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KR102227806B1 - Secondary battery - Google Patents

Secondary battery Download PDF

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Publication number
KR102227806B1
KR102227806B1 KR1020170011833A KR20170011833A KR102227806B1 KR 102227806 B1 KR102227806 B1 KR 102227806B1 KR 1020170011833 A KR1020170011833 A KR 1020170011833A KR 20170011833 A KR20170011833 A KR 20170011833A KR 102227806 B1 KR102227806 B1 KR 102227806B1
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KR
South Korea
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safety member
electrode assembly
secondary battery
case
present
Prior art date
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KR1020170011833A
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Korean (ko)
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KR20180087616A (en
Inventor
김재경
임수현
정원희
박민아
김대홍
한준식
이재진
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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Publication date
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Abstract

본 발명은 외부 물질에 의해 관통될 시 쇼트 발생을 억제하기 위한 2차 전지에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 외관을 형성하는 케이스, 상기 케이스에 수용되는 전극조립체 및 상기 케이스와 상기 전극조립체의 사이에 형성되어 외부물질에 의해 상기 케이스가 관통될 시 상기 외부물질과 상기 전극조립체와의 접촉을 방지하는 안전부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a secondary battery for suppressing the occurrence of a short when penetrated by an external material.
In addition, the present invention provides a case forming an exterior, an electrode assembly accommodated in the case, and a contact between the external material and the electrode assembly when the case is passed through the case and the electrode assembly. It characterized in that it comprises a safety member to prevent.

Description

2차 전지{SECONDARY BATTERY}Secondary battery {SECONDARY BATTERY}

본 발명은 2차 전지에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 외부 물질에 의해 관통될 시 쇼트 발생을 억제하기 위한 2차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery for suppressing the occurrence of a short circuit when penetrated by an external material.

물질의 물리적 반응이나 화학적 반응을 통해 전기에너지를 생성시켜 외부로 전원을 공급하게 되는 전지(cell, battery)는 각종 전기전자 기기로 둘러싸여 있는 생활환경에 따라, 건물로 공급되는 교류 전원을 획득하지 못할 경우나 직류전원이 필요할 경우 사용하게 된다.Batteries that generate electrical energy through physical reactions or chemical reactions of substances to supply power to the outside cannot obtain AC power supplied to buildings, depending on the living environment surrounded by various electric and electronic devices. It is used when a DC power supply is required.

이와 같은 전지 중에서 화학적 반응을 이용하는 화학전지인 일차전지와 이차전지가 일반적으로 많이 사용되고 있는데, 일차전지는 건전지로 통칭되는 것으로 소모성 전지이다. 또한, 이차전지는 전류와 물질 사이의 산화환원과정이 다수 반복 가능한 소재를 사용하여 제조되는 재충전식 전지로서, 전류에 의해 소재에 대한 환원반응이 수행되면 전원이 충전되고, 소재에 대한 산화반응이 수행되면 전원이 방전되는데, 이와 같은 충전-방전이 반복적으로 수행되면서 전기가 생성되게 된다.Among such batteries, a primary battery and a secondary battery, which are chemical batteries using a chemical reaction, are commonly used, and the primary batteries are commonly referred to as dry cells and are consumable batteries. In addition, the secondary battery is a rechargeable battery manufactured using a material in which the oxidation-reduction process between the current and the material can be repeated many times. When a reduction reaction is performed on the material by the current, the power is charged and the oxidation reaction on the material When performed, power is discharged, and electricity is generated as such charge-discharge is repeatedly performed.

한편, 이차 전지 중 리튬이온 전지는 양극 도전 포일과 음극 도전 포일에 각각 활물질을 일정한 두께로 코팅하고, 상기 양 도전 포일 사이에는 분리막이 개재되도록 하여 대략 젤리 롤(jelly roll) 내지는 원통 형태로 다수 회 권취하여 제작한 전극 조립체를 원통형 또는 각형 캔, 파우치 등에 수납하고 이를 밀봉 처리하여 제작된다. Meanwhile, among secondary batteries, lithium-ion batteries are coated with an active material on the positive conductive foil and the negative conductive foil to a predetermined thickness, and a separator is interposed between the two conductive foils so that they are roughly in the form of a jelly roll or a cylinder. The electrode assembly manufactured by winding is stored in a cylindrical or square can, pouch, etc. and is manufactured by sealing it.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0214033호에는 수축용 수지층이 부가된 파우치 자재가 개시되어 있다.Republic of Korea Utility Model Publication No. 20-0214033 discloses a pouch material to which a shrinkable resin layer is added.

