KR100399784B1 - Lithium secondary battery with safty zone and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존의 리튬 이차 전지의 설비 및 구조를 그대로 이용하면서 효과적으로 과충전 및 과방전으로 인한 전지의 파열 및 폭발의 위험을 방지할 수 있는 리튬 이차 전지를 제공하기 위한 것으로, 복수개의 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 구비한 전극 조립체와, 그 단부에 형성된 양극 및 음극단자와, 이들 전극 조립체가 수납되어 전극단자들이 외부로 돌출되도록 열융착에 의해 밀봉된 전지케이스를 구비한 리튬 이차 전지에 있어서, 상기 전지 케이스의 열융착부의 일측변에 상기 전지 케이스 내부의 가스를 배출하는 안전변이 설치되도록 하되, 상기 안전변은 전지의 제조시 최초 충전 및 방전으로 전지 내부의 가스가 배출되는 가스 방에 연결된 가스 배출구에 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.The present invention is to provide a lithium secondary battery that can effectively prevent the risk of rupture and explosion of the battery due to overcharge and overdischarge while using the existing equipment and structure of the lithium secondary battery, a plurality of positive electrode plate, negative electrode plate and A lithium secondary battery comprising an electrode assembly having a separator, a positive electrode and a negative electrode terminal formed at an end thereof, and a battery case in which the electrode assembly is housed and sealed by heat fusion so that the electrode terminals protrude outwards. A safety valve for discharging gas inside the battery case is installed at one side of the heat-sealed portion of the case, and the safety valve is installed at a gas outlet connected to a gas room where gas is discharged from the battery during initial charging and discharging. It relates to a lithium secondary battery characterized in that.
Description
본 발명은 리튬 이차 전지에 관한 것으로, 특히 안전변을 구비하여 전지의 과충방전에 의한 파열을 방지할 수 있는 기튬 이차 전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lithium secondary battery, and more particularly, to a lithium secondary battery having a safety valve to prevent rupture due to overcharging and discharging of a battery.
일반적으로 비디오 카메라, 휴대용 전화, 휴대용 PC 등의 휴대용 무선 기기의 경량화 및 고기능화가 진행됨에 따라, 그 구동용 전원으로 사용되는 충전 및 방전이 가능한 이차 전지에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 2차 전지 등이 있다. 이 중에서 리튬 이차 전지는 수명이 길고 용량이 크다는 장점을 가지고 있다.In general, as the light weight and high functionalization of portable wireless devices such as a video camera, a portable telephone, a portable PC, and the like progress, many studies have been conducted on rechargeable batteries that can be used as a driving power source. Such secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have an advantage of long life and large capacity.
이러한 리튬 이차 전지는 전해질의 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리튬 금속 전지와 리튬 이온 전지 및 고분자 고체 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지로 구분할 수 있다.The lithium secondary battery may be classified into a lithium metal battery using a liquid electrolyte and a lithium polymer battery using a lithium ion battery and a polymer solid electrolyte according to the type of electrolyte.
리튬 이온 전지는 양극, 세퍼레이터 및 음극을 차례로 쌓아 감은 전극 조립체를 케이싱에 넣은 후 액체 전해질을 넣어 밀봉한다. 반면, 리튬 폴리머 전지는 이온 전도성 고분자에 리튬 염과 유기 용매를 첨가하여 제조한 고분자 전해질을 사용하여 양극, 고분자 전해질, 음극 세층을 감거나, 쌓아 케이싱에 넣어 밀봉하며, 액체 전해질을 넣지 않는다.In a lithium ion battery, an electrode assembly, in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are stacked in turn, is placed in a casing, and then a liquid electrolyte is put in a seal. On the other hand, a lithium polymer battery uses a polymer electrolyte prepared by adding a lithium salt and an organic solvent to an ion conductive polymer to wind or stack three layers of a positive electrode, a polymer electrolyte, and a negative electrode, and stack and seal the liquid electrolyte.
