[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR102118549B1 - Secondary Battery and Battery Pack - Google Patents

Secondary Battery and Battery Pack Download PDF

Info

Publication number
KR102118549B1
KR102118549B1 KR1020160102953A KR20160102953A KR102118549B1 KR 102118549 B1 KR102118549 B1 KR 102118549B1 KR 1020160102953 A KR1020160102953 A KR 1020160102953A KR 20160102953 A KR20160102953 A KR 20160102953A KR 102118549 B1 KR102118549 B1 KR 102118549B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
contact terminal
short
electrode lead
protrusion
switch
Prior art date
Application number
KR1020160102953A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180018050A (en
Inventor
김성민
김석구
하회진
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 KR1020160102953A priority Critical patent/KR102118549B1/en
Publication of KR20180018050A publication Critical patent/KR20180018050A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102118549B1 publication Critical patent/KR102118549B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/581—Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
    • H01M2/348—
    • 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
    • H01M2/1016—
    • H01M2/202—
    • 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • 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
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/101—Bimetal
    • 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
    • Y02E60/12—

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 전극조립체; 상기 전극조립체가 수용되는 전지케이스; 상기 전극조립체에 결합되고, 상기 전지케이스 밖으로 인출되는 제1 전극리드와 제2 전극리드; 및 상기 전극조립체가 설정온도 이상 발열하면 상기 제1 전극리드와 상기 제2 전극리드를 연결하여 쇼트를 발생시키는 쇼트발생장치를 포함하며, 상기 쇼트발생장치는, 상기 제1 전극리드에 연결되고 제1 접촉단자가 형성된 제1 스위치, 상기 제2 전극리드에 연결되고 상기 제1 접촉단자에 대면하는 제2 접촉단자가 형성된 제2 스위치, 및 설정온도 아래에서는 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자를 접촉되지 않게 분리시키고 상기 설정온도 이상 발열하면 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자를 접촉시켜서 쇼트를 발생시키는 쇼트발생부재를 포함한다.The present invention relates to a secondary battery, the electrode assembly; A battery case in which the electrode assembly is accommodated; A first electrode lead and a second electrode lead coupled to the electrode assembly and drawn out of the battery case; And a short generating device that generates a short by connecting the first electrode lead and the second electrode lead when the electrode assembly generates heat above a set temperature, and the short generating device is connected to the first electrode lead and A first switch formed with a first contact terminal, a second switch connected to the second electrode lead and formed with a second contact terminal facing the first contact terminal, and the second contact terminal and the second contact under a set temperature And a short-circuiting member that disconnects the terminal from contact and generates a short by contacting the first contact terminal and the second contact terminal when the temperature exceeds the set temperature.

Description

이차전지 및 전지팩{Secondary Battery and Battery Pack}Secondary battery and battery pack

본 발명은 이차전지 및 전지팩에 관한 것으로서, 특히 조기에 쇼트를 발생시켜서 전극조립체의 온도상승을 억제하고 안전성을 높인 이차전지 및 전지팩에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery and a battery pack, and in particular, to a secondary battery and a battery pack that suppresses the temperature rise of the electrode assembly and improves safety by generating a short circuit early.

이차 전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.Secondary battery (secondary battery) refers to a battery that can be charged and discharged, unlike a primary battery that cannot be charged, and such secondary batteries are widely used in the fields of high-tech electronic devices such as phones, notebook computers, and camcorders.

특허등록번호 제10-0958649호Patent registration number 10-0958649

이차전지는 과충전, 쇼트 발생 및 네일 관통 등의 문제가 발생하면, 온도가 급상승하면서 발화 및 폭발이 발생할 수 있다. 즉, 안전성에 문제가 발생할 수 있다.When a secondary battery has problems such as overcharging, shorting, and nail penetration, ignition and explosion may occur while the temperature rises rapidly. That is, safety problems may occur.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이차전지의 온도가 설정된 온도이상 상승하면 조기에 쇼트를 발생시켜서 온도상승을 억제하고, 이에 이차전지의 발화 및 폭발을 방지할 수 있다. 즉, 이차전지의 안전성을 높일 수 있다.The present invention is to solve the above problems, and when the temperature of the secondary battery rises above a set temperature, a short circuit is generated early to suppress temperature rise, thereby preventing ignition and explosion of the secondary battery. That is, it is possible to increase the safety of the secondary battery.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 제1 발명에 따른 이차전지는 전극조립체; 상기 전극조립체가 수용되는 전지케이스; 상기 전극조립체에 결합되고, 상기 전지케이스 밖으로 인출되는 제1 전극리드와 제2 전극리드; 및 상기 전극조립체가 설정온도 이상 발열하면 상기 제1 전극리드와 상기 제2 전극리드를 연결하여 쇼트를 발생시키는 쇼트발생장치를 포함하며, 상기 쇼트발생장치는, 상기 제1 전극리드에 연결되고 제1 접촉단자가 형성된 제1 스위치, 상기 제2 전극리드에 연결되고 상기 제1 접촉단자에 대면하는 제2 접촉단자가 형성된 제2 스위치, 및 설정온도 아래에서는 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자를 접촉되지 않게 분리시키고 상기 설정온도 이상 발열하면 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자를 접촉시켜서 쇼트를 발생시키는 쇼트발생부재를 포함할 수 있다.The secondary battery according to the first invention for achieving the above object is an electrode assembly; A battery case in which the electrode assembly is accommodated; A first electrode lead and a second electrode lead coupled to the electrode assembly and drawn out of the battery case; And a short-circuiting device that generates a short circuit by connecting the first electrode lead and the second electrode lead when the electrode assembly generates heat above a set temperature, and the short-circuit generating device is connected to the first electrode lead and A first switch formed with a first contact terminal, a second switch connected to the second electrode lead and formed with a second contact terminal facing the first contact terminal, and the second contact terminal and the second contact under a set temperature When the terminal is disconnected so as not to contact and generates heat above the set temperature, a short generation member may be generated by contacting the first contact terminal and the second contact terminal to generate a short.

상기 쇼트발생부재는 상기 설정 온도 아래에서 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자가 접촉되지 않게 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자 사이에 삽입되며, 상기 설정온도 이상에서는 발열하는 전극조립체에 의해 수축되고 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자 사이에서 제거되면서 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자를 접촉시킬 수 있다.The short generating member is inserted between the first contact terminal and the second contact terminal so that the first contact terminal and the second contact terminal do not contact under the set temperature, and the electrode assembly generates heat above the set temperature. By being contracted by and removed between the first contact terminal and the second contact terminal, the first contact terminal and the second contact terminal may be contacted.

상기 쇼트발생부재는 열수축성 소재로 마련될 수 있고, 상기 열수축성 소재의 수축율은 50%~90%일 수 있다.The short generating member may be provided with a heat-shrinkable material, and the shrinkage rate of the heat-shrinkable material may be 50% to 90%.

상기 쇼트발생부재는 상기 설정 온도 아래에서 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자가 접촉되지 않게 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자 사이에 삽입되며, 상기 설정온도 이상에서는 발열하는 전극조립체에 의해 용융되고 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자 사이에서 제거되면서 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자를 접촉시키는 용융성 소재로 마련될 수 있다.The short generating member is inserted between the first contact terminal and the second contact terminal so that the first contact terminal and the second contact terminal do not contact under the set temperature, and the electrode assembly generates heat above the set temperature. It is melted by and removed between the first contact terminal and the second contact terminal may be provided with a meltable material that contacts the first contact terminal and the second contact terminal.

상기 제1 전극리드와 상기 제2 전극리드는 상기 전극조립체의 일면에 동일한 방향을 향하게 구비되며, 상기 쇼트발생장치는 상기 제1 전극리드와 상기 제2 전극리드 사이에 구비될 수 있다.The first electrode lead and the second electrode lead may be provided on one surface of the electrode assembly in the same direction, and the short generating device may be provided between the first electrode lead and the second electrode lead.

