29 can be aligned in the case 22 in place. In this case, if the rupture unit 200 is made of a metal material, an insulating material must be formed on the outer surface of the anode and cathode terminals 28 and 29 to prevent short circuit of the electrode plate.

상기와 같은 구조를 가지는 이차 전지(20)의 작용은 다음과 같다.The operation of the secondary battery 20 having the structure as described above is as follows.

상기 전지(20)는 과충전이나 고온에서의 노출등에 의하여 전해액과 활물질층간의 반응 또는 전해액, 활물질층 자체의 분해 반응으로 내부로부터 가스가 발생하게 되고, 이에 따라 내압이 증가하게 되면 케이스(22)의 부푸는 스웰링(swelling) 현상이 발생하게 된다.The battery 20 generates gas from the inside by reaction between the electrolyte solution and the active material layer or decomposition reaction of the electrolyte solution and the active material layer itself due to overcharging or exposure at a high temperature. Puffed swelling will occur.

이러한 스웰링 현상이 발생하게 되면, 도 3에 도시된 바와 같이 전지(20)는 케이스(22)가 중앙부측으로 수축되는 현상(화살표 방향)이 발생하게 된다. 이때, 상기 케이스(22) 내측으로는 파열부(200)가 설치되어 있다. 상기 파열부(200)는 상기 케이스(22)의 장변부 내측면에 침상부(220)가 접촉되어 있다.When such a swelling phenomenon occurs, as illustrated in FIG. 3, the battery 20 causes the case 22 to contract to the center portion (arrow direction). At this time, the rupture unit 200 is provided inside the case 22. The rupture unit 200 is in contact with the needle portion 220 on the inner side of the long side of the case 22.

이 때문에, 상기 케이스(22) 내부가 적정 압력이상이 되면, 상기 침상부(220)는 케이스(22)의 측면의 일정 부분을 뚫어서 배출공을 형성시키게 된다. 이에 따라, 이 배출공을 통하여, 가스가 배출되어 인화성 가스를 제거하는 것이 가능하게 되어 발화나 폭발을 방지할 수 있다.For this reason, when the inside of the case 22 is more than the appropriate pressure, the needle portion 220 is formed through the predetermined portion of the side of the case 22 to form a discharge hole. As a result, the gas is discharged through the discharge hole to remove the flammable gas, thereby preventing fire or explosion.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지(40)를 도시한 것이다.4 illustrates a secondary battery 40 according to a second embodiment of the present invention.

여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조 번호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다.Here, the same reference numerals as in the above-described drawings indicate the same members having the same function.

도면을 참조하면, 상기 전지(40)는 전지부(21)가 케이스(22)의 내부에 실장되어 있다. 양극판, 세퍼레이터, 음극판순으로 적층된 전지부(21)로부터 인출된 양극 및 음극 탭(26)(27)은 외부로 돌출하는 양극 및 음극 단자(28)(29)가 전기적으로 각각 연결되어 있다.Referring to the drawings, the battery 40 has a battery unit 21 is mounted inside the case 22. The positive and negative electrode tabs 26 and 27 drawn out from the battery units 21 stacked in the order of the positive plate, the separator and the negative electrode plate are electrically connected to the positive and negative terminals 28 and 29 protruding from the outside.

여기서, 상기 케이스(22)내의 전지부(21)의 후방에는 파열부(400)가 설치되어 있다. 즉, 상기 파열부(400)는 전해액과 반응하지 않는 금속재나 고분자 수지로 된 판재로서, 상기 케이스(22) 내부에 직립하는 형태로 설치되어 있다. 상기 파열부(400)는 양 단부가 상기 케이스(22)의 폭방향으로 내측면에 각각 접촉되어 있으며, 그 형상은 뾰족한 침상부(410)를 이루고 있다.Here, the rupture unit 400 is provided behind the battery unit 21 in the case 22. That is, the rupture unit 400 is a plate made of a metal material or a polymer resin that does not react with the electrolyte, and is provided in a form of standing upright inside the case 22. Both ends of the rupture portion 400 are in contact with the inner surface of the case 22 in the width direction, respectively, and the shape of the rupture portion 400 forms a pointed needle portion 410.