이와 같은 리튬 이차 전지는 과충전으로 내부의 전압이 상승하면, 가스가 발생하여 전지팩이 팽창, 폭발할 염려가 있게 된다. 특히 리튬 이온 전지는 과충전으로 액체 전해질이 분해되면서 이산화탄소나 일산화탄소등의 가스를 방출하고, 이에 따라 전지 내부의 압력을 상승시키는 문제가 있다. 또한 과방전이나 단락 등에 의해 과전류가 흐르면 전지 내부의 온도가 상승하여 액체 전해질이 기체로 변하게 되고, 이에 따라 전지 내부의 압력이 상승하게 되고, 특히 발화의 위험성이 있어 안전에 큰 문제가 있어 왔다.When the internal voltage of the lithium secondary battery increases due to overcharging, gas may be generated to cause the battery pack to expand and explode. In particular, the lithium ion battery releases gas such as carbon dioxide or carbon monoxide as the liquid electrolyte decomposes due to overcharging, thereby increasing the pressure inside the battery. In addition, when an overcurrent flows due to overdischarge or short circuit, the temperature inside the battery rises and the liquid electrolyte turns into a gas, thereby increasing the pressure inside the battery.
이러한 리튬 이차 전지의 과충방전으로 인한 안전 문제를 해결하려는 시도는 이제까지 매우 다양하게 진행되어 오고 있는 데, 특히 전지 팩에 안전변을 설치하여 내부의 가스를 제거하는 기술이 많이 개발되어 오고 있다. 그 중 한국 특허공개공보 제98-44210호에 개시되어 있는 기술은 전지의 상단부에 내파열성이 약한 재질을 갖는 가스 방출구를 설치하여 과충방전으로 인해 내부의 가스가 팽창되면, 이 가스 방출구가 터져 배출될 수 있도록 한 것이다. 그러나, 이와 같이 전지 상단에 설치하는 별도의 설비는 전지를 생산함에 있어 추가 공정을 필요로 하게 되어 생산성이 떨어지는 문제가 있다. 또한 미국 특허 제 4,678,725호에 개시되어 있는 기술은 전지의 상단, 전극탭의 융착부 사이에 내부압이 일정압 이상으로 상승하면, 열융착부가 터져 내부의 가스가 배출될 수 있도록 한 것이다. 그러나 이와 같은 기술에 있어서도 별도의 안전 밸브(safty valve)의 장착은 구조 자체를 본래의 팩과는 달리 해야 하며, 이에 따라 종래의 케이싱이 아닌 별도의 케이스를 제작하여 제조해야 하는 문제가 있다.Attempts to solve safety problems due to overcharging and discharging of lithium secondary batteries have been progressed so far. In particular, many technologies have been developed to remove internal gas by installing safety valves in battery packs. Among them, the technique disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 98-44210 is provided with a gas outlet having a weak tear resistance at the upper end of the battery, and when the gas inside is expanded due to overcharge and discharge, It is intended to be expelled. However, the separate equipment installed at the top of the battery in this way requires a further process in producing the battery, there is a problem that the productivity is lowered. In addition, the technique disclosed in U.S. Patent No. 4,678,725 is such that when the internal pressure rises above a certain pressure between the upper end of the battery and the fusion part of the electrode tab, the heat fusion part bursts so that the gas inside is discharged. However, even in such a technology, the installation of a separate safety valve (safty valve) has to be different from the original pack structure itself, and accordingly there is a problem that must be manufactured by manufacturing a separate case other than the conventional casing.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 종래의 리튬이차전지의 설비 및 케이스를 그대로 이용하면서, 과충전 및 과방전으로 인해 발생하는 가스를 효과적으로 배출하여 전지의 안전성을 보다 향상시킨 안전변을 구비한 리튬 이차 전지 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, while using the conventional equipment and the case of the lithium secondary battery as it is, by effectively discharging the gas generated due to overcharge and over-discharge having a safety valve that further improves the safety of the battery It is an object of the present invention to provide a lithium secondary battery and a method of manufacturing the same.