상기 쇼트발생장치는 상기 전지케이스 밖에 위치한 상기 제1 전극리드와 상기 제2 전극리드 사이에 구비될 수 있다.The short generator may be provided between the first electrode lead and the second electrode lead located outside the battery case.

상기 쇼트발생장치는 상기 전지케이스 안에 위치한 상기 제1 전극리드와 상기 제2 전극리드 사이에 구비될 수 있다.The short generator may be provided between the first electrode lead and the second electrode lead located in the battery case.

상기 제1 접촉단자는 표면 일측에 형성되는 제1 돌기부와, 표면 타측에 형성되고 상기 제1 돌기부 보다 낮게 형성된 제1 융기부를 포함하고, 상기 제2 접촉단자는 표면 일측에 형성되고 상기 제1 돌기부와 대응하는 제2 융기부와, 표면 타측에 형성되고 상기 제1 융기부와 대응되며 상기 제2 융기부 보다 높게 형성된 제2 돌기부를 포함하며, 상기 쇼트발생부재는 상기 제1 돌기부와 상기 제2 융기부 사이로부터 상기 제1 융기부와 상기 제2 돌기부 사이까지 연장되게 삽입될 수 있다.The first contact terminal includes a first protrusion formed on one side of the surface and a first ridge formed on the other side of the surface and formed lower than the first protrusion, and the second contact terminal is formed on one side of the surface and the first protrusion And a second protrusion formed on the other side of the surface and a second protrusion formed corresponding to the first raised portion and formed higher than the second raised portion, wherein the short generating member includes the first protrusion and the second It may be inserted to extend from between the ridges to the first ridges and the second protrusions.

상기 쇼트발생장치는, 상기 쇼트발생부재의 일단을 상기 제1 접촉단자 또는 상기 제2 접촉단자에 고정하는 고정부재를 더 포함할 수 있다.The short generating device may further include a fixing member fixing one end of the short generating member to the first contact terminal or the second contact terminal.

상기 설정온도는 80℃ 이상 150℃ 이하의 범위 내에 속하는 값을 가질 수 있다.The set temperature may have a value falling within a range of 80°C to 150°C.

상기 제1 전극리드는 양극리드이고, 상기 제2 전극리드는 음극리드일 수 있다.The first electrode lead may be an anode lead, and the second electrode lead may be a cathode lead.

상기 쇼트발생장치는 수용케이스를 더 포함하며, 상기 수용케이스의 내부에는 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자가 상호 대응되도록 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치가 병렬로 구비되되, 상기 제1 스위치는 상기 수용케이스의 내부 일면에 위치되고, 상기 제2 스위치는 상기 수용케이스의 내부 타면에 위치될 수 있다.The short generating device further includes an accommodation case, and the first switch and the second switch are provided in parallel so that the first contact terminal and the second contact terminal correspond to each other inside the accommodation case. One switch may be located on one inner surface of the receiving case, and the second switch may be located on the other inner surface of the receiving case.

상기 수용케이스는 절연성을 가진 합성수지로 마련될 수 있다.The receiving case may be provided with a synthetic resin having insulating properties.

상기 쇼트발생장치는, 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치가 상호 대응하는 방향으로 가압되도록 탄성력을 각각 제공하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.The short generating device may further include elastic members that provide elastic forces so that the first switch and the second switch are pressed in mutually corresponding directions.

상기 제1 스위치는 상기 설정온도 이상에서 상기 제2 스위치 방향으로 변형되는 바이메탈로 마련될 수 있다.The first switch may be provided as a bimetal that is deformed in the direction of the second switch above the set temperature.

상기 제2 스위치는 상기 설정온도 이상에서 상기 제1 스위치 방향으로 변형되는 바이메탈로 마련될 수 있다.The second switch may be provided as a bimetal that is deformed in the direction of the first switch above the set temperature.

한편, 제2 발명에 따른 전지팩은 복수의 이차전지로 마련된 전지모듈; 상기 전지모듈이 수용되는 팩케이스; 상기 이차전지에 구비된 제1 전극리드와 제2 전극리드가 각각 연결되는 제1 버스바 및 제2 버스바; 및 상기 전지모듈이 설정온도 이상 발열하면 제1 버스바와 제2 버스바를 연결하여 쇼트를 발생시키는 쇼트발생장치를 포함하며, 상기 쇼트발생장치는, 상기 제1 버스바에 연결되고 제1 접촉단자가 형성된 제1 스위치, 상기 제2 버스바에 연결되고 상기 제1 접촉단자에 접촉되는 제2 접촉단자가 형성된 제2 스위치, 및 설정온도 아래에서는 발열하면 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자를 접촉되지 않게 분리시키고 상기 설정온도 이상 발열하면 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자를 접촉시켜서 쇼트를 발생시키는 쇼트발생부재를 포함할 수 있다.On the other hand, the battery pack according to the second invention is a battery module provided with a plurality of secondary batteries; A pack case in which the battery module is accommodated; A first bus bar and a second bus bar to which the first electrode lead and the second electrode lead provided in the secondary battery are respectively connected; And a short circuit generating device that connects the first bus bar and the second bus bar to generate a short when the battery module heats up to a set temperature or more, and the short generating device is connected to the first bus bar and is formed with a first contact terminal. A first switch, a second switch connected to the second bus bar and a second switch formed with a second contact terminal in contact with the first contact terminal, and when the heat is generated below a set temperature, the first contact terminal and the second contact terminal are not contacted It may include a short generating member for generating a short by contacting the first contact terminal and the second contact terminal when they are separated and the heat is generated above the set temperature.

상기 쇼트 발생장치는, 상기 제1 버스바와 상기 제2 버스바 사이에 구비될 수 있다.The short generator may be provided between the first bus bar and the second bus bar.

첫째: 본 발명의 이차전지는 쇼트발생장치를 포함함으로써 전극조립체가 설정온도 이상 발열하면 조기에 쇼트를 발생시킬 수 있으며, 이에 전극조립체의 온도 상승을 억제하고, 발화 및 폭발을 방지하며, 안전성을 높일 수 있다.First: The secondary battery of the present invention includes a short generator, so that the electrode assembly generates short-circuit when it heats above the set temperature, thereby suppressing the temperature rise of the electrode assembly, preventing ignition and explosion, and safety. Can be increased.

특히, 쇼트발생장치는 제1 스위치, 제2 스위치, 제1 및 제 스위치를 선택적으로 접촉시키는 쇼트발생부재를 포함함으로써 전극조립체의 온도 상승시 보다 신속하게 쇼트를 발생시킬 수 있다.Particularly, the short generator can quickly generate a short circuit when the temperature of the electrode assembly rises by including a short switch generating member that selectively contacts the first switch, the second switch, and the first and first switches.

둘째: 본 발명의 쇼트발생장치는 제1 및 제2 전극리드 사이에 구비함으로써 공간 활용성을 높일 수 있다.Second: The short generator of the present invention can be provided between the first and second electrode leads to increase space utilization.

셋째: 본 발명의 쇼트발생부재는 열수축성 소재로 마련될 수 있으며, 이에 고온의 열에 의해 쉽게 수축하면서 제1 및 제2 스위치를 효과적으로 접촉시킬 수 있다.Third: The short generating member of the present invention may be provided with a heat-shrinkable material, and thus, the first and second switches can be effectively brought into contact while being easily shrunk by high temperature heat.

넷째: 본 발명의 쇼트발생부재는 용융성 소재로 마련될 수 있으며, 이에 고온의 열에 의해 쉽게 용융되면서 제1 및 제2 스위치를 효과적으로 접촉시킬 수 있다.Fourth: The short-circuiting member of the present invention can be provided with a soluble material, whereby the first and second switches can be effectively contacted while being easily melted by high temperature heat.