도 1은 종래의 2차 전지를 외부 물질이 관통하여 내부의 전극조립체까지 관통한 것을 일부 확대하여 도시한 사용상태도이다.FIG. 1 is a partially enlarged view showing a conventional secondary battery through which an external material penetrates to an internal electrode assembly.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 전도성의 외부 물질(N)이 2차 전지(1)를 관통하면 2차 전지(1) 내부의 전극조립체(3) 내측까지 외부 물질(N)이 관통하면서 외부 물질(N)이 전극조립체(3)의 전극(양극 및 음극)과 전기적으로 접촉하여 외부 물질(N)에 의한 전기적 단락(short)이 발생하는 문제점이 있었다.As shown in FIG. 1, in the related art, when a conductive external material N penetrates the secondary battery 1, the external material N penetrates to the inside of the electrode assembly 3 inside the secondary battery 1 There is a problem in that the external material N is in electrical contact with the electrodes (anode and cathode) of the electrode assembly 3, and an electrical short occurs due to the external material N.

따라서 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 2차 전지를 관통하는 외부 물질이 전극조립체와 전기적으로 접촉하지 못하도록 방지할 수 있는 2차 전지를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a secondary battery capable of preventing an external material penetrating the secondary battery from electrically contacting an electrode assembly.

본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지는 외관을 형성하는 케이스, 상기 케이스에 수용되는 전극조립체 및 상기 케이스와 상기 전극조립체의 사이에 형성되어 외부물질에 의해 상기 케이스가 관통될 시 상기 외부물질과 상기 전극조립체와의 접촉을 방지하는 안전부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a case forming an exterior appearance, an electrode assembly accommodated in the case, and the external material when the case is penetrated by an external material formed between the case and the electrode assembly. And a safety member preventing contact with the electrode assembly.

상기 안전부재는 상기 케이스를 관통한 상기 외부물질의 일부를 감쌀 수 있다.The safety member may wrap a part of the foreign material penetrating the case.

상기 안전부재는 상기 외부물질의 일부를 감싸며 상기 외부물질과 함께 상기 전극조립체를 관통할 수 있다.The safety member may surround a part of the foreign material and penetrate the electrode assembly together with the foreign material.

상기 안전부재는 상기 외부물질에 의해 관통되지 않을 수 있다.The safety member may not be penetrated by the foreign material.

상기 외부물질은 전도성의 금속일 수 있다.The foreign material may be a conductive metal.

상기 안전부재는 상기 전극조립체의 외측 둘레에 형성될 수 있다.The safety member may be formed around the outer periphery of the electrode assembly.

상기 안전부재는 상기 전극조립체의 일측 면에 형성될 수 있다.The safety member may be formed on one side of the electrode assembly.

상기 안전부재는 상기 전극조립체의 양측 면에 각각 형성될 수 있다.The safety member may be formed on both side surfaces of the electrode assembly, respectively.

상기 안전부재는 상기 케이스의 내측 둘레에 형성될 수 있다.The safety member may be formed around the inner circumference of the case.

상기 안전부재는 필름(film) 또는 부직포 소재일 수 있다.The safety member may be a film or a nonwoven material.

상기 안전부재는 폴리이미드(poly imide), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate) 소재 중 어느 하나 이상일 수 있다.The safety member may be any one or more of polyimide and polyethylene terephthalate.

상기 안전부재는 상기 케이스 및 상기 전극조립체에 접착되지 않을 수 있다.The safety member may not be adhered to the case and the electrode assembly.

상기 안전부재는 상기 케이스와의 사이에 윤활제가 도포될 수 있다.A lubricant may be applied between the safety member and the case.

상기 안전부재는 상기 전극조립체와의 사이에 윤활제가 도포될 수 있다.A lubricant may be applied between the safety member and the electrode assembly.

상기 윤활제는 그리스(grease), 이황화몰리브덴 중 어느 하나 이상일 수 있다.The lubricant may be any one or more of grease and molybdenum disulfide.