도 1은 본 발명에 의한 안전변을 구비한 리튬 이차 전지의 구조를 나타낸 그림.1 is a view showing the structure of a rechargeable lithium battery with a safety valve according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 안전변을 구비한 리튬 이차 전지를 제조하는 방법을 나타낸 그림.Figure 2 is a view showing a method for manufacturing a lithium secondary battery with a safety valve according to the present invention.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※
10: 전지 케이스 12: 양극 탭10: battery case 12: positive electrode tab
14: 음극 탭 16: 양극 단자14: negative electrode tab 16: positive terminal
18: 음극 단자 20: 전극 조립체18: negative electrode terminal 20: electrode assembly
30: 열 융착부 32: 가스 배출구30: heat seal 32: gas outlet
40: 안전변 50: 가스 방40: safety valve 50: gas room
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 복수개의 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 구비한 전극 조립체와, 그 단부에 형성된 양극 및 음극단자와, 이들 전극 조립체가 수납되어 전극단자들이 외부로 돌출되도록 열융착에 의해 밀봉된 전지케이스를 구비한 리튬 이차 전지에 있어서, 상기 전지 케이스의 열융착부의 일측변에 상기 전지 케이스 내부의 가스를 배출하는 안전변이 설치되도록 하되, 상기 안전변은 전지의 제조시 최초 충전 및 방전으로 전지 내부의 가스가 배출되는 가스 방에 연결된 가스 배출구에 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an electrode assembly having a plurality of positive electrode plates, negative electrode plates and separators, the positive electrode and negative electrode terminals formed at the ends thereof, and the electrode assemblies are accommodated so that the electrode terminals are protruded to the outside. In a lithium secondary battery having a battery case sealed by fusion welding, a safety valve for discharging the gas inside the battery case is installed on one side of the heat-sealed portion of the battery case, the safety valve is initially charged during the manufacture of the battery And it provides a lithium secondary battery, characterized in that to be installed in the gas outlet connected to the gas chamber is discharged gas inside the battery by discharge.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명에 따른 안전변은 전지 케이스의 나머지 열융착부보다 융착부의 너비가 좁게 형성된 것이다.According to another feature of the present invention, the safety valve according to the present invention is formed in the width of the fusion portion narrower than the remaining heat fusion portion of the battery case.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 본 발명에 따른 안전변은 파열강도가 전지 케이스의 나머지 열융착부의 30 내지 70%가 되도록 형성된 것이다.According to another feature of the present invention, the safety valve according to the present invention is formed so that the tear strength is 30 to 70% of the remaining heat-sealed portion of the battery case.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 복수개의 양극판, 음극판 및 세퍼레이터가 적층구조를 갖도록 전극 조립체를 형성하고, 각 극판의 전극 탭에 각각 전극 단자를 부착하여, 이를 전지 케이스 내부에 삽입하고 전지 케이스의 주변을 열압착에 의해 밀봉해 리튬 이차 전지를 제조하는 방법에 있어서, 전지 케이스를 밀봉할 때에는 전지 케이스의 일측변에 외부의 가스 방과 연결된 가스 배출구를 갖도록 1차로 열융착하고, 리튬 이차 전지를 시험적으로 충방전하여 전지 내부에 가스를 발생시켜, 이를 가스 배출구를 통해 외부에 연결되어 있는 가스 방으로 배출하며, 발생된 가스가 가스방으로 다 모이면, 가스 배출구를 2차 열융착으로 밀봉하되, 이로 인해 2차 열융착 부위에 안전변이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지의 제조방법을 제공한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention forms an electrode assembly such that a plurality of positive electrode plates, negative electrode plates and separators have a laminated structure, and attaching electrode terminals to electrode tabs of the respective electrode plates, and inserting them into the battery case. In the method of manufacturing a lithium secondary battery by sealing the periphery of the battery case by heat compression, when sealing the battery case is first heat-sealed to have a gas outlet connected to the outside gas chamber on one side of the battery case, The secondary battery is experimentally charged and discharged to generate gas inside the battery, and the gas is discharged to the gas chamber connected to the outside through the gas discharge port. Sealed by fusion, but the secondary secondary fusion characterized in that the safety valve is formed on the secondary heat-sealed portion It provides a method of making paper.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명에 따라 리튬 이차 전지를 제조할 때에, 2차 열융착은 1차 열융착시보다 융착부의 너비가 좁게 형성되도록 융착한다.According to another feature of the present invention, when manufacturing a lithium secondary battery according to the present invention, the secondary thermal fusion is fused so that the width of the fusion portion is narrower than that of the primary thermal fusion.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 본 발명에 따라 리튬 이차 전지를 제조할 때에, 2차 융착시 너비가 좁게 형성된 융착부는 잔부 융착부 박리강도의 30 내지 70%가 되도록 하는 것이다.According to another feature of the present invention, when manufacturing a lithium secondary battery according to the present invention, the fusion portion formed to have a narrow width at the time of secondary fusion is to be 30 to 70% of the residual strength of the residual fusion.