다섯째: 상호 대응하는 제1 및 제2 스위치의 대응면에 돌기부 또는 융기부를 형성함으로써 제1 및 제2 스위치의 압입력과 접촉력을 효과적으로 높일 수 있다.Fifth: By forming projections or ridges on corresponding surfaces of the first and second switches that correspond to each other, it is possible to effectively increase the pressure input and the contact force of the first and second switches.

도 1은 제1 발명에 따른 이차전지를 도시한 도면.
도 2는 도 1에 표시된 A-A선 단면도.
도 3은 제1 발명의 제1 실시예에 따른 쇼트발생상태를 도시한 단면도.
도 4는 제1 발명의 제2 실시예에 따른 쇼트발생상태를 나타낸 단면도.
도 5는 제1 발명의 제3 실시예에 따른 이차전지를 나타낸 단면도.
도 6은 제1 발명의 제4 실시예에 따른 이차전지를 도시한 단면도.
도 7은 제1 발명의 제5 실시예에 따른 이차전지의 도시한 도면.
도 8은 제2 발명에 따른 전지팩을 도시한 도면.1 is a view showing a secondary battery according to the first invention.
Figure 2 is a cross-sectional view taken along line AA shown in Figure 1;
Figure 3 is a cross-sectional view showing a short generation state according to the first embodiment of the first invention.
4 is a cross-sectional view showing a short generation state according to a second embodiment of the first invention.
5 is a cross-sectional view showing a secondary battery according to a third embodiment of the first invention.
6 is a cross-sectional view showing a secondary battery according to a fourth embodiment of the first invention.
7 is a view showing a secondary battery according to a fifth embodiment of the first invention.
8 is a view showing a battery pack according to the second invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice it. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

[제1 발명][First invention]

제1 발명의 제1 First of the first invention 실시예Example

제1 실시예에 따른 이차전지(10)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체(100), 전극조립체(100)가 수용되는 전지케이스(200), 및 전극조립체(100)에 결합되고, 전지케이스(200) 밖으로 인출되는 전극리드(300)를 포함한다.The secondary battery 10 according to the first embodiment is coupled to the electrode assembly 100, the battery case 200 in which the electrode assembly 100 is accommodated, and the electrode assembly 100, as shown in FIG. , Includes an electrode lead 300 that is drawn out of the battery case 200.

전극조립체(100)는 복수의 전극과 복수의 분리막을 포함하며, 상기 복수의 전극은 제1 전극 및 제2 전극으로 구비된다. 그리고 제1 전극에는 제1 전극탭(110)이 구비되고, 제2 전극에는 제2 전극탭(120)이 구비된다.The electrode assembly 100 includes a plurality of electrodes and a plurality of separators, and the plurality of electrodes are provided as a first electrode and a second electrode. In addition, the first electrode is provided with a first electrode tab 110, and the second electrode is provided with a second electrode tab 120.

여기서 제1 전극은 양극이고, 제2 전극은 음극일 수 일 수 있다. 이에 제1 전극탭(110)은 양극탭이고, 제2 전극탭(120)은 음극탭일 수 있다. Here, the first electrode may be an anode, and the second electrode may be a cathode. Accordingly, the first electrode tab 110 may be an anode tab, and the second electrode tab 120 may be a cathode tab.

전지케이스(200)는 파우치 형태를 가지며, 내부 수용공간에 전극조립체(100)와 전해액(미도시)이 밀폐되게 수용한다. The battery case 200 has a pouch shape and accommodates the electrode assembly 100 and the electrolyte (not shown) in an internal storage space.

전극리드(300)는 제1 전극탭(110)에 결합되는 제1 전극리드(310)와, 제2 전극탭에 결합되는 제2 전극리드(320)를 포함한다. 여기서 제1 전극리드(310)와 제2 전극리드(320)의 선단은 전지케이스(200)의 외부로 인출된다.The electrode lead 300 includes a first electrode lead 310 coupled to the first electrode tab 110 and a second electrode lead 320 coupled to the second electrode tab. Here, the front ends of the first electrode lead 310 and the second electrode lead 320 are drawn out of the battery case 200.

한편, 이차전지(10)는 과충전, 쇼트 발생 및 네일 관통 등의 문제가 발생할 경우 전극조립체(110)의 온도가 급상승하면서 발화 및 폭발이 발생하는 문제가 있다. 즉, 안전성에 문제가 발생할 수 있다.On the other hand, the secondary battery 10 has a problem that ignition and explosion occur while the temperature of the electrode assembly 110 rises rapidly when problems such as overcharging, shorting, and nail penetration occur. That is, safety problems may occur.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 제1 실시예에 따른 이차전지(10)는 전극조립체(110)의 온도 상승시 조기에 쇼트를 발생시켜서 전극조립체(110)의 온도 상승을 억제하는 쇼트발생장치(400)를 포함하며, 쇼트발생장치(400)는 도 2에 도시되어 있는 것과 같이. 전극조립체(110)가 설정온도 이상 발열하면 제1 전극리드(310)와 제2 전극리드(320)를 연결하여 조기에 쇼트를 발생시켜서 전극조립체(110)의 발화 및 폭발을 방지한다.In order to solve such a problem, the secondary battery 10 according to the first embodiment generates a short in the early stage when the temperature of the electrode assembly 110 rises, thereby shortening the temperature of the electrode assembly 110. ), and the short generator 400 is as shown in FIG. 2. When the electrode assembly 110 generates heat over a set temperature, the first electrode lead 310 and the second electrode lead 320 are connected to generate a short circuit, thereby preventing ignition and explosion of the electrode assembly 110.

즉, 쇼트발생장치(400)는, 제1 전극리드(310)에 연결되고 제1 접촉단자(411)가 형성된 제1 스위치(410), 제2 전극리드(320)에 연결되고 제1 접촉단자(411)에 대면하는 제2 접촉단자(421)가 형성된 제2 스위치(420), 및 설정온도 아래에서는 제1 접촉단자(411)와 제2 접촉단자(421)를 접촉되지 않게 분리시키고 설정온도 이상에서는 제1 접촉단자(411)와 제2 접촉단자(421)를 접촉시켜서 쇼트를 발생시키는 쇼트발생부재(430)를 포함한다.That is, the short generator 400 is connected to the first electrode lead 310 and is connected to the first switch 410, the second electrode lead 320 having the first contact terminal 411, and the first contact terminal. The second switch 420 having the second contact terminal 421 facing the 411, and below the set temperature, separate the first contact terminal 411 and the second contact terminal 421 from being in contact and set temperature In the above, the first contact terminal 411 and the second contact terminal 421 are contacted to include a short generation member 430 that generates a short.

여기서 쇼트발생장치(400)는 전지케이스(200) 밖에 위치한 제1 전극리드(310)와 제2 전극리드(320) 사이에 구비될 수 있다. 즉, 제1 전극리드(310)와 제2 전극리드(320)는 전극조립체(100)의 일면에 동일한 방향을 향하게 구비되며, 이에 제1 전극리드(310)와 제2 전극리드(320) 사이의 공간에 쇼트발생장치(400)를 삽입하여 공간활용성을 높일 수 있다. 특히 전지케이스(200) 밖에 쇼트발생장치(400)가 위치하여 이상유무를 육안으로 식별할 수 있어 유지보수의 용이성을 가질 수 있다.Here, the short generator 400 may be provided between the first electrode lead 310 and the second electrode lead 320 located outside the battery case 200. That is, the first electrode lead 310 and the second electrode lead 320 are provided in the same direction on one surface of the electrode assembly 100, and thus between the first electrode lead 310 and the second electrode lead 320 The space utilization can be increased by inserting the short generator 400 into the space. In particular, since the short generator 400 is located outside the battery case 200, it is possible to visually identify the presence or absence of an abnormality, thereby having ease of maintenance.