상기 안전부재는 돌기가 형성되고, 상기 돌기에 의해 상기 안전부재(200)와 상기 전극조립체와의 사이가 이격될 수 있다.The safety member may have a protrusion, and a space between the safety member 200 and the electrode assembly may be spaced apart by the protrusion.

상기 안전부재는 돌기가 형성되고, 상기 돌기에 의해 상기 안전부재와 상기 케이스와의 사이가 이격될 수 있다.The safety member may have a protrusion, and a space between the safety member and the case may be spaced apart by the protrusion.

본 발명에 따르면, 네일 테스트 시 안전성을 확보하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of securing safety during a nail test.

본 발명에 따르면, 전도성 외부물질 관통 시 전도성 외부물질에 의한 전극조립체의 단락을 방지하여 안전성을 향상시키는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of improving safety by preventing a short circuit of an electrode assembly by a conductive external material when penetrating the conductive external material.

본 발명에 따르면, 전도성 외부물질 관통 시 쇼트(short) 발생을 억제하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of suppressing the occurrence of a short when passing through a conductive external material.

본 발명에 따르면, 전도성 외부물질 관통 시 안전부재가 외부물질의 삽입부를 감싸기 때문에 외부물질과 전극조립체의 접촉을 완전히 차단하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of completely blocking contact between the external material and the electrode assembly because the safety member surrounds the insertion portion of the external material when passing through the conductive external material.

본 발명에 따르면, 안전부재는 케이스와 전극조립체의 사이 중 필요한 위치에 설치할 수 있어 다양한 설계를 가능하게 하는 효과가 있다.According to the present invention, the safety member can be installed at a required position between the case and the electrode assembly, thereby enabling various designs.

본 발명에 따르면, 안전부재는 케이스와 전극조립체의 사이 중 필요한 위치에만 설치할 수 있어 비용을 최소화하는 효과가 있다. According to the present invention, the safety member can be installed only in a necessary position between the case and the electrode assembly, thereby minimizing cost.

본 발명에 따르면, 안전부재는 윤활제에 의해 관통하는 외부물질과 함께 이동을 쉽게하는 효과가 있다.According to the present invention, the safety member has an effect of facilitating movement together with foreign substances penetrating by the lubricant.

본 발명에 따르면, 안전부재의 표면에 돌기를 형성하여 돌기에 의해 발생하는 이격 공간에 전해액이 채워지게 하여 마찰력을 감소시키는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of reducing frictional force by forming a protrusion on the surface of the safety member so that an electrolyte is filled in the spaced space generated by the protrusion.

도 1은 종래의 2차 전지를 외부 물질이 관통하여 내부의 전극조립체까지 관통한 것을 일부 확대하여 도시한 사용상태도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 외부 물질이 관통하여 내부의 전극조립체까지 관통한 것을 일부 확대하여 도시한 사용상태도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차 전지의 주요부를 일부 확대하여 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 2차 전지의 주요부를 일부 확대하여 도시한 단면도이다.
FIG. 1 is a partially enlarged view showing a conventional secondary battery through which an external material penetrates to an internal electrode assembly.
2 is a perspective view showing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partially enlarged view showing an external material penetrating through to an internal electrode assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a main part of a secondary battery according to another exemplary embodiment of the present invention.
5 is a partial enlarged cross-sectional view of a main part of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차 전지에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. It should be understood that there may be equivalents.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.In the drawings, the size of each component or a specific part constituting the component is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. Therefore, the size of each component does not fully reflect the actual size. If it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, such description will be omitted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 외부 물질이 관통하여 내부의 전극조립체까지 관통한 것을 일부 확대하여 도시한 사용상태도이다.2 is a perspective view showing a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a partially enlarged view showing an external material penetrating through to an internal electrode assembly according to an embodiment of the present invention. It is a state diagram.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지는 외관을 형성하는 케이스(100), 상기 케이스(100)에 수용되는 전극조립체(10) 및 상기 케이스(100)와 상기 전극조립체(10)의 사이에 형성되어 외부물질(N)에 의해 상기 케이스(100)가 관통될 시 상기 외부물질(N)과 상기 전극조립체(10)와의 접촉을 방지하는 안전부재(200)를 포함한다.2 to 3, the secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a case 100 forming an exterior, an electrode assembly 10 accommodated in the case 100, and the case 100. ) And the electrode assembly 10 to prevent contact between the external material N and the electrode assembly 10 when the case 100 is penetrated by an external material N ( 200).