이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 안전변을 구비한 리튬 이차 전지의 바람직한 일 실시예를 나타낸 그림이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 리튬 이차 전지는 소정 전류를 생성하는 전극 조립체(20)와, 이 전극 조립체(20)를 감싸서 밀봉하는 전지 케이스(10)를 구비한다. 전극 조립체(20)는 복수개의 양극판, 세퍼레이터 및 음극판이 순차적으로 적층된 구조이며, 복수개의 양극판 일측에는 각각 양극 탭(12)들이 연장 형성되어 전극 조립체(20) 밖으로 돌출 연장되고, 복수개의 음극판 일측에는 각각 음극 탭(14)들이 연장 형성되어 전극 조립체(20) 밖으로 돌출 연장된다. 이러한 양극 탭(12)들과 음극 탭(14)들은 상호 대향되도록 위치하고, 이 탭들(12,14)의 끝단이 모아져 각각 양극 단자(16) 및 음극 단자(18)에 부착되어 전지 케이스(10) 밖으로 뻗어 나와 전지의 충전 혹은 방전이 가능하도록 하는 것이다.1 is a view showing a preferred embodiment of a lithium secondary battery having a safety valve according to the present invention. Referring to the drawings, a lithium secondary battery according to the present invention includes an electrode assembly 20 for generating a predetermined current, and a battery case 10 surrounding and sealing the electrode assembly 20. The electrode assembly 20 has a structure in which a plurality of positive electrode plates, separators, and negative electrode plates are sequentially stacked, and positive electrode tabs 12 are formed on one side of the plurality of positive electrode plates to protrude out of the electrode assembly 20, and one side of the plurality of negative electrode plates. Each of the negative electrode tabs 14 extends to protrude out of the electrode assembly 20. The positive electrode tabs 12 and the negative electrode tabs 14 are positioned to face each other, and the ends of the tabs 12 and 14 are collected and attached to the positive electrode terminal 16 and the negative electrode terminal 18, respectively, so that the battery case 10 may be disposed. It extends out to allow the battery to be charged or discharged.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면 본 발명의 전지 케이스(10)는 파우치형을 사용하였다. 전지 케이스(10)는 합성수지로 형성된 덮게가 케이스 본체를 덮고, 그 주위를 따라 열 융착하여 전지를 밀봉하게 된다. 이 때, 전극 단자(16,18)들은 외부로 노출되도록 한다. 열융착부(30)는 전지 케이스(10)의 둘레의 전반에 걸쳐 고르게 형성하여 전지 내부의 전해액이 누설되지 않도록 하고, 외부의 환경 가운데 노출되지 않도록 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the battery case 10 of the present invention uses a pouch type. The battery case 10 includes a cover made of synthetic resin to cover the case body, and heat sealing the battery case. At this time, the electrode terminals 16 and 18 are exposed to the outside. The heat fusion unit 30 is formed evenly over the entire circumference of the battery case 10 so that the electrolyte inside the battery does not leak and is not exposed to the external environment.
이렇게 열융착부(30)가 고르게 형성된 전지 케이스(10)의 일측변에 본 발명에 따른 안전변(40)을 형성하는 것이다. 본 발명에 따른 안전변(40)은 전지 케이스(10)의 열융착부(30)에 형성되는 것으로, 별도의 밸브부재나, 안전변을 형성하기 위한 돌출부를 구비한 케이스를 사용할 필요가 없게 된다. 곧, 본 발명의 안전변을 구비한 리튬 이차 전지는 안전변(40)이 전지 케이스(10)를 밀봉하기 위한 열융착부(30)에 형성된 것을 특징으로 한다. 특히, 이 안전변(40)은 열융착부(30)의 특정 개소에 형성되는 데, 바로 전지를 제조할 때 외부의 가스 방(50)과 연결되도록 형성된 가스 배출구(32)에 형성되도록 하는 것이다. 곧, 전지의 제조시 최초 충전 및 방전으로 전지 내부의 가스를 외부의 가스 방으로 배출하게 되는 데, 이 때 가스의 방출 통로로 사용했던 가스 배출구(32)에 안전변(40)이 형성되는 것이다.Thus, to form the safety side 40 according to the present invention on one side of the battery case 10 is evenly formed heat-sealed portion 30. Safety valve 40 according to the present invention is formed in the heat-sealed portion 30 of the battery case 10, there is no need to use a separate valve member, or a case having a protrusion for forming the safety valve. That is, the lithium secondary battery provided with the safety valve of the present invention is characterized in that the safety valve 40 is formed on the heat-sealed portion 30 for sealing the battery case 10. In particular, the safety valve 40 is formed in a specific location of the heat-sealed portion 30, it is to be formed in the gas outlet 32 formed to be connected to the external gas chamber 50 when manufacturing the battery. In other words, when the battery is first manufactured and discharged, the gas inside the battery is discharged to the outside gas chamber. At this time, the safety valve 40 is formed at the gas outlet 32 used as the gas discharge passage.