제1 스위치(410)는 일단(도 2에서 보았을 때 좌측단)이 제1 전극리드(310)와 연결되고, 타단 저면에 제1 접촉단자(411)가 형성된다. The first switch 410 has one end (left end when viewed in FIG. 2) connected to the first electrode lead 310, and a first contact terminal 411 is formed on the bottom of the other end.

제2 스위치(420)는 일단(도 2에서 보았을 때 우측단)이 제2 전극리드(320)와 연결되고 제1 접촉단자(411)와 대응하는 타단 상면에 제2 접촉단자(421)가 형성된다.The second switch 420 has one end (the right end when viewed in FIG. 2) is connected to the second electrode lead 320 and the second contact terminal 421 is formed on the other end surface corresponding to the first contact terminal 411. do.

여기서 제1 스위치(410)와 제2 스위치(420)는 서로 바라보는 방향으로 가압되도록 탄성력을 가지며, 이에 제1 스위치(410)와 제2 스위치(420) 사이에 별도의 물체가 없을 경우 제1 접촉단자(411)와 제2 접촉단자(421)는 항상 접촉된 상태를 유지한다.Here, the first switch 410 and the second switch 420 have an elastic force to be pressed in a direction facing each other, and thus there is no separate object between the first switch 410 and the second switch 420. The contact terminal 411 and the second contact terminal 421 always remain in contact.

쇼트발생부재(430)는 제1 접촉단자(411)와 제2 접촉단자(421) 사이에 구비되고, 전극조립체(100)의 온도에 따라 제1 접촉단자(411)와 제2 접촉단자(421)를 접촉되지 않게 분리시키거나 또는 접촉되게 연결시킨다.The short generating member 430 is provided between the first contact terminal 411 and the second contact terminal 421, and according to the temperature of the electrode assembly 100, the first contact terminal 411 and the second contact terminal 421 ) Is disconnected so that they are not in contact or connected in contact.

즉, 쇼트발생부재(430)는 전극조립체(100)의 온도가 설정온도 아래에서는 제1 접촉단자(411)와 제2 접촉단자(421)를 접촉되지 않게 분리시키고, 설정온도 이상에서는 제1 접촉단자(411)와 제2 접촉단자(421)를 접촉시켜서 쇼트를 발생시킨다.That is, the short generation member 430 separates the first contact terminal 411 and the second contact terminal 421 from contacting the electrode assembly 100 when the temperature is below the set temperature, and the first contact when the temperature exceeds the set temperature. A short is generated by bringing the terminal 411 into contact with the second contact terminal 421.

이때 상기 설정온도는 80℃ 이상 150℃ 이하의 범위 내에 속하는 값을 가질 수 있으며, 특히 80℃ 이상 99℃ 이하의 범위 내에 속하는 값을 가질 수 있다. 즉, 전극조립체(100)는 충방전 또는 사용시 80℃ 이하의 온도로 상승할 수 있으며, 이는 정상적인 온도 범위이다. 그리고 전극조립체(100)가 150℃ 이상 상승할 경우 발화 또는 폭발될 가능성이 높다. 이에 설정온도는 80℃ 이상 150℃ 이하의 범위로 설정할 필요가 있다.At this time, the set temperature may have a value that falls within a range of 80°C or more and 150°C or less, and particularly, a value that falls within a range of 80°C or more and 99°C or less. That is, the electrode assembly 100 may rise to a temperature of 80° C. or less when charging or discharging or using, which is a normal temperature range. In addition, when the electrode assembly 100 rises above 150°C, there is a high possibility of ignition or explosion. Accordingly, the set temperature needs to be set in a range of 80°C to 150°C.

한편, 쇼트발생부재(430)는 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 열에 의해 수축되는 열수축성 소재로 마련될 수 있다. 즉, 쇼트발생부재(430)는 상기 설정온도 아래에서 제1 접촉단자(411)와 제2 접촉단자(421)가 접촉되지 않게 제1 접촉단자(411)와 제2 접촉단자(421) 사이에 삽입된 상태를 유지하며, 상기 설정온도 이상에서는 발열하는 전극조립체(100)에 의해 길이방향 및 폭방향으로 수축되고 제1 접촉단자(411)와 제2 접촉단자(421) 사이에서 제거되면서 제1 접촉단자(411)와 제2 접촉단자(421)를 접촉시킨다.Meanwhile, the short generation member 430 may be provided with a heat-shrinkable material that is shrunk by heat, as shown in FIG. 3. That is, the short generating member 430 is between the first contact terminal 411 and the second contact terminal 421 so that the first contact terminal 411 and the second contact terminal 421 do not contact under the set temperature. The inserted state is maintained, and contracted in the longitudinal direction and the width direction by the electrode assembly 100 that generates heat above the set temperature and removed between the first contact terminal 411 and the second contact terminal 421. The contact terminal 411 and the second contact terminal 421 are brought into contact.

여기서 열수축성 소재인 쇼트발생부재(430)의 수축율은 50%~90%일 수 있다. Here, the shrinkage rate of the short generation member 430, which is a heat-shrinkable material, may be 50% to 90%.

한편, 제1 접촉단자(411)는 표면 일측에 형성되는 제1 돌기부(411a)와, 표면 타측에 형성되고 제1 돌기부(411a) 보다 낮게 형성된 제1 융기부(411b)를 포함한다. 그리고 제2 접촉단자(421)는 표면 일측에 형성되고 제1 돌기부(411a)와 대응하는 제2 융기부(421b)와, 표면 타측에 형성되고 제1 융기부(411b)와 대응되며 제2 융기부(421b) 보다 높게 형성된 제2 돌기부(421a)를 포함한다. 그리고 쇼트발생부재(400)는 제1 돌기부(411a)와 제2 융기부(421b) 사이로부터 제1 융기부(411b)와 제2 돌기부(421a) 사이까지 연장되게 삽입된다.Meanwhile, the first contact terminal 411 includes a first protrusion 411a formed on one side of the surface and a first raised portion 411b formed on the other side of the surface and formed lower than the first protrusion 411a. And the second contact terminal 421 is formed on one side of the surface and the second ridge 421b corresponding to the first protrusion 411a, and the other ridge formed on the other side of the surface and corresponding to the first ridge 411b And a second protrusion 421a formed higher than the base 421b. In addition, the short generating member 400 is inserted to extend from between the first protrusion 411a and the second protrusion 421b to between the first protrusion 411b and the second protrusion 421a.

즉, 제1 돌기부(411a)와 제2 융기부(421b) 또는 제1 융기부(411b)와 제2 돌기부(421a)를 통해 접촉력과 압입력을 높일 수 있다. 그리고 쇼트발생부재(400)가 적게 수축하더라도 제1 돌기부(411a)와 제2 융기부(421b) 또는 제1 융기부(411b)와 제2 돌기부(421a) 사이에서 쇼트발생부재(400)가 쉽게 이탈되어 접촉력을 효과적으로 높일 수 있다.That is, it is possible to increase contact force and pressure input through the first protrusion 411a and the second protrusion 421b or the first protrusion 411b and the second protrusion 421a. And even if the short generating member 400 shrinks less, the short generating member 400 can be easily formed between the first protrusion 411a and the second protrusion 421b or the first protrusion 411b and the second protrusion 421a. It can deviate and effectively increase the contact force.