전극조립체(10)는 양극 활물질이 도포된 양극(12)과 음극 활물질이 도포된 음극(13)과 양극(12)과 음극(13) 사이에 개재된 분리막(11)을 복수 회 적층하여 제작할 수 있다.The electrode assembly 10 can be manufactured by stacking a plurality of times a positive electrode 12 coated with a positive electrode active material, a negative electrode 13 coated with a negative electrode active material, and a separator 11 interposed between the positive electrode 12 and the negative electrode 13. have.

그리고 적층된 전극조립체(10)를 폴딩(folding)하여 제작할 수도 있다.In addition, the stacked electrode assembly 10 may be folded and manufactured.

또한, 전극조립체(10)는 양극(12)과 분리막(11) 및 음극(13)을 적층한 적층체를 젤리 롤 형태로 권취하여 제작할 수도 있다.In addition, the electrode assembly 10 may be manufactured by winding a laminate in which the anode 12, the separator 11, and the cathode 13 are stacked in the form of a jelly roll.

양극(12)은 알루미늄 판일 수 있으며, 양극 활물질이 도포된 양극 유지부와, 양극 활물질이 도포되지 않은 양극 무지부를 포함할 수 있다.The positive electrode 12 may be an aluminum plate, and may include a positive electrode holding portion coated with a positive electrode active material and a positive electrode uncoated portion not coated with the positive electrode active material.

양극 활물질은 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMnO4와 같은 리튬 함유 전이금속 산화물 또는 리튬 칼코게나이드 화합물일 수 있다.The positive electrode active material may be a lithium-containing transition metal oxide or a lithium chalcogenide compound such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , and LiMnO 4.

양극 유지부는 예를 들어, 알루미늄판의 적어도 어느 한 면의 일부에 양극 활물질을 도포하여 형성하며, 양극 활물질이 미 도포된 알루미늄판의 나머지 부분이 양극 무지부가 될 수 있다.The positive electrode holding unit may be formed by coating a positive electrode active material on at least one surface of the aluminum plate, and the remaining portion of the aluminum plate to which the positive electrode active material is not applied may be the positive electrode uncoated part.

양극 무지부에는 양극 전극 탭이 부착될 수 있다.An anode electrode tab may be attached to the anode uncoated portion.

음극(13)은 구리 판일 수 있으며, 음극 활물질이 도포된 음극 유지부와 음극 활물질이 도포되지 않은 음극 무지부를 포함할 수 있다. The negative electrode 13 may be a copper plate, and may include a negative electrode holding part coated with a negative electrode active material and a negative negative electrode uncoated part to which the negative active material was not applied.

음극 무지부에는 음극 전극 탭이 부착될 수 있다.A negative electrode tab may be attached to the negative electrode uncoated portion.

음극 활물질은, 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유와 같은 탄소 재료, 리튬 금속 또는 리튬 합금 등일 수 있다.The negative electrode active material may be a crystalline carbon, amorphous carbon, a carbon composite material, a carbon material such as carbon fiber, a lithium metal or a lithium alloy.

음극 유지부는 예를 들어, 구리판의 적어도 어느 한 면의 일부에 음극 활물질을 도포하여 형성하며, 음극 활물질이 미 도포된 구리판의 나머지 부분이 음극 무지부가 될 수 있다.The negative electrode holding part may be formed by coating a negative electrode active material on at least one surface of the copper plate, and the remaining part of the copper plate to which the negative electrode active material is not applied may be the negative electrode uncoated part.

분리막(11)은 예를 들어, 폴리에틸렌(PE), 폴리스틸렌(PS), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP)의 공중합체(co-polymer)로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 기재에 폴리비닐리덴 플로우라이드-헥사플로로프로필렌 공중합체(PVDF-HFP co-polymer)를 코팅함으로써 제조될 수 있다.The separator 11 is, for example, any selected from the group consisting of polyethylene (PE), polystyrene (PS), polypropylene (PP), and a copolymer of polyethylene (PE) and polypropylene (PP). It can be prepared by coating a single substrate with a polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-HFP co-polymer).