이와 같은 구조를 가지는 상기 전지(40)는 내부로부터 발화성이 있는 가스 발생으로 내압이 증가하였을 경우에는 상기 케이스(22)가 중앙부 방향으로 수축하게 된다. 이러할 경우에, 상기 파열부(400)가 상기 케이스(22)가 수축되는 방향으로 설치되어 있으므로, 침상부(410)가 케이스(22)의 내측면을 가압하여 배출공을 형성시키게 된다. 이에 따라, 가스는 배출공을 통하여 외부로 배출되는 것이 가능하다.In the battery 40 having such a structure, when the internal pressure increases due to the generation of ignitable gas from the inside, the case 22 contracts toward the center portion. In this case, since the rupture part 400 is installed in the direction in which the case 22 is contracted, the needle part 410 presses the inner surface of the case 22 to form a discharge hole. Accordingly, the gas can be discharged to the outside through the discharge hole.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지(50)를 도시한 것이다.5 illustrates a rechargeable battery 50 according to a third embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 상기 전지(50)는 전지부(51)와, 상기 전지부(21)가 실장되는 케이스(52)를 포함한다.Referring to the drawings, the battery 50 includes a battery unit 51 and a case 52 in which the battery unit 21 is mounted.

상기 전지부(21)는 양극판(53)과, 음극판(54)과, 그 사이에 개재되는 세퍼레이터(55)를 구비하며, 상기 양극 및 음극판(53)(54)의 일 가장자리로부터는 양극 및 음극 탭(56)(57)이 인출되고, 상기 양극 및 음극 탭(56)(57)은 그 단부에 양극 및 음극 단자(58)(59)와 용접결합되어 있다.The battery unit 21 includes a positive electrode plate 53, a negative electrode plate 54, and a separator 55 interposed therebetween, and the positive and negative electrodes are formed from one edge of the positive and negative electrode plates 53 and 54. Tabs 56 and 57 are drawn out, and the positive and negative tabs 56 and 57 are welded to the positive and negative terminals 58 and 59 at their ends.

또한, 상기 전지(50)는 상기 전지부(51)를 실장하기 위한 케이스(52)가 마련되어 있고, 상기 케이스(22)는 상하로 분리가능한 상부 및 하부 케이스(52a)(52b)로 이루어져 있다.In addition, the battery 50 is provided with a case 52 for mounting the battery unit 51, the case 22 is composed of upper and lower cases 52a and 52b that can be separated up and down.

여기서, 상기 케이스(52)에는 그 내부에 전지(50)의 과충전이나 고온으로 인한 가스 발생으로 케이스(52)가 변형하게 되면, 이를 외부로 신속하게 배출할 수 있도록 파열부(500)가 설치되어 있다.Here, when the case 52 is deformed due to the overcharging of the battery 50 or the generation of gas due to the high temperature, the bursting unit 500 is installed in the case 52 so that it can be quickly discharged to the outside. have.

상기 파열부(500)는 전해액과 반응하지 않은 금속재나 고분자 수지로 이루어져 있으며, 상기 케이스(52)가 수축되는 방향으로 설치되어 있다. 이때, 상기 파열부(500)는 상기 하부 케이스(52b)의 바닥면에 설치되는데, 그 윗면에 양극 및 음극 탭(56)(57)이 위치하게 된다.The rupture unit 500 is made of a metal material or a polymer resin that does not react with the electrolyte, and is installed in a direction in which the case 52 is contracted. At this time, the rupture unit 500 is installed on the bottom surface of the lower case 52b, and the positive and negative electrode tabs 56 and 57 are positioned on the upper surface thereof.

상기 파열부(500)는 상기 케이스(52)의 폭방향으로 대응되는 길이를 가지고 있으며, 판재로 된 본체부(510)의 양 단부로 뾰족한 형태의 침상부(520)가 형성되어 있다. 상기 침상부(520)는 상기 케이스(52)의 장변부 내측면으로 접촉되어 있다.The rupture portion 500 has a length corresponding to the width direction of the case 52, and the needle-shaped portion 520 of the pointed shape is formed at both ends of the body portion 510 made of a plate material. The needle portion 520 is in contact with the inner side of the long side portion of the case 52.

이와 같은 구조를 가지는 이차 전지(50)는 과충전이나 고온에서의 노출등에의하여 전해액과 극판간의 반응등에 의하여 가스가 발생시, 상기 케이스(52)가 수축되는 방향으로 파열부(500)가 설치되어 그 측면에 배출공을 형성시키게 된다. 이에 따라, 가스가 배출공을 통하여 신속하게 배출되어 전지(50)의 발화나 폭팔등을 미연에 방지할 수 있다.In the secondary battery 50 having the above structure, when the gas is generated by the reaction between the electrolyte and the electrode plate due to overcharging or exposure at high temperature, the rupture part 500 is installed in the direction in which the case 52 contracts. It forms a discharge hole in the. As a result, the gas is quickly discharged through the discharge hole, thereby preventing the ignition or explosion of the battery 50 in advance.

이상의 설명에서와 같이 본 발명의 안전 장치를 채용한 이차 전지는 케이스의 내부에 전지의 내압이 증가시 수축되는 방향으로 파열부가 설치됨으로써, 파열부가 케이스측에 배출공을 형성시켜서 이 통로를 통하여 가스를 외부로 신속하게 배출하는 것이 가능하게 된다. 이에 따라, 전지는 폭팔이나 발화를 미연에 방지할 수 있다.As described above, the secondary battery employing the safety device of the present invention is provided with a rupture portion in the direction of contraction when the internal pressure of the battery increases in the case, so that the rupture portion forms a discharge hole on the case side, and the gas passes through the passage. It is possible to quickly discharge to the outside. As a result, the battery can prevent explosion and fire.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (8)

양극판, 세퍼레이터, 음극판 순으로 다수장 적층된 전지부;A plurality of battery units stacked in order of a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate; 상기 전지부가 수용되는 공간을 제공하며, 전해액이 주입된 케이스; 및A case in which the battery unit is accommodated and in which an electrolyte is injected; And 상기 케이스 내에 설치되는 판재이고, 전지의 내압 상승으로 케이스의 수축시 상기 케이스의 일부를 뚫어서 배출공을 형성시켜서 가스를 외부로 배출시킬 수 있도록 양 단부가 상기 케이스가 수축되는 방향의 내측면에 접촉되는 침상부 형상을 이루고, 전해액과 반응하지 않는 금속재나, 고분자 수지중 선택된 어느 하나로 된 파열부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 장치를 채용한 이차 전지.It is a plate installed in the case, both ends are in contact with the inner surface in the direction in which the case is contracted so that the gas can be discharged to form a discharge hole by drilling a part of the case when the case shrinks due to the increase in the internal pressure of the battery A secondary battery employing a safety device, comprising: a rupture portion formed of a metal material or a polymer resin which forms a needle-shaped portion which does not react with an electrolyte solution. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속재는 구리, 니켈, 알루미늄으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 안전 장치를 채용한 이차 전지.The metal material is a secondary battery employing a safety device, characterized in that any one selected from copper, nickel, aluminum. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고분자 수지는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 안전 장치를 채용한 이차 전지.The secondary battery employing a safety device, wherein the polymer resin is any one selected from polypropylene and polyethylene. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파열부는 상기 극판으로부터 인출되는 전극 탭이 끼움되어 그 위치를 설정하고, 케이스의 폭 방향으로 양 단부가 위치하는 것을 특징으로 하는 안전 장치를 채용한 이차 전지.The breakable part is a secondary battery employing a safety device, characterized in that the electrode tab drawn out from the electrode plate is fitted to set its position, and both ends are positioned in the width direction of the case. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파열부는 상기 전지부의 후방에 위치하고, 상기 케이스의 폭 방향으로 양 단부가 위치하는 것을 특징으로 하는 안전 장치를 채용한 이차 전지.The rupture unit is a secondary battery employing a safety device, characterized in that located at the rear of the battery unit, both ends are located in the width direction of the case. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파열부는 상기 극판으로부터 인출된 전극 탭의 하방에 해당되는 케이스내면에 위치하고, 상기 케이스의 폭 방향으로 양 단부가 위치하는 것을 특징으로 하는 안전 장치를 채용한 이차 전지.The rupture portion is a secondary battery employing a safety device, characterized in that located on the inner surface of the case corresponding to the lower side of the electrode tab drawn out from the electrode plate, both ends are located in the width direction of the case.
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