한편, 쇼트발생장치(400)는 수용케이스(440)를 더 포함하며, 수용케이스(440) 내부에 제1 스위치(410), 제2 스위치(420) 및 쇼트발생부재(430)가 구비된다. 즉, 수용케이스(440)의 내부에는 제1 접촉단자(411)와 제2 접촉단자(421)가 상호 대응되도록 제1 스위치(410)와 제2 스위치(420)가 병렬로 구비되되, 제1 스위치(410)는 수용케이스(440)의 내부 일면에 위치되게 고정되고, 제2 스위치(420)는 수용케이스(440)의 내부 타면에 위치되게 고정된다. 이때 제1 스위치(410)와 제2 스위치(420)는 수용케이스(440)에 고정된 단부를 중심으로 상호 대응하는 방향으로 탄성력을 가진다.Meanwhile, the short generator 400 further includes an accommodation case 440, and a first switch 410, a second switch 420 and a short generation member 430 are provided inside the accommodation case 440. That is, the first switch 410 and the second switch 420 are provided in parallel so that the first contact terminal 411 and the second contact terminal 421 correspond to each other inside the receiving case 440, the first The switch 410 is fixed to be located on one inner surface of the receiving case 440, and the second switch 420 is fixed to be located on the other inner surface of the receiving case 440. At this time, the first switch 410 and the second switch 420 have an elastic force in a direction corresponding to each other around an end fixed to the receiving case 440.

이와 같이 쇼트발생장치(400)는 수용케이스(440)를 더 포함함으로써 제1 스위치(410), 제2 스위치(420) 및 쇼트발생부재(430)를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있고, 제1 스위치(410), 제2 스위치(420) 및 쇼트발생부재(430)의 안정된 고정력과 작동력을 얻을 수 있다.In this way, the short generator 400 can further protect the first switch 410, the second switch 420, and the short generator 430 from external impact by further including a receiving case 440, and the first switch Stable fixing force and operating force of the switch 410, the second switch 420, and the short generating member 430 can be obtained.

한편, 수용케이스(440)는 절연성을 가진 합성수지로 마련되며, 이에 수용케이스(440)에 의해 제1 및 제2 스위치(410)(420)가 접촉되는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, the receiving case 440 is provided with an insulating synthetic resin, thereby preventing the first and second switches 410 and 420 from being contacted by the receiving case 440.

한편, 제1 스위치(410)는 설정온도 이상에서 제2 스위치(420) 방향으로 변형되는 바이메탈일 수 있으며, 이에 전극조립체(100)가 설정온도 이상 상승하면, 쇼트발생부재(430)가 수축됨과 동시에 제1 스위치(410)가 제2 스위치(420)를 향해 변형되며, 이에 제1 스위치(410)와 제2 스위치(420)를 효과적으로 접촉시킬 수 있다.On the other hand, the first switch 410 may be a bimetal that is deformed in the direction of the second switch 420 at a set temperature or higher. Accordingly, when the electrode assembly 100 rises above the set temperature, the short generation member 430 contracts. At the same time, the first switch 410 is deformed toward the second switch 420, thereby effectively contacting the first switch 410 and the second switch 420.

또한, 제2 스위치(420)는 설정온도 이상에서 제1 스위치(410) 방향으로 변형되는 바이메탈일 수 있으며, 이에 제1 스위치(410)와 제2 스위치(420)를 효과적으로 접촉시킬 수 있다.In addition, the second switch 420 may be a bimetal that is deformed in the direction of the first switch 410 at or above the set temperature, thereby effectively contacting the first switch 410 and the second switch 420.

이와 같은 구성을 가진 제1 실시예에 따른 이차전지는 쇼트발생장치(400)를 포함함으로써 전극조립체가 설정온도 이상 발열시 제1 전극리드와 제2 전극리드를 접촉시켜서 조기에 쇼트를 발생시키며, 이에 전극조립체가 더 이상 온도가 상승하지 않음에 따라 발화 또는 폭발을 방지할 수 있다.The secondary battery according to the first embodiment having such a configuration includes a short generator 400 so that the electrode assembly contacts the first electrode lead and the second electrode lead when the heat is generated above the set temperature to generate a short prematurely. Accordingly, as the temperature of the electrode assembly no longer rises, ignition or explosion can be prevented.

이하, 제1 실시예에 따른 이차전지의 충방전시 쇼트발생상태를 설명한다.Hereinafter, a short generation state during charging and discharging of the secondary battery according to the first embodiment will be described.

먼저, 충방전장치(미도시)에 이차전지(10)의 제1 전극리드(310)와 제2 전극리드(320)를 각각 연결하고, 충방전을 수행한다. 그러면 충방전장치를 통해 전극조립체(100)가 충방전되며, 전극조립체(100)는 설정 온도 이하를 유지한다.First, the first electrode lead 310 and the second electrode lead 320 of the secondary battery 10 are respectively connected to a charging/discharging device (not shown), and charging and discharging is performed. Then, the electrode assembly 100 is charged and discharged through the charge/discharge device, and the electrode assembly 100 maintains a set temperature or less.

한편, 전극조립체(100)가 과충전될 경우 전극조립체(100)가 발열되면서 설정 온도 이상으로 상승하는데, 이때 쇼트발생장치(400)는 제1 전극리드(310)와 제2 전극리드(320)를 연결하여 조기에 쇼트를 발생시키고, 이에 전극조립체(100)의 온도상승을 억제하여 발화 및 폭방을 미연에 방지한다.On the other hand, when the electrode assembly 100 is overcharged, the electrode assembly 100 heats up and rises above a set temperature. At this time, the short generating device 400 includes the first electrode lead 310 and the second electrode lead 320. It is connected to generate a short prematurely, thereby suppressing the temperature rise of the electrode assembly 100 to prevent ignition and explosion.

즉, 전극조립체(100)가 설정 온도 이상으로 발열하면, 전극조립체(100)의 열원과 제1 및 제2 전극리드(310)(320)를 통해 전달되는 열원에 의해 쇼트발생장치(400)의 쇼트발생부재(430)가 수축되며, 수축하는 쇼트발생부재(430)에 의해 제1 스위치(410)의 제1 접촉단자(411)와 제2 스위치(420)의 제2 접촉단자(421)가 접촉되면서 제1 전극리드(310)와 제2 전극리드(320)가 전기적으로 연결되어 조기에 쇼트를 발생시킬 수 있다.That is, when the electrode assembly 100 heats up to a set temperature or higher, the short circuit of the short generator 400 is caused by the heat source of the electrode assembly 100 and the heat source transmitted through the first and second electrode leads 310 and 320. The short generation member 430 is contracted, and the first contact terminal 411 of the first switch 410 and the second contact terminal 421 of the second switch 420 are contracted by the contracted short generation member 430. In contact, the first electrode lead 310 and the second electrode lead 320 are electrically connected to generate a short circuit early.

이하, 제1 발명에 따른 이차전지의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 구성과 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, in describing another embodiment of the secondary battery according to the first invention, the same configuration code is used for a configuration having the same configuration and function as the above-described embodiment, and repeated description is omitted.

제1 발명의 제2 Second of the first invention 실시예Example

제2 실시예에 따른 이차전지(10)의 쇼트발생장치(400)는 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 용융성 소재로 마련된 쇼트발생부재(430)를 포함할 수 있다. 즉, 용융성 소재인 쇼트발생부재(430)는 설정온도 이상에서는 발열하는 전극조립체(100)에 의해 용융되고, 이에 제1 접촉단자(411)와 제2 접촉단자(421) 사이에서 제거되면서 제1 접촉단자(411)와 제2 접촉단자(421)를 보다 효과적으로 접촉시킬 수 있다.The short-circuit generating device 400 of the secondary battery 10 according to the second embodiment may include a short-circuit generating member 430 made of a meltable material, as shown in FIG. 4. That is, the short-circuiting member 430, which is a soluble material, is melted by the electrode assembly 100 that generates heat at a set temperature or higher, and thus is removed between the first contact terminal 411 and the second contact terminal 421. The first contact terminal 411 and the second contact terminal 421 can be brought into contact more effectively.