케이스(100)는 원형 또는 각형 캔(can) 및 파우치(pouch) 등 일 수 있는데, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 각형 캔을 예를 들어 설명한다.The case 100 may be a circular or rectangular can, a pouch, or the like. In the present invention, for convenience of explanation, a rectangular can is described as an example.

안전부재(200)는 폴리이미드(poly imide), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate) 중 어느 하나 이상으로 형성된 필름(film) 또는 부직포 소재로 형성된다.The safety member 200 is formed of a film or a non-woven material formed of one or more of polyimide and polyethylene terephthalate.

그리고 안전부재(200)는 2차 전지의 안전성 테스트를 위한 네일 테스트(nail test) 등에서 전도성의 금속 소재로 형성된 네일(nail), 핀(pin) 등과 같은 외부물질(N)이 2차 전지를 관통할 시에 외부물질(N)의해 관통되지 않을 수 있다.In addition, in the safety member 200, in a nail test for safety testing of the secondary battery, an external material (N) such as a nail or a pin formed of a conductive metal material penetrates the secondary battery. When doing so, it may not be penetrated by the foreign material (N).

안전부재(200)는 케이스(100)와 전극조립체(10)의 사이에 위치하여 케이스(100)를 관통한 외부물질(N)이 전극조립체(10)까지 관통할 시 케이스(100)와 전극조립체(10)의 사이에 위치한 안전부재(200)는 외부물질(N)에 의해 관통되지 않고 2차 전지 내부로 삽입된 외부물질(N)의 단부를 감싸면서 외부물질(N)과 함께 전극조립체(10)를 관통할 수 있다.The safety member 200 is located between the case 100 and the electrode assembly 10, and the case 100 and the electrode assembly when the foreign material N penetrating the case 100 penetrates to the electrode assembly 10 The safety member 200 located between (10) is not penetrated by the external material (N) and wraps around the end of the external material (N) inserted into the secondary battery, and the electrode assembly ( 10) can penetrate.

즉, 절연 소재의 안전부재(200)가 전극조립체(10)를 관통하는 전도성의 외부물질(N)을 감싸면서 외부물질(N)과 함께 전극조립체(10)를 관통하기 때문에 외부물질(N)과 전극조립체(10)의 전기적 연결을 완전히 차단하여 양극과 음극의 전기적 쇼트(short) 발생을 억제할 수 있다.That is, since the safety member 200 made of insulating material penetrates the electrode assembly 10 together with the external material N while surrounding the conductive external material N penetrating the electrode assembly 10, the external material N The electrical connection between the electrode assembly 10 and the electrode assembly 10 may be completely blocked, thereby suppressing the occurrence of an electrical short between the positive electrode and the negative electrode.

이때, 안전부재(200)는 관통하는 외부물질(N)과 함께 이동할 수 있도록 케이스(100) 및 전극조립체(10)에 접착되지 않을 수 있다.In this case, the safety member 200 may not be adhered to the case 100 and the electrode assembly 10 so as to move together with the foreign material N passing through.

안전부재(200)는 외부물질(N)이 전극조립체(10)와 전기적으로 연결되는 것을 차단하기 위한 것으로 외부물질(N)이 케이스(100)를 관통하여 전극조립체(10)와 접촉할 수 있는 경로를 예측하여 케이스(100)와 전극조립체(10)의 사이에 위치하게 할 수 있다.The safety member 200 is for blocking the external material N from being electrically connected to the electrode assembly 10, and the external material N passes through the case 100 to allow contact with the electrode assembly 10. The path may be predicted to be positioned between the case 100 and the electrode assembly 10.

즉, 일 실시예로 안전부재(200)는 전극조립체(10)의 외측 둘레를 감싸게 형성될 수 있다.That is, in one embodiment, the safety member 200 may be formed to surround the outer periphery of the electrode assembly 10.

다른 실시예로 안전부재(200)는 전극조립체(10)의 일측 면에 적층되게 형성될 수 있다.In another embodiment, the safety member 200 may be formed to be stacked on one side of the electrode assembly 10.

또 다른 실시예로 안전부재(200)는 전극조립체(10)의 양측 면에 각각 적층되게 형성될 수 있다.In another embodiment, the safety member 200 may be formed to be stacked on both sides of the electrode assembly 10, respectively.