이 안전변(40)은 별도의 기구를 부착하지 않고, 가스 배출구(32)와 연통되는 가스의 출구를 2차 열압착에 의해 봉입하여 형성하는 것이다. 따라서 전지에 안전장치를 구비하도록 하기 위하여 케이스에 별도의 구조적 요소를 부가하거나, 케이스의 형상을 변형시킬 필요가 없게 된다. 이렇게 2차 열융착에 의한 봉입으로 안전변(40)을 제조함에 있어, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 이 안전변(40)은 열융착부의 폭이 전지 케이스(10)의 주위를 둘러 형성되어 있는 열융착부(30)의 폭보다 좁도록 함으로써 형성될 수 있다. 열융착부(30)의 폭을 좁게 하면 그만큼타 융착부에 비해 파열강도가 낮아지게 되고, 전지 내부의 가스에 의한 압력이 일정압 이상으로 상승할 경우 타 융착부보다 이 안전변이 먼저 터질 수 있는 것이다. 곧, 이렇게 열융착부의 폭을 좁게 하여 파열강도를 낮게 함으로써, 전지의 과충전이나 과방전에 의한 가스 발생으로 전지 내압이 상승할 경우 파열강도가 낮은 안전변이 터져 나와 내부의 가스를 제거해 전지가 파열하여 전해액 등이 비산하는 것을 방지할 수 있다.The safety valve 40 is formed by sealing the outlet of the gas communicating with the gas outlet 32 by secondary thermocompression, without attaching a separate mechanism. Therefore, it is not necessary to add a separate structural element to the case or to modify the shape of the case in order to provide a safety device in the battery. Thus, in manufacturing the safety valve 40 by encapsulation by secondary heat fusion, according to a preferred embodiment of the present invention, the safety valve 40 is formed in the width of the heat-sealed portion surrounding the battery case 10 It can be formed by making it narrower than the width of the heat-sealed portion 30. Narrowing the width of the heat-sealed portion 30, the tear strength is lower than that of the other fusion portion, and if the pressure caused by the gas inside the battery rises above a certain pressure, this safety valve may explode earlier than the other fusion portion will be. In other words, by narrowing the width of the heat-sealed portion to lower the bursting strength, when the battery internal pressure increases due to gas generation due to overcharging or overdischarging of the battery, a safety valve with a low bursting strength is blown out to remove the gas from the inside to rupture the electrolyte. And the like can be prevented from scattering.
특히 이렇게 폭이 좁게 열융착시킨 안전변(40)은 융착부의 박리강도, 곧 전지 케이스(10) 내부에 가스가 발생함으로 인해 케이스의 융착부를 압박하여 터져 나오는 파열강도가 이 안전변(40)을 제외한 나머지 열융착부(30)의 파열강도의 30 내지 70%가 되도록 함이 바람직하다. 안전변(40)에서의 파열강도가 잔부의 파열강도의 70%보다 높게 되면, 전지의 과충전 또는 과방전으로 인하여 전지 내부에 발생한 가스를 효과적으로 외부로 방출하는 안전변으로서의 효과가 없게 되며, 30%보다 낮게 되면, 작은 내압에도 안전변이 터져 전지의 밀봉 효과를 높일 수 없게 된다.In particular, the narrow side of the heat-sealed safety edge 40 is the peel strength of the fusion, that is, the bursting strength bursting by pressing the fusion of the case due to the gas generated inside the battery case 10 except for this safety side 40 It is preferable to make it 30 to 70% of the bursting strength of the heat-sealed portion 30. When the bursting strength at the safety valve 40 is higher than 70% of the remaining bursting strength, it is not effective as a safety valve for effectively discharging gas generated inside the battery to the outside due to overcharging or overdischarging of the battery, and lower than 30%. In this case, the safety valve breaks even at a small internal pressure, and the sealing effect of the battery cannot be enhanced.
도 2는 본 발명에 따른 안전변을 구비한 리튬 이차 전지의 제조방법을 나타내기 위한 그림이다. 복수개의 양극판, 음극판 및 세퍼레이터가 적층구조를 갖도록 형성된 전극 조립체와, 각 극판의 일측단에 형성된 전극 탭에 각각 전극 단자를 부착하여, 이 전극 조립체(20) 및 전극 단자(16,18)의 결합체를 전지 케이스(10) 내부에 삽입하고 전지 케이스(10)의 주변을 열압착에 의해 밀봉해 리튬 이차 전지를 제조한다. 전지 케이스(10)를 밀봉할 때에는 전지 케이스(10)의 일측변에 외부의 가스 방(50)과 연결되도록 관통된 가스 배출구(32)가 형성되도록 1차 열융착을 한다. 곧, 전지 케이스(10)의 일측변에 융착되지 않은 부분을 갖도록 융착하는 것이다. 다음, 리튬 이차 전지를 시험 충전 및 방전하는 데, 이로 인하여 전지 내부에 가스를 발생시킨다. 이 가스를 가스 배출구(32)를 통해 외부에 연결되어 있는 가스 방(50)으로 배출하며, 발생된 가스가 가스방(50)으로 다 모이면, 가스 배출구(32)를 2차 열융착으로 밀봉한다. 이 2차 열융착시에 안전변(40)의 기능을 할 수 있는 구조가 형성되는 것이다. 곧, 가스 배출구(32)를 열융착시킬 때에 융착부의 폭을 상기 언급한 바와 같이 타 융착부의 폭보다 좁게 형성하고, 이렇게 함으로써 안전변(40)으로서의 역할을 감당할 수 있도록 하는 것이다. 상기 설명한 바와 같이 이 안전변(40)인 열융착부의 폭은 타 열융착부의 박리강도의 30 내지 70%가 되도록 좁게 형성하는 것이 바람직하다.2 is a view showing a method of manufacturing a lithium secondary battery with a safety valve according to the present invention. A plurality of positive electrode plates, negative electrode plates, and separators are formed to have a stacked structure, and electrode terminals are attached to electrode tabs formed at one end of each of the electrode plates, respectively, to form a combination of the electrode assembly 20 and the electrode terminals 16 and 18. Is inserted into the battery case 10 and the periphery of the battery case 10 is sealed by thermocompression bonding to manufacture a lithium secondary battery. When the battery case 10 is sealed, primary heat fusion is performed so that a gas outlet 32 penetrated to be connected to the external gas chamber 50 is formed at one side of the battery case 10. That is, welding is performed so as to have a portion which is not fused to one side of the battery case 10. Next, test charging and discharging of the lithium secondary battery are performed, thereby generating gas inside the battery. The gas is discharged to the gas chamber 50 connected to the outside through the gas outlet 32, and when the generated gas is collected into the gas chamber 50, the gas outlet 32 is sealed by secondary heat fusion. do. In this secondary heat welding, a structure capable of functioning as the safety valve 40 is formed. In other words, when the gas outlet 32 is thermally fused, the width of the fusion portion is formed to be narrower than the width of the other fusion portion as mentioned above, so that it can take a role as the safety valve 40. As described above, the width of the heat-sealed portion, which is the safety edge 40, is preferably narrowly formed to be 30 to 70% of the peel strength of the other heat-sealed portion.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 기존의 리튬 이차 전지의 설비 및 구조를 그대로 이용하면서 효과적으로 과충전 및 과방전으로 인한 전지의 파열 및 폭발의 위험을 방지할 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to effectively prevent the risk of rupture and explosion of the battery due to overcharge and overdischarge while using the existing equipment and structure of the lithium secondary battery as it is.
또한 본 발명에 의하면 추가의 공정 및 설비가 필요치 않고, 손쉽게 안전장치를 구비하도록 함으로써, 비용을 절감할 수 있으며, 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, additional processes and equipment are not required, and the safety device can be easily provided, thereby reducing costs and improving productivity.
본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 사상적 범위내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.In the present specification, the present invention has been described with reference to limited embodiments, but various embodiments are possible within the spirit of the present invention. In addition, although not described, equivalent means will also be referred to as incorporated in the present invention. Therefore, the true scope of protection of the present invention will be defined by the claims below.
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