제1 발명의 제3 Third of the first invention 실시예Example

제3 실시예에 따른 이차전지(10)의 쇼트발생장치(400)는, 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 제1 스위치(410)와 제2 스위치(420)가 상호 대응하는 방향으로 가압되도록 탄성력을 각각 제공하는 탄성부재(460)를 더 포함할 수 있다. 즉, 탄성부재(460)는 제1 스위치(410)와 제2 스위치(420)를 상호 대응하는 방향으로 가압함으로써 제1 스위치(410)와 제2 스위치(420) 사이에서 쇼트발생부재(430)가 제거될 경우 최대한 신속하게 제1 스위치(410)와 제2 스위치(420)를 접촉시켜서 쇼트를 발생시킬 수 있다.The short circuit generator 400 of the secondary battery 10 according to the third embodiment, as shown in Figure 5, the first switch 410 and the second switch 420 is to be pressed in a mutually corresponding direction An elastic member 460 that provides elastic force may be further included. That is, the elastic member 460 is short-circuiting member 430 between the first switch 410 and the second switch 420 by pressing the first switch 410 and the second switch 420 in mutually corresponding directions. When is removed, a short may be generated by contacting the first switch 410 and the second switch 420 as quickly as possible.

제1 발명의 제4 4th of 1st invention 실시예Example

제4 실시예에 따른 이차전지(10)의 쇼트발생장치(400)는, 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 쇼트발생부재(430)의 일단을 제1 접촉단자(411) 또는 제2 접촉단자(421)에 고정하는 고정부재(450)를 더 포함할 수 있다. 즉, 고정부재(450)는 제1 접촉단자(411) 또는 제2 접촉단자(421) 사이에서 쇼트발생부재(430)가 이탈되는 문제를 해결할 수 있다.The short circuit generator 400 of the secondary battery 10 according to the fourth embodiment, as shown in Figure 6, the first contact terminal 411 or the second contact terminal of one end of the short generating member 430 A fixing member 450 fixed to the 421 may be further included. That is, the fixing member 450 may solve the problem that the short generating member 430 deviates between the first contact terminal 411 or the second contact terminal 421.

제1 발명의 제5 Fifth of the first invention 실시예Example

제5 실시예에 따른 이차전지(10)의 쇼트발생장치(400)는 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 전지케이스(200) 안에 위치한 제1 전극리드(310)와 제2 전극리드(320) 사이의 공간에 구비될 수 있다. 즉, 쇼트발생장치(400)는 전지케이스(200) 안에 구비함으로써 외부물체로부터 안정적으로 보호할 수 있고, 공간활용성을 더욱 높일 수 있다. The short circuit generator 400 of the secondary battery 10 according to the fifth embodiment, as shown in Figure 7, the first electrode lead 310 and the second electrode lead 320 located in the battery case 200 It may be provided in the space between. That is, the short generator 400 can be stably protected from external objects by being provided in the battery case 200, and space utilization can be further increased.

[제2 발명][Second invention]

한편, 제1 발명에서 설명한 쇼트발생장치는 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 전지팩(1)에도 동일하게 적용할 수 있으며, 이에 전지팩(1)이 설정온도 이상 발열될 경우 조기에 쇼트를 발생시켜서 전지팩(1)의 발화 및 폭발을 방지할 수 있다. 즉, 전지팩(1)의 안전성을 높일 수 있다.On the other hand, the short generation device described in the first invention can be applied to the battery pack 1 as shown in FIG. 8, and thus, if the battery pack 1 heats up at a set temperature or more, the short circuit is performed early. By generating, it is possible to prevent ignition and explosion of the battery pack 1. That is, the safety of the battery pack 1 can be increased.

보다 상세히 설명하면, 제2 발명에 따른 전지팩(1)은 복수의 이차전지(10)로 마련된 전지모듈, 전지모듈이 수용되는 팩케이스(20), 이차전지(10)에 구비된 제1 전극리드(310)와 제2 전극리드(320)가 각각 연결되는 제1 버스바(30) 및 제2 버스바(40), 및 전지모듈이 설정온도 이상 발열하면 제1 버스바(30)와 제2 버스바(40)를 연결하여 쇼트를 발생시키는 쇼트발생장치(400')를 포함한다.In more detail, the battery pack 1 according to the second invention includes a battery module provided with a plurality of secondary batteries 10, a pack case 20 in which the battery modules are accommodated, and a first electrode provided in the secondary battery 10 The first bus bar 30 and the second bus bar 40 to which the lead 310 and the second electrode lead 320 are respectively connected, and the first bus bar 30 and the first bus bar 30 when the battery module generates heat above a set temperature. 2 includes a short generator 400' that connects the bus bar 40 to generate a short.

쇼트발생장치(400')는, 제1 버스바(30)에 연결되고 제1 접촉단자가 형성된 제1 스위치, 제2 버스바(40)에 연결되고 제1 접촉단자에 접촉되는 제2 접촉단자가 형성된 제2 스위치, 및 설정온도 아래에서는 발열하면 제1 접촉단자와 제2 접촉단자를 접촉되지 않게 분리시키고, 설정온도 이상 발열하면 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자를 접촉시켜서 쇼트를 발생시키는 쇼트발생부재를 포함한다.The short generating device 400 ′ is a first switch connected to the first bus bar 30 and formed with a first contact terminal, a second contact terminal connected to the second bus bar 40 and contacting the first contact terminal The second switch is formed, and when the heat is generated below the set temperature, the first contact terminal and the second contact terminal are separated from contact, and when the heat is generated above the set temperature, a short is generated by contacting the first contact terminal and the second contact terminal. It includes a short generating member.

한편, 쇼트발생장치(400')는 제1 발명에서 설명한 쇼트발생장치(400)와 동일한 구성을 가지기에 자세한 설명은 생략한다.Meanwhile, since the short generator 400' has the same configuration as the short generator 400 described in the first invention, detailed descriptions thereof will be omitted.

여기서 쇼트 발생장치는, 제1 버스바(30)와 제2 버스바(40) 사이의 공간에 구비되며, 이에 공간 활용성을 높일 수 있다.Here, the short generating device is provided in a space between the first bus bar 30 and the second bus bar 40, thereby improving space utilization.

이와 같이 제2 발명에 따른 전지팩(1)은 쇼트발생장치(400')를 포함함으로써 전지팩(1)이 과열되기 전에 조기에 쇼트를 발생시킬 수 있으며, 이에 전지팩(1)의 온도 상승을 억제하여 발화 및 폭발을 방지할 수 있다.As described above, the battery pack 1 according to the second invention can generate a short circuit before the battery pack 1 is overheated by including a short generator 400 ′, thereby raising the temperature of the battery pack 1. To prevent ignition and explosion.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and various embodiments derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted to be included in the scope of the present invention.