또 다른 실시예로 안전부재(200)는 케이스(100)의 내측 둘레에 형성될 수 있다.In another embodiment, the safety member 200 may be formed around the inner circumference of the case 100.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차 전지의 주요부를 일부 확대하여 도시한 단면도이다.4 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a main part of a secondary battery according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차 전지는 안전부재(200)와 전극조립체(10)와의 사이에 그리스(grease), 이황화몰리브덴 중 어느 하나 이상의 윤활제(30)가 도포될 수 있다.As shown in FIG. 4, in the secondary battery according to another embodiment of the present invention, any one or more lubricants 30 of grease and molybdenum disulfide 30 are disposed between the safety member 200 and the electrode assembly 10. Can be applied.

안전부재(200)와 전극조립체(10)와의 사이에 도포된 윤활제(30)는 안전부재(200)와 전극조립체(10) 사이의 마찰력을 감소시켜 외부물질(N)이 케이스(100)를 관통해 전극조립체(10)까지 관통할 시 관통하는 외부물질(N)을 안전부재(200)가 감싸면서 외부물질(N)과 함께 안전부재(200)가 이동하기 쉽게할 수 있다.The lubricant 30 applied between the safety member 200 and the electrode assembly 10 reduces the frictional force between the safety member 200 and the electrode assembly 10 so that the foreign material N penetrates the case 100 When penetrating the electrode assembly 10, the safety member 200 can easily move the safety member 200 together with the external material N while the safety member 200 surrounds the external material N penetrating therethrough.

또한, 윤활제(30)는 케이스(100)와 안전부재(200)와의 사이에 도포되어 케이스(100)와 안전부재(200) 사이의 마찰력을 감소시켜 외부물질(N)이 케이스(100)를 관통할 시 안전부재(200)가 외부물질(N)을 감싸면서 외부물질(N)과 함께 이동하기 쉽게할 수도 있다.In addition, the lubricant 30 is applied between the case 100 and the safety member 200 to reduce the frictional force between the case 100 and the safety member 200 so that the foreign material N penetrates the case 100. When doing so, the safety member 200 may be easily moved together with the foreign material N while surrounding the foreign material N.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 2차 전지의 주요부를 일부 확대하여 도시한 단면도이다.5 is a partial enlarged cross-sectional view of a main part of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 안전부재(200a)는 복수 개의 돌기(210)가 형성되고, 안전부재(200a)에 형성된 돌기(210)에 의해 안전부재(200a)와 전극조립체(10)의 사이가 이격될 수 있다.As shown in Figure 5, according to another embodiment of the present invention, the safety member 200a is formed with a plurality of protrusions 210, and the safety member 200a is formed by the protrusions 210 formed on the safety member 200a. ) And the electrode assembly 10 may be spaced apart.

그리고 돌기(210)에 의해 이격된 안전부재(200a)와 전극조립체(10)의 사이로 전해액이 채워져 전해액에 의해 안전부재(200a)와 전극조립체(10) 사이의 마찰력이 감소될 수 있다.In addition, the electrolyte is filled between the safety member 200a and the electrode assembly 10 spaced apart by the protrusion 210, so that the frictional force between the safety member 200a and the electrode assembly 10 may be reduced by the electrolyte.

그리고 전극조립체(10)와의 사이의 마찰력이 감소된 안전부재(200a)는 케이스(100)를 관통하는 외부물질(N)을 감싸면서 외부물질(N)과 함께 이동하기가 쉬울 수 있다.In addition, the safety member 200a having a reduced frictional force between the electrode assembly 10 and the electrode assembly 10 may be easily moved together with the foreign material N while enclosing the foreign material N penetrating the case 100.

또한, 도면에는 도시되지 않았지만 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안전부재는 복수 개의 돌기가 형성되고, 안전부재에 형성된 돌기에 의해 안전부재와 케이스의 사이가 이격될 수 있다.In addition, although not shown in the drawings, in the safety member according to another embodiment of the present invention, a plurality of protrusions may be formed, and a space between the safety member and the case may be separated by the protrusions formed on the safety member.

그리고 돌기에 의해 이격된 안전부재와 케이스의 사이로 전해액이 채워져 전해액에 의해 안전부재와 케이스 사이의 마찰력이 감소될 수 있다.In addition, since the electrolyte is filled between the safety member and the case spaced apart by the protrusion, the frictional force between the safety member and the case may be reduced by the electrolyte.

그리고 케이스와의 사이의 마찰력이 감소된 안전부재는 케이스를 관통하는 외부물질을 감싸면서 외부물질과 함께 이동하기가 쉬울 수 있다.In addition, the safety member having a reduced frictional force between the case and the case may be easily moved together with the foreign material while enclosing the foreign material penetrating the case.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 네일 테스트 시 안전성을 확보하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, there is an effect of ensuring safety during a nail test.

본 발명에 따르면, 전도성 외부물질 관통 시 전도성 외부물질에 의한 전극조립체의 단락을 방지하여 안전성을 향상시키는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of improving safety by preventing a short circuit of an electrode assembly by a conductive external material when penetrating the conductive external material.

본 발명에 따르면, 전도성 외부물질 관통 시 쇼트(short) 발생을 억제하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of suppressing the occurrence of a short when passing through a conductive external material.

본 발명에 따르면, 전도성 외부물질 관통 시 안전부재가 외부물질의 삽입부를 감싸기 때문에 외부물질과 전극조립체의 접촉을 완전히 차단하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of completely blocking contact between the external material and the electrode assembly because the safety member surrounds the insertion portion of the external material when passing through the conductive external material.

본 발명에 따르면, 안전부재는 케이스와 전극조립체의 사이 중 필요한 위치에 설치할 수 있어 다양한 설계를 가능하게 하는 효과가 있다. According to the present invention, the safety member can be installed at a required position between the case and the electrode assembly, thereby enabling various designs.

본 발명에 따르면, 안전부재는 케이스와 전극조립체의 사이 중 필요한 위치에만 설치할 수 있어 비용을 최소화하는 효과가 있다. According to the present invention, the safety member can be installed only in a necessary position between the case and the electrode assembly, thereby minimizing cost.

본 발명에 따르면, 안전부재는 윤활제에 의해 관통하는 외부물질과 함께 이동을 쉽게하는 효과가 있다.According to the present invention, the safety member has an effect of facilitating movement together with foreign substances penetrating by the lubricant.

본 발명에 따르면, 안전부재의 표면에 돌기를 형성하여 돌기에 의해 발생하는 이격 공간에 전해액이 채워지게 하여 마찰력을 감소시키는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of reducing frictional force by forming a protrusion on the surface of the safety member so that an electrolyte is filled in the spaced space generated by the protrusion.

이상과 같이 본 발명에 따른 2차 전지를 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 실시가 가능하다.As described above, the secondary battery according to the present invention has been described with reference to the exemplified drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings described above, and is generally in the technical field to which the present invention belongs within the scope of the claims. Various implementations are possible by those who have the knowledge of.

10: 전극조립체
11: 분리막
12: 양극
13; 음극
30: 윤활제
100: 케이스
200, 200a: 안전부재
210: 돌기
N: 외부물질
10: electrode assembly
11: separator
12: anode
13; cathode
30: lubricant
100: case
200, 200a: safety member
210: protrusion
N: foreign matter

Claims (17)

외관을 형성하는 케이스(100);
상기 케이스(100)에 수용되는 전극조립체(10); 및
상기 케이스(100)와 상기 전극조립체(10)의 사이에 형성되어 외부물질(N)에 의해 상기 케이스(100)가 관통될 시 상기 외부물질(N)과 상기 전극조립체(10)와의 접촉을 방지하는 안전부재(200); 를 포함하고,
상기 안전부재(200)와 상기 전극조립체(10) 사이 및 상기 안전부재(200)와 상기 케이스(100) 사이 중 적어도 어느 한 곳에서 전해액이 채워질 수 있게 이격이 발생하도록 상기 안전부재(200)에는 돌기(210)가 형성된 것을 특징으로 하는 2차 전지.
Case 100 to form an exterior;
An electrode assembly 10 accommodated in the case 100; And
It is formed between the case 100 and the electrode assembly 10 to prevent contact between the external material N and the electrode assembly 10 when the case 100 is penetrated by an external material N A safety member 200; Including,
The safety member 200 includes a gap between the safety member 200 and the electrode assembly 10 and between the safety member 200 and the case 100 so that the electrolyte may be filled Secondary battery, characterized in that the projection 210 is formed.
청구항 1에 있어서,
상기 안전부재(200)는 상기 케이스(100)를 관통한 상기 외부물질(N)의 일부를 감싸는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
The method according to claim 1,
The safety member 200 is a secondary battery, characterized in that surrounding a part of the foreign material (N) passing through the case (100).
청구항 2에 있어서,
상기 안전부재(200)는 상기 외부물질(N)의 일부를 감싸며 상기 외부물질(N)과 함께 상기 전극조립체(10)를 관통하는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
The method according to claim 2,
The safety member 200 surrounds a part of the foreign material N and penetrates the electrode assembly 10 together with the foreign material N.
청구항 1에 있어서,
상기 안전부재(200)는 상기 외부물질(N)에 의해 관통되지 않는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
The method according to claim 1,
The safety member 200 is a secondary battery, characterized in that it is not penetrated by the foreign material (N).
청구항 1 내지 청구항 4 중 하나의 항에 있어서,
상기 외부물질(N)은 전도성의 금속인 것을 특징으로 하는 2차 전지.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The secondary battery, characterized in that the foreign material (N) is a conductive metal.
청구항 1에 있어서,
상기 안전부재(200)는 상기 전극조립체(10)의 외측 둘레에 형성되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
The method according to claim 1,
The safety member 200 is a secondary battery, characterized in that formed around the outer periphery of the electrode assembly (10).
청구항 1에 있어서,
상기 안전부재(200)는 상기 전극조립체(10)의 일측 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
The method according to claim 1,
The safety member 200 is a secondary battery, characterized in that formed on one side of the electrode assembly (10).
청구항 1에 있어서,
상기 안전부재(200)는 상기 전극조립체(10)의 양측 면에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
The method according to claim 1,
The safety member 200 is a secondary battery, characterized in that formed on each side of the electrode assembly (10).
청구항 1에 있어서,
상기 안전부재(200)는 상기 케이스(100)의 내측 둘레에 형성되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
The method according to claim 1,
The safety member 200 is a secondary battery, characterized in that formed around the inner circumference of the case (100).
청구항 1에 있어서,
상기 안전부재(200)는 필름(film) 또는 부직포 소재인 것을 특징으로 하는 2차 전지.
The method according to claim 1,
The safety member 200 is a secondary battery, characterized in that the film (film) or a non-woven material.
청구항 1에 있어서,
상기 안전부재(200)는 폴리이미드(poly imide), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate) 소재 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 2차 전지.
The method according to claim 1,
The safety member 200 is a secondary battery, characterized in that at least one of polyimide (poly imide), polyethylene terephthalate (polyethyleneterephthalate) material.
청구항 1에 있어서,
상기 안전부재(200)는 상기 케이스(100) 및 상기 전극조립체(10)에 접착되지 않는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
The method according to claim 1,
The safety member 200 is a secondary battery, characterized in that not adhered to the case 100 and the electrode assembly 10.
청구항 1에 있어서,
상기 안전부재(200)는 상기 케이스(100)와의 사이에 윤활제(30)가 도포되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
The method according to claim 1,
The safety member 200 is a secondary battery, characterized in that the lubricant (30) is applied between the case (100).
청구항 1에 있어서,
상기 안전부재(200)는 상기 전극조립체(10)와의 사이에 윤활제(30)가 도포되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
The method according to claim 1,
The safety member 200 is a secondary battery, characterized in that the lubricant (30) is applied between the electrode assembly (10).
청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,
상기 윤활제(30)는 그리스(grease), 이황화몰리브덴 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 2차 전지.
The method according to claim 13 or 14,
The lubricant (30) is a secondary battery, characterized in that at least one of grease and molybdenum disulfide.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151159A (en) 2000-09-01 2002-05-24 Nisshinbo Ind Inc Lithium battery
JP2014060012A (en) * 2012-09-14 2014-04-03 Nissan Motor Co Ltd Laminated structure battery

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100472504B1 (en) * 2002-06-17 2005-03-10 삼성에스디아이 주식회사 Pouch type secondary battery with improved reinforcement structure
KR101495953B1 (en) * 2012-05-10 2015-02-25 주식회사 엘지화학 Pouch for secondary battery and secondary battery using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151159A (en) 2000-09-01 2002-05-24 Nisshinbo Ind Inc Lithium battery
JP2014060012A (en) * 2012-09-14 2014-04-03 Nissan Motor Co Ltd Laminated structure battery

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