1: 전지팩
10: 이차전지
100: 전극조립체
200: 전지케이스
300: 전극리드
400: 쇼트발생장치
20: 팩케이스1: Battery pack
10: secondary battery
100: electrode assembly
200: battery case
300: electrode lead
400: short generator
20: pack case

Claims (19)

전극조립체;
상기 전극조립체가 수용되는 전지케이스;
상기 전극조립체에 결합되고, 상기 전지케이스 밖으로 인출되는 제1 전극리드와 제2 전극리드; 및
상기 전극조립체가 설정온도 이상 발열하면 상기 제1 전극리드와 상기 제2 전극리드를 연결하여 쇼트를 발생시키는 쇼트발생장치를 포함하며,
상기 쇼트발생장치는, 상기 제1 전극리드에 연결되고 제1 접촉단자가 형성된 제1 스위치, 상기 제2 전극리드에 연결되고 상기 제1 접촉단자에 대면하는 제2 접촉단자가 형성된 제2 스위치, 및 설정온도 아래에서는 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자를 접촉되지 않게 분리시키고 상기 설정온도 이상 발열하면 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자를 접촉시켜서 쇼트를 발생시키는 쇼트발생부재를 포함하고,
상기 제1 접촉단자는 표면 일측에 형성되는 제1 돌기부와, 표면 타측에 형성되고 상기 제1 돌기부 보다 낮게 형성된 제1 융기부를 포함하고,
상기 제2 접촉단자는 표면 일측에 형성되고 상기 제1 돌기부와 대응하는 제2 융기부와, 표면 타측에 형성되고 상기 제1 융기부와 대응되며 상기 제2 융기부 보다 높게 형성된 제2 돌기부를 포함하며,
상기 쇼트발생부재는 상기 제1 돌기부와 상기 제2 융기부 사이로부터 상기 제1 융기부와 상기 제2 돌기부 사이까지 연장되게 삽입되고,
상기 쇼트발생장치는, 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치가 상호 대응하는 방향으로 가압되도록 탄성력을 각각 제공하는 탄성부재를 더 포함하는 이차전지.Electrode assembly;
A battery case in which the electrode assembly is accommodated;
A first electrode lead and a second electrode lead coupled to the electrode assembly and drawn out of the battery case; And
When the electrode assembly heats up over the set temperature, and includes a short generating device for generating a short by connecting the first electrode lead and the second electrode lead,
The short generating device includes a first switch connected to the first electrode lead and having a first contact terminal, a second switch connected to the second electrode lead and having a second contact terminal facing the first contact terminal, And under the set temperature is a short generating member for separating the first contact terminal and the second contact terminal so as not to contact and when the heat exceeds the set temperature, the first contact terminal and the second contact terminal are brought into contact to generate a short. Including,
The first contact terminal includes a first protrusion formed on one side of the surface, and a first protrusion formed on the other side of the surface and formed lower than the first protrusion,
The second contact terminal includes a second protrusion formed on one side of the surface and corresponding to the first protrusion, and a second protrusion formed on the other side of the surface and corresponding to the first protrusion and formed higher than the second protrusion And
The short generating member is inserted to extend from between the first protrusion and the second protrusion to the first protrusion and the second protrusion,
The short generating device, the secondary battery further comprises an elastic member that provides each of the elastic force so that the first switch and the second switch are pressed in mutually corresponding directions. 청구항 1에 있어서,
상기 쇼트발생부재는 상기 설정 온도 아래에서 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자가 접촉되지 않게 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자 사이에 삽입되며,
상기 설정온도 이상에서는 발열하는 전극조립체에 의해 수축되고 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자 사이에서 제거되면서 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자를 접촉시키는 것인 이차전지.The method according to claim 1,
The short generating member is inserted between the first contact terminal and the second contact terminal so that the first contact terminal and the second contact terminal do not contact under the set temperature,
Above the set temperature, the secondary battery is contracted by the heat-generating electrode assembly and removed between the first contact terminal and the second contact terminal to contact the first contact terminal and the second contact terminal. 청구항 2에 있어서,
상기 쇼트발생부재는 열수축성 소재로 마련되는 이차전지.The method according to claim 2,
The short generating member is a secondary battery provided with a heat-shrinkable material. 청구항 3에 있어서,
상기 열수축성 소재의 수축율은 50%~90%인 이차전지.The method according to claim 3,
The shrinkage rate of the heat-shrinkable material is a secondary battery of 50% to 90%. 청구항 1에 있어서,
상기 쇼트발생부재는 상기 설정 온도 아래에서 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자가 접촉되지 않게 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자 사이에 삽입되며,
상기 설정온도 이상에서는 발열하는 전극조립체에 의해 용융되고 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자 사이에서 제거되면서 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자를 접촉시키는 용융성 소재로 마련되는 이차전지.The method according to claim 1,
The short generating member is inserted between the first contact terminal and the second contact terminal so that the first contact terminal and the second contact terminal do not contact under the set temperature,
Above the set temperature, the secondary battery is made of a meltable material that is melted by an electrode assembly that generates heat and is removed between the first contact terminal and the second contact terminal to contact the first contact terminal and the second contact terminal. . 청구항 1에 있어서,
상기 제1 전극리드와 상기 제2 전극리드는 상기 전극조립체의 일면에 동일한 방향을 향하게 구비되며,
상기 쇼트발생장치는 상기 제1 전극리드와 상기 제2 전극리드 사이에 구비되는 이차전지.The method according to claim 1,
The first electrode lead and the second electrode lead are provided in the same direction on one surface of the electrode assembly,
The short generating device is a secondary battery provided between the first electrode lead and the second electrode lead. 청구항 6에 있어서,
상기 쇼트발생장치는 상기 전지케이스 밖에 위치한 상기 제1 전극리드와 상기 제2 전극리드 사이에 구비되는 이차전지.The method according to claim 6,
The short generator is a secondary battery provided between the first electrode lead and the second electrode lead located outside the battery case. 청구항 6에 있어서,
상기 쇼트발생장치는 상기 전지케이스 안에 위치한 상기 제1 전극리드와 상기 제2 전극리드 사이에 구비되는 이차전지.The method according to claim 6,
The short generating device is a secondary battery provided between the first electrode lead and the second electrode lead located in the battery case. 삭제delete 청구항 2에 있어서,
상기 쇼트발생장치는, 상기 쇼트발생부재의 일단을 상기 제1 접촉단자 또는 상기 제2 접촉단자에 고정하는 고정부재를 더 포함하는 이차전지.The method according to claim 2,
The short generating device, the secondary battery further comprises a fixing member for fixing one end of the short generating member to the first contact terminal or the second contact terminal. 청구항 1에 있어서,
상기 설정온도는 80℃ 이상 150℃ 이하의 범위 내에 속하는 값을 가지는 이차전지.The method according to claim 1,
The set temperature is a secondary battery having a value that falls within a range of 80°C to 150°C. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 전극리드는 양극리드이고, 상기 제2 전극리드는 음극리드인 이차전지.The method according to claim 1,
The first electrode lead is a positive electrode lead, and the second electrode lead is a negative electrode lead. 청구항 1에 있어서,
상기 쇼트발생장치는 수용케이스를 더 포함하며,
상기 수용케이스의 내부에는 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자가 상호 대응되도록 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치가 병렬로 구비되되, 상기 제1 스위치는 상기 수용케이스의 내부 일면에 위치되고, 상기 제2 스위치는 상기 수용케이스의 내부 타면에 위치되는 이차전지.The method according to claim 1,
The short generating device further includes a receiving case,
The first switch and the second switch are provided in parallel so that the first contact terminal and the second contact terminal correspond to each other inside the receiving case, and the first switch is located on one inner surface of the receiving case. , The second switch is a secondary battery located on the other side of the receiving case. 청구항 13에 있어서,
상기 수용케이스는 절연성을 가진 합성수지로 마련되는 이차전지.The method according to claim 13,
The storage case is a secondary battery provided with a synthetic resin having insulating properties. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제1 스위치는 상기 설정온도 이상에서 상기 제2 스위치 방향으로 변형되는 바이메탈로 마련되는 이차전지.The method according to claim 1,
The first switch is a secondary battery provided with a bimetal that is deformed in the direction of the second switch above the set temperature. 청구항 1에 있어서,
상기 제2 스위치는 상기 설정온도 이상에서 상기 제1 스위치 방향으로 변형되는 바이메탈로 마련되는 이차전지.The method according to claim 1,
The second switch is a secondary battery provided with a bimetal that is deformed in the direction of the first switch above the set temperature. 복수의 이차전지로 마련된 전지모듈;
상기 전지모듈이 수용되는 팩케이스;
상기 이차전지에 구비된 제1 전극리드와 제2 전극리드가 각각 연결되는 제1 버스바 및 제2 버스바; 및
상기 전지모듈이 설정온도 이상 발열하면 제1 버스바와 제2 버스바를 연결하여 쇼트를 발생시키는 쇼트발생장치를 포함하며,
상기 쇼트발생장치는, 상기 제1 버스바에 연결되고 제1 접촉단자가 형성된 제1 스위치, 상기 제2 버스바에 연결되고 상기 제1 접촉단자에 접촉되는 제2 접촉단자가 형성된 제2 스위치, 및 설정온도 아래에서는 발열하면 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자를 접촉되지 않게 분리시키고 상기 설정온도 이상 발열하면 상기 제1 접촉단자와 상기 제2 접촉단자를 접촉시켜서 쇼트를 발생시키는 쇼트발생부재를 포함하고,
상기 제1 접촉단자는 표면 일측에 형성되는 제1 돌기부와, 표면 타측에 형성되고 상기 제1 돌기부 보다 낮게 형성된 제1 융기부를 포함하고,
상기 제2 접촉단자는 표면 일측에 형성되고 상기 제1 돌기부와 대응하는 제2 융기부와, 표면 타측에 형성되고 상기 제1 융기부와 대응되며 상기 제2 융기부 보다 높게 형성된 제2 돌기부를 포함하며,
상기 쇼트발생부재는 상기 제1 돌기부와 상기 제2 융기부 사이로부터 상기 제1 융기부와 상기 제2 돌기부 사이까지 연장되게 삽입되고,
상기 쇼트발생장치는, 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치가 상호 대응하는 방향으로 가압되도록 탄성력을 각각 제공하는 탄성부재를 더 포함하는 전지팩.A battery module provided with a plurality of secondary batteries;
A pack case in which the battery module is accommodated;
A first bus bar and a second bus bar to which the first electrode lead and the second electrode lead provided in the secondary battery are respectively connected; And
When the battery module heats more than the set temperature includes a short generating device for generating a short by connecting the first bus bar and the second bus bar,
The short generating device includes a first switch connected to the first bus bar and having a first contact terminal, a second switch connected to the second bus bar and a second contact terminal contacting the first contact terminal, and setting When the heat is generated below the temperature, the first contact terminal and the second contact terminal are separated from being in contact with each other, and when the temperature exceeds the set temperature, a short generation member is generated by contacting the first contact terminal and the second contact terminal to generate a short. Including,
The first contact terminal includes a first protrusion formed on one side of the surface, and a first protrusion formed on the other side of the surface and formed lower than the first protrusion,
The second contact terminal includes a second protrusion formed on one side of the surface and corresponding to the first protrusion, and a second protrusion formed on the other side of the surface and corresponding to the first protrusion and formed higher than the second protrusion And
The short generating member is inserted to extend from between the first protrusion and the second protrusion to the first protrusion and the second protrusion,
The short generating device, the battery pack further includes an elastic member that provides elastic force so that the first switch and the second switch are pressed in mutually corresponding directions. 청구항 18에 있어서,
상기 쇼트 발생장치는, 상기 제1 버스바와 상기 제2 버스바 사이에 구비되는 전지팩.The method according to claim 18,
The short generating device is a battery pack provided between the first bus bar and the second bus bar.
KR1020160102953A 2016-08-12 2016-08-12 Secondary Battery and Battery Pack KR102118549B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160102953A KR102118549B1 (en) 2016-08-12 2016-08-12 Secondary Battery and Battery Pack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160102953A KR102118549B1 (en) 2016-08-12 2016-08-12 Secondary Battery and Battery Pack

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180018050A KR20180018050A (en) 2018-02-21
KR102118549B1 true KR102118549B1 (en) 2020-06-03

Family

ID=61524986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160102953A KR102118549B1 (en) 2016-08-12 2016-08-12 Secondary Battery and Battery Pack

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102118549B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3982456A1 (en) * 2020-10-07 2022-04-13 Volkswagen Aktiengesellschaft Battery cell for carrying out a security test

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102465525B1 (en) * 2018-03-30 2022-11-10 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module
KR102261177B1 (en) * 2018-08-01 2021-06-07 주식회사 엘지에너지솔루션 Secondary battery for testing internal short, method and apparatus for testing internal short of secondary battery using the same
KR102703641B1 (en) * 2018-12-17 2024-09-06 주식회사 엘지에너지솔루션 Current short device, secondary battery including the same and battery module
KR102411730B1 (en) 2019-02-14 2022-06-21 주식회사 엘지에너지솔루션 The Secondary Battery And The Battery Module
KR102440243B1 (en) 2019-02-21 2022-09-06 주식회사 엘지에너지솔루션 Electrode assembly
KR102675950B1 (en) * 2019-05-29 2024-06-14 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module, battery rack and energy storage system comprising the same
KR20210048924A (en) * 2019-10-24 2021-05-04 주식회사 엘지화학 Secondary battery and battery pack including the same
KR20210064844A (en) * 2019-11-26 2021-06-03 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module and battery pack including the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005285624A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd Secondary battery with self-restoration type safety mechanism
JP2013004212A (en) 2011-06-13 2013-01-07 Gs Yuasa Corp Battery short circuit element, secondary battery and secondary battery system
JP2016126880A (en) * 2014-12-26 2016-07-11 日本電気株式会社 Battery and manufacturing method for the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100958649B1 (en) 2002-12-27 2010-05-20 삼성에스디아이 주식회사 Battery unit and the winding method thereof and lithum secondary battery using the same
KR101036030B1 (en) * 2008-12-01 2011-05-19 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery
US8518576B2 (en) * 2009-08-11 2013-08-27 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery including a sensor to determine if battery is heated above a predetermined temperature
KR101128667B1 (en) * 2011-06-09 2012-03-23 주식회사 엘지화학 Secondary Battery of Improved Safety

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005285624A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd Secondary battery with self-restoration type safety mechanism
JP2013004212A (en) 2011-06-13 2013-01-07 Gs Yuasa Corp Battery short circuit element, secondary battery and secondary battery system
JP2016126880A (en) * 2014-12-26 2016-07-11 日本電気株式会社 Battery and manufacturing method for the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3982456A1 (en) * 2020-10-07 2022-04-13 Volkswagen Aktiengesellschaft Battery cell for carrying out a security test

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180018050A (en) 2018-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102118549B1 (en) Secondary Battery and Battery Pack
EP3306701B1 (en) Battery module having structure wherein terminal plates and bms are directly connected
RU2316849C1 (en) Pcm module casting and battery incorporating it
KR102028073B1 (en) Secondary Battery and Battery Pack
US9698612B2 (en) Rechargeable battery protection apparatus
CN101227010A (en) Rechageable battery
US9966637B2 (en) Battery module comprising wire-fixing ribs
US20150137767A1 (en) Protection apparatus for rechargeable battery
KR20070071233A (en) Secondary battery
CN114128033A (en) Battery module including bus bar plate, battery pack including battery module, and electronic device
KR102395480B1 (en) Battery module
CN104752680B (en) Over-charging of battery electrical protective device
CN109891636B (en) Battery module and battery pack including the same
CN107431180B (en) Battery pack
KR102385996B1 (en) Busbar of battery pack of eco-friendly vehicles having fusing function and battery pack of eco-friendly vehicles using the same
KR20160036506A (en) Charging/discharging control device and battery device
KR100354254B1 (en) Lithium secondary battery
KR102325844B1 (en) Rechargeable battery
KR102338537B1 (en) Battery pack
KR101969387B1 (en) Prismatic Battery Pack Having External Input Output Positive Electrode Protruded Outside
KR20080084120A (en) Secondaty battery
KR102176943B1 (en) Battery Pack
KR102698610B1 (en) Battery module
KR102716515B1 (en) Voltage sensing housing structure and battery module including the same
KR102703641B1 (en) Current short device, secondary battery including the same and battery module

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant