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KR20190019461A - Enhanced safety electrode lead for secondary battery and secondary battery including the same - Google Patents

Enhanced safety electrode lead for secondary battery and secondary battery including the same Download PDF

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KR20190019461A
KR20190019461A KR1020170104395A KR20170104395A KR20190019461A KR 20190019461 A KR20190019461 A KR 20190019461A KR 1020170104395 A KR1020170104395 A KR 1020170104395A KR 20170104395 A KR20170104395 A KR 20170104395A KR 20190019461 A KR20190019461 A KR 20190019461A
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electrode lead
secondary battery
pouch
temperature
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서재만
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에스케이이노베이션 주식회사
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Abstract

The present invention relates to an electrode lead forming a connection unit with at least a part of an electrode tab of an electrode assembly, and a secondary battery including the same. The electrode lead is made of a shape memory alloy, and the electrode lead of a connection unit is bent when the temperature of a battery rises to a predetermined temperature to induce a short circuit with an electrode tab at the connection unit. According to the present invention, the electrode lead may induce the short circuit when the temperature inside the battery rises due to overcharging or the like, and have an electrode lead region connected to the electrode tab in a tip shape and opened by piercing a pouch to open, thereby greatly improving the stability of the battery.

Description

이차전지용 전극리드 및 이를 포함하는 안전성이 향상된 이차전지 {ENHANCED SAFETY ELECTRODE LEAD FOR SECONDARY BATTERY AND SECONDARY BATTERY INCLUDING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electrode lead for a secondary battery,

본 발명은 안전성이 향상된 이차전지용 전극리드 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다. The present invention relates to an electrode lead for a secondary battery having improved safety and a secondary battery including the electrode lead.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 이에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.2. Description of the Related Art [0002] As technology development and demand for mobile devices are increasing, the demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing. Accordingly, many studies have been made on batteries that can meet various demands.

한편, 리튬 이차전지는 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 한다. 리튬이온 전지는 양극/분리막/음극을 리튬 전해액 용액에 함침시킨 구조의 전지이고, 리튬 폴리머 전지는 전해질로서 고체 전해질을 사용하여 분리막의 역할을 병행하는 구조의 전지이다. 리튬이온 폴리머 전지는 리튬이온 전지와 리튬 폴리머 전지의 중간 단계의 전지로서 양극 및 음극을 분리막에 결합시키고 그러한 부위에 리튬 전해액을 함침시킨 구조의 전지이다.On the other hand, the lithium secondary battery may be classified as a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, or a lithium polymer battery depending on the constitution of the electrolytic solution. A lithium ion battery is a battery having a structure in which a positive electrode / separator / negative electrode is impregnated with a lithium electrolyte solution, and a lithium polymer battery is a battery having a structure in which a solid electrolyte is used as an electrolyte to perform the role of a separator. A lithium ion polymer battery is an intermediate cell between a lithium ion battery and a lithium polymer battery, and has a structure in which a positive electrode and a negative electrode are bonded to a separator and a lithium electrolyte is impregnated in such a region.

이러한 리튬 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 원통형 전지, 각형 전지 및 파우치형 전지로 분류되기도 한다. 원통형 전지와 각형 전지는 금속의 캔에 전극조립체를 장착한 구조의 전지이며, 파우치형 전지는 예를 들어 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 전극조립체를 장착한 구조의 전지이다.Such a lithium secondary battery may be classified into a cylindrical battery, a prismatic battery, and a pouch-type battery depending on the shape of the battery case. The cylindrical battery and the prismatic battery are batteries having a structure in which an electrode assembly is mounted on a can of a metal, and the pouch-shaped battery is a battery having a structure in which an electrode assembly is mounted on a pouch-shaped case of, for example, an aluminum laminate sheet.

이러한 전지에서 주요 연구 과제 중의 하나는 안전성을 향상시키는 것이다. 예를 들어, 리튬 이차전지는 내부 단락, 허용된 전류 및 전압을 초과한 과충전 상태, 고온에의 노출, 낙하 또는 외부 충격에 의한 변형 등 전지의 비정상적인 작동 상태로 인해 유발될 수 있는 전지 내부의 고온 및 고압에 의해 전지의 폭발이 초래될 수 있다.One of the major research tasks in these cells is to improve safety. For example, a lithium secondary battery can be operated at a high temperature within the battery, which can be caused by an abnormal operating state of the battery, such as an internal short circuit, an overcharged state exceeding an allowable current and a voltage, exposure to a high temperature, And the explosion of the battery may be caused by the high pressure.

따라서, 리튬 이차전지의 개발에 필수적으로 고려해야 할 사항은 안전성을 확보하는 것이다. 이러한 안전성을 확보하기 위한 노력의 일환으로서, 예를 들어, 일본 특허출원공개 제2005-285429호에는 음극 활물질 미형성 영역을 갖는 음극 집전체에 전단응력을 가할 수 있는 수단으로 열수축성 수지를 이용하여, 과충전 상태에서 음극 활물질 미형성 영역 중 양극 활물질과 대향하는 영역은 알루미늄-리튬 합금이 형성되면 취약하게 되므로, 이 부위를 절단함으로써 전류를 차단하는 것을 특징으로 하는 비수 전해질을 구비한 이차전지를 개시하고 있다.Therefore, it is necessary to secure safety for the development of lithium secondary batteries. As an effort to secure such safety, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-285429, for example, discloses a method of using a heat-shrinkable resin as a means for applying a shearing stress to an anode current collector having a negative electrode active material- , And a region of the negative electrode active material-unformed region that is opposed to the positive electrode active material in an overcharged state is fragile when the aluminum-lithium alloy is formed, so that the current is cut off by cutting the region. .

그러나, 상기 기술은 Al-Li 합금이 형성되기까지 과열상태가 지속되게 되고, 전지 외부로부터 유입되는 전류를 차단하기 위해서는 충분한 합금 형성 영역이 형성되어 집전체가 절단된 후에야 가능하므로, 신뢰성이 있는 작동을 담보하지 못하는 문제점을 가지고 있다.However, since the above-described technique causes the superheat state to be maintained until the Al-Li alloy is formed and sufficient alloying regions are formed in order to cut off the current flowing from the outside of the battery, And it is not possible to guarantee it.

한편, 또 다른 선행기술로서 한국 특허출원공개 제2006-0054635호에는 안전벤트와 전류차단수단을 구비하는 캡 조립체를 포함하는 리튬 이차전지에 있어서, 소정 형상의 열수축 필름으로 형성되며 일측이 외곽링과 절연링 사이에 고정되고, 바이메탈이 안전벤트에 접촉되도록 소정 형상의 절개부를 구비하며, 온도상승시 바이메탈과 안전 벨트를 절연시키는 수축필름을 더 포함하는 것으로 구성된 전류차단 수단을 개시하고 있다.As another prior art, Korean Patent Application Publication No. 2006-0054635 discloses a lithium secondary battery including a cap assembly having a safety vent and a current interrupting means. The lithium secondary battery includes a heat shrinkable film having a predetermined shape, And a shrink film secured between the insulating ring and having a cut-out portion of a predetermined shape so as to contact the bimetal with the safety vent and insulating the bimetal and the seat belt at a temperature rise.

그러나, 상기 기술은 열수축 필름에 의해 바이메탈과 안전 벤트를 절연시키므로, 이들 중 어느 하나라도 제 기능을 못하게 되면 동작되지 않게 되며, 바이메탈과 안전벤트를 반드시 포함하므로 제조 공정 및 비용의 면에서 도 효율적이지 못하다는 단점을 가지고 있다.However, since the bimetal and the safety vent are insulated from each other by the heat-shrinkable film, any one of them can not be operated if the bimetal and the safety vent fail to function, and the bimetal and the safety vent are necessarily included, It has the disadvantage of not being able to do it.

따라서, 전지가 소정의 온도 이상으로 상승할 경우, 신속하고 민감하게 작동하여 전류를 단전시킬 수 있는 수단에 대한 요청이 절실한 실정이다.Therefore, there is a need for a means for quickly and sensitively operating the battery to cut off current when the battery rises above a predetermined temperature.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로 과충전 등에 의해 전지 내부의 온도가 상승하는 경우 단락을 유도하고 나아가 파우치의 벤팅을 유도할 수 있는 이차전지용 전극리드를 제공하는 것에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an electrode lead for a secondary battery which can induce a short circuit when a temperature inside the battery rises due to overcharging or the like.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전극조립체의 전극조립체의 전극탭의 적어도 일부와 접속부를 형성하는 전극리드에 있어서, 상기 전극리드는 형상기억합금으로 이루어지며, 전지 내부가 소정 온도로 상승시 상기 접속부의 전극리드가 절곡되어 상기 접속부에서 전극탭과의 단락을 유도하는 것인 전극리드가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electrode lead for forming at least a part of an electrode tab of a electrode assembly of an electrode assembly and a connection portion, wherein the electrode lead is made of a shape memory alloy, The electrode lead of the electrode tab is bent so as to induce a short circuit with the electrode tab at the connection portion.

상기 전극리드가 80℃ 이상의 온도에서 절곡되는 것일 수 있다. The electrode lead may be bent at a temperature of 80 캜 or more.

상기 전극리드가 티타늄, 니켈 및 구리 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 형상기억합금으로 이루어진 것일 수 있다. The electrode lead may be made of a shape memory alloy containing at least one selected from titanium, nickel and copper.

상기 전극탭과 접속부를 형성하는 전극리드의 영역이 첨단 형상일 수 있다.The area of the electrode lead forming the electrode tab and the connection portion may be a tip shape.

상기 첨단 형상이 복수 개인 것일 수 있다.And may have a plurality of apical shapes.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 양극판, 세퍼레이터 및 음극판을 포함하는 전극조립체; 상기 양극판 및 음극판 각각의 일측에서 소정 길이로 연장 형성되어 있는 전극 탭; 상기 전극탭의 적어도 일부와 접속부를 형성하는 전극리드 및 상기 전극리드가 외부로 인출되도록 상기 전극조립체를 감싸 밀봉하는 파우치를 포함하는 이차전지에 있어서, 상기 전극리드는 형상기억합금으로 이루어지며, 상기 이차전지의 내부가 소정 온도로 상승시 상기 접속부의 전극리드가 절곡되어 상기 접속부에서 전극탭과의 단락을 유도하는 것인 이차전지가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electrode assembly including a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate; An electrode tab extending from one side of each of the positive electrode plate and the negative electrode plate to a predetermined length; Wherein the electrode lead includes at least a portion of the electrode tab and a connection portion, and a pouch for encapsulating the electrode assembly so that the electrode lead is led out to the outside, wherein the electrode lead is made of a shape memory alloy, And the electrode lead of the connecting portion is bent when the inside of the secondary battery rises to a predetermined temperature to induce a short circuit with the electrode tab at the connecting portion.

상기 이차전지의 내부 온도가 80℃ 이상의 온도로 상승될 때 상기 접합부의 전극리드가 절곡되는 것일 수 있다.When the internal temperature of the secondary battery rises to 80 ° C or higher, the electrode lead of the junction may be bent.

상기 전극탭과 접속부를 형성하는 전극리드의 영역이 첨단 형상일 수 있다.The area of the electrode lead forming the electrode tab and the connection portion may be a tip shape.

상기 전극리드가 80℃ 이상의 온도에서 절곡되어 상기 파우치를 뚫어 개방하는 것일 수 있다.The electrode lead may be bent at a temperature of 80 DEG C or higher and then opened through the pouch.

본 발명에 따르면, 과충전 등에 의해 전지 내부의 온도가 상승하는 경우 단락을 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 전극탭과 접속하는 전극리드 영역이 첨단 형상으로 이루어져 파우치를 뚫어 개방하여, 파우치 내부에 생성된 가스를 벤팅할 수 있으므로, 전지의 안정성을 크게 향상시킬 수 있다. According to the present invention, not only is it possible to induce a short circuit when the internal temperature of the battery rises due to overcharging or the like, but also the electrode lead region connected to the electrode tab is formed in an apex shape to open the pouch to open, The stability of the battery can be greatly improved.

도 1은 종래 통상적으로 사용되는 전극리드를 개략적으로 도시한 상면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극리드를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극리드의 거동을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극리드를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극리드의 거동을 개략적으로 도시한 것이다.1 is a top view schematically showing an electrode lead used conventionally.
2 schematically shows an electrode lead according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 schematically show the behavior of the electrode leads according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic view of an electrode lead according to an embodiment of the present invention.
6 schematically shows the behavior of the electrode leads according to an embodiment of the present invention.

이하, 다양한 실시예를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to various embodiments. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

본 발명은 조립성 및 안전성이 향상된 이차전지용 전극리드 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다. The present invention relates to an electrode lead for a secondary battery having improved assemblability and safety, and a secondary battery including the electrode lead.

파우치형 이차전지는 전극조립체가 파우치 외장재에 수납된 형태를 가진다. 이와 같이 파우치 외장재에 수납되는 전극조립체는 양극판과 음극판이 교대로 적층된 것을 말한다. 이때 양극판과 음극판 사이는 세퍼레이터가 삽입되어 상기 양극판과 음극판이 서로 분리된다. In the pouch type secondary battery, the electrode assembly is housed in the pouch outer casing. The electrode assembly housed in the pouch exterior member as described above refers to alternately stacking a positive electrode plate and a negative electrode plate. At this time, a separator is inserted between the positive electrode plate and the negative electrode plate so that the positive electrode plate and the negative electrode plate are separated from each other.

이러한 전극판에는 각각의 극성에 따라 전극탭이 연장되거나 연결되고, 이러한 전극탭에 다시 전극리드가 연결된다. 도 1은 종래 통상적으로 사용되는 전극리드를 개략적으로 나타낸 것이다. 한편, 리드필름은 상기 전극리드와 파우치 외장재의 밀봉성과 절연을 제공하기 위한 것으로, 전극리드와 파우치 외장재의 내측면 사이에 개재된다. In such an electrode plate, electrode tabs are extended or connected according to their polarities, and electrode leads are connected to the electrode tabs. 1 schematically shows an electrode lead which is conventionally used. On the other hand, a lead film is provided between the electrode lead and the inner surface of the pouch outer casing to provide sealing and insulation between the electrode lead and the pouch outer casing.

이러한 구조를 가지는 통상의 파우치형 이차전지는 전극리드의 상면이나 하면에 전극탭의 하면이나 상면이 초음파 용접으로 접합되어, 전극리드 길이 방향(또는 면 방향)으로 용접부가 형성된다.In a conventional pouch-type secondary battery having such a structure, a lower surface or an upper surface of the electrode tab is joined to the upper or lower surface of the electrode lead by ultrasonic welding, and a welded portion is formed in the electrode lead longitudinal direction (or surface direction).

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극리드의 구성을 개략적으로 나타낸 것으로, 도 2를 참조하여 설명하면, 전극조립체의 전극탭의 적어도 일부와 접속부를 형성하는 전극리드에 있어서, 상기 전극리드는 형상기억합금으로 이루어지며, 전지 내부가 소정 온도로 상승시 상기 접속부의 전극리드가 절곡되어 상기 접속부에서 전극탭과의 단락을 유도하는 것인 전극리드가 제공된다.FIG. 2 schematically illustrates the structure of an electrode lead according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, an electrode lead for forming at least a part of an electrode tab of a electrode assembly and a connection portion, Wherein the electrode lead of the connecting portion is bent when the inside of the battery rises to a predetermined temperature to induce a short circuit with the electrode tab at the connecting portion.

형상기억합금은 소성 변형 없이 약 10% 정도의 매우 큰 변형을 유지하거나 복원할 수 있고, 온도 변화에 따라 큰 변형 뒤 원래의 형상으로 돌아갈 수 있는 특성을 가지고 있다. 이러한 특성은 외부에서 작용하는 힘과 온도에 따라, 내부 결정들의 상(phase)변화에 의해서 일어나게 된다.Shape memory alloys can maintain or restore a very large deformation of about 10% without plastic deformation, and can return to their original shape after large deformation due to temperature changes. This characteristic is caused by the phase change of internal crystals depending on the external force and temperature.

특히 오스테나이트-마르텐사이트 상변태를 이용한 형상기억합금의 거동 원리는 당업계에 널리 알려져 있는 주지의 사실이므로, 본 명세서에서는 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. In particular, the principle of the behavior of the shape memory alloy using the austenite-martensite phase transformation is well known in the art, and therefore, a detailed description thereof will be omitted herein.

도 3 및 도 4는 전지 내부의 온도가 상승하는 경우 본 발명에 따른 전극리드의 거동 방식을 개략적으로 나타낸 것이다. 이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 보다 상세하게 본원발명에 대하여 설명한다.FIGS. 3 and 4 schematically show a method of operating the electrode lead according to the present invention when the temperature inside the battery rises. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 3 and FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 전극리드는 형상기억합금으로 이루어져 있어, 전지 내부의 온도가 상승하는 경우, 전극리드가 전극탭과 접속되어 있는 접속부의 전극리드가 절곡, 즉 위로 말려 올라가면서 전극탭과 전극리드의 단락을 유도하게 된다.The electrode lead according to an embodiment of the present invention is formed of a shape memory alloy. When the temperature inside the battery rises, the electrode lead of the connection portion where the electrode lead is connected to the electrode tab is bent, And short-circuiting of the electrode leads.

상기 전극리드는 특별하게 한정하는 것은 아니나, 80℃ 이상의 온도에서 절곡되어 전극탭과의 단락을 유도하는 것이 전지의 안전성 확보 측면에서 보다 바람직하다. 그러나, 전지의 사용온도, 사용조건 등을 고려하여, 상기 전극리드의 작동 온도는 전극리드의 재질인 형상기억합금의 조성에 따라 조절이 가능하다.The electrode lead is not particularly limited, but is preferably bent at a temperature of 80 캜 or more to induce a short circuit with the electrode tab from the viewpoint of safety of the battery. However, the operating temperature of the electrode leads can be adjusted in accordance with the composition of the shape memory alloy, which is the material of the electrode leads, in consideration of the operating temperature of the battery, the operating conditions, and the like.

상기 전극리드를 형성하는 형상기억합금은 설정 온도에 따라 그 조성을 다르게 할 수 있으며, 티타늄, 니켈 및 구리 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 형상기억합금으로 이루어진 것일 수 있다. 특별하게 한정하는 것은 아니나, 예를 들어 티타늄 및 니켈을 포함하는 2원계 합금이나, 티타늄, 니켈 및 구리를 포함하는 3원계 조성의 합금을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는 니켈-티타늄, 니켈-알루미늄, 니켈-망간, 구리-아연, 구리-주석, 구리-망간의 2원계 조성 합금 또는 티타늄-니켈-구리, 구리-알루미늄-니켈, 구리-알루미늄-망간, 구리-아연-알루미늄, 구리-아연-주석 등의 3원계 조성 합금을 사용할 수 있다. The shape memory alloy forming the electrode lead may have a different composition depending on the set temperature, and may be made of a shape memory alloy containing at least one selected from titanium, nickel, and copper. For example, binary alloys including titanium and nickel, and alloys of ternary compositions including titanium, nickel and copper can be used. More specifically, a binary alloy of nickel-titanium, nickel-aluminum, nickel-manganese, copper-zinc, copper-tin, copper-manganese or titanium-nickel-copper, copper-aluminum- , Copper-zinc-aluminum, and copper-zinc-tin may be used.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극리드는 전극탭과 접속부를 형성하는 전극리드의 영역이 첨단 또는 톱니 형상으로 이루어진 것일 수 있으며, 상기 첨단 또는 톱니의 형상은 복수개로 이루어져 있을 수 있다.Meanwhile, the electrode lead according to an embodiment of the present invention may have a tip or sawtooth region of the electrode lead forming the electrode tab and the connection portion, and the tip or the shape of the tip may be plural.

통상적으로, 파우치형 셀은 출력 또는 용량 특성을 향상시키기 위해 유기 용매 및 가소제들이 첨가되어 제조된다. 그런데 전지가 작동하는 전압(2.5 ~ 4.3 V)에서 전기화학적으로 안정하지만, 전지가 상기 작동전압 이상의 전압으로 상승하게 되면 구성 재료들이 각각의 분해 전압에서 분해되면서 발화성 가스를 발생시킨다.Typically, pouch-shaped cells are prepared by adding organic solvents and plasticizers to improve output or capacity characteristics. However, when the cell is electrochemically stable at the operating voltage (2.5 to 4.3 V), when the battery rises to a voltage equal to or higher than the operating voltage, the constituent materials are decomposed at respective decomposition voltages to generate ignitable gas.

이렇게 발생되는 가스는 파우치 내부의 압력을 증가시키고, 그 결과, 전압이 계속 상승하게 되며, 이때 미세하게 단락된 부분이 있거나 음극의 표면에 전착된 리튬 금속이 분리막을 뚫고 양극과 접촉되는 경우에는 쇼트가 발생하여 대량의 전류가 흐르면서 순식간에 셀 내부의 온도가 상승하고 많은 양의 가스가 발생되어 파우치가 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 현상이 발생하고, 그리하여 발화성 가스가 파우치의 취약한 부분을 통해 외부로 방출되며, 결국에는 파우치형 셀이 발화하거나 폭발하게 된다.The gas thus generated increases the pressure inside the pouch and, as a result, the voltage continues to rise. When the lithium metal electrodeposited on the surface of the cathode penetrates the separator and contacts the anode, A large amount of current flows and the temperature inside the cell rises instantaneously and a large amount of gas is generated and a swelling phenomenon occurs in which the pouch is swollen. As a result, the ignitable gas is discharged to the outside through the fragile portion of the pouch And eventually the pouch-shaped cell will ignite or explode.

이에 따라, 종래에는 파우치 셀 내에 별도의 안전장치를 설치하여 상기 파우치를 뚫어 가스를 배출시키는 벤팅을 유도하도록 하였으나, 파우치 형 이차전지는 구조체가 비교적 간단하고, 부품 수가 적은 특성 상 내부 공간의 부족으로 안전장치의 삽입이 매우 어려워 제작이 어렵다는 문제점이 있었다.However, the pouch-type secondary battery has a relatively simple structure and a small number of components, and thus, due to the lack of internal space, There is a problem in that it is difficult to insert the safety device and thus it is difficult to manufacture.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극리드는 전극탭과 접속부를 형성하는 전극리드의 영역이 첨단 또는 톱니 형상으로 이루어져 있으므로, 상술한 바와 같이 전지 내부의 온도가 상승하는 경우, 전극탭과 접속되어 있는 전극리드의 영역이 위로 말려 올라가면서 전극탭과 전극리드의 단락을 유도할 뿐만 아니라, 상기 첨단 형상으로 이루어진 부분이 파우치를 뚫어 개방시키게 된다.However, in the electrode lead according to the embodiment of the present invention, the electrode lead forming the electrode tab and the connecting portion has a tip or sawtooth shape. Therefore, when the temperature inside the battery rises as described above, The area of the electrode lead is curled up to induce a short circuit between the electrode tab and the electrode lead, and the tip portion is opened by opening the pouch.

그리하여 상기 파우치 셀이 특정한 온도 이상으로 과열되면서 가스가 발생할 때, 상기 파우치 내부에서 발생되는 가스를 외부로 배출시킬 수 있어 발화 및 폭발의 위험을 줄일 수 있다.Therefore, when gas is generated while the pouch cell is overheated to a specific temperature or higher, the gas generated in the pouch can be discharged to the outside, thereby reducing the risk of ignition and explosion.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극리드는 형상기억합금으로 이루어져 과충전 및 과방전 등에 의한 온도 상승이 있는 경우 전극탭과 전극리드를 전기적으로 단락시킬 뿐만 아니라, 파우치 내부에 가스가 발생하여 팽창될 때 위로 말려 올라가는 첨단 형상으로 이루어진 부분이 상기 파우치를 뚫어 개방시킬 수 있도록 구성되어, 안정성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 구조가 간단하며 제작이 용이한 장점이 있다.As described above, the electrode lead according to the embodiment of the present invention is made of the shape memory alloy and not only electrically short-circuites the electrode tab and the electrode lead in case of a temperature rise due to overcharging or overdischarging, but also gas is generated inside the pouch The pouch can be opened by piercing the pouch so that the pouch can be opened to open the pouch when the pouch is inflated, so that the pouch can be stably secured, and the structure is simple and easy to manufacture.

나아가, 기존과 같이 전지 내부의 가스/압력 등을 기준으로 제어하는 것이 아닌 온도에 의한 작동이 가능하며, 형상기억합금의 조성으로 작동 온도를 제어할 수 있으므로, 원하는 온도에서 정확한 동작이 가능하다. 또한, 단락 및 벤팅에 있어서, 별도의 안전장치를 삽입할 필요가 없으므로, 추가 부품 및 공정이 요구되지 않아 경제적으로도 우수한 장점이 있다.Further, since it is possible to operate by temperature rather than control based on the gas / pressure inside the battery as in the prior art, and the operating temperature can be controlled by the composition of the shape memory alloy, accurate operation at a desired temperature is possible. In addition, since there is no need to insert a separate safety device in shorting and venting, additional components and processes are not required, which is economically advantageous.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 양극판, 세퍼레이터 및 음극판을 포함하는 전극조립체; 상기 양극판 및 음극판 각각의 일측에서 소정 길이로 연장 형성되어 있는 전극 탭; 상기 전극탭의 적어도 일부와 접속부를 형성하는 전극리드 및 상기 전극리드가 외부로 인출되도록 상기 전극조립체를 감싸 밀봉하는 파우치를 포함하는 이차전지에 있어서, 상기 전극리드는 형상기억합금으로 이루어지며, 상기 이차전지의 내부가 소정 온도로 상승시 상기 접속부의 전극리드가 절곡되어 상기 접속부에서 전극탭과의 단락을 유도하는 것인 이차전지가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electrode assembly including a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate; An electrode tab extending from one side of each of the positive electrode plate and the negative electrode plate to a predetermined length; Wherein the electrode lead includes at least a portion of the electrode tab and a connection portion, and a pouch for encapsulating the electrode assembly so that the electrode lead is led out to the outside, wherein the electrode lead is made of a shape memory alloy, And the electrode lead of the connecting portion is bent when the inside of the secondary battery rises to a predetermined temperature to induce a short circuit with the electrode tab at the connecting portion.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 형상기억합금으로 이루어진 전극리드를 포함하여, 전지 내부의 온도가 상승하는 경우, 바람직하게는, 80 이상의 온도에서 절곡되어 전극리드의 전극탭과 접속되어 있는 부분이 위로 말려 올라가면서 전극탭과의 단락을 유도할 수 있다.As described above, the secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode lead made of a shape memory alloy. When the temperature inside the battery rises, it is preferably bent at a temperature of 80 or more, It is possible to induce a short circuit with the electrode tab while the portion connected to the tab is rolled up.

또한, 상기 전극리드는 전극탭과 접속부를 형성하는 전극리드의 영역이 첨단 또는 톱니 형상으로 이루어져 있을 수 있으므로, 전지 내부의 온도가 상승하는 경우, 전극탭과 접속되어 있는 부분이 위로 말려 올라가면서 전극탭과 전극리드의 단락을 유도할 뿐만 아니라, 상기 첨단 형상으로 이루어진 부분이 파우치를 뚫어 개방시킬 수 있으므로, 보다 확실하게 안정성을 확보할 수 있게 된다.In addition, the electrode lead may have a tip or sawtooth region of the electrode lead forming the electrode tab and the connecting portion. Therefore, when the temperature inside the battery rises, the portion connected to the electrode tab is rolled up, It is possible not only to induce a short circuit between the tab and the electrode lead, but also to open the pouch to open the pouch portion so that the stability can be assured more reliably.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be obvious to those of ordinary skill in the art.

100: 전극리드
120: 리드필름
140: 전극탭과 전극리드의 접속부
160: 전극탭
180: 파우치
200: 전극조립체100: electrode lead
120: lead film
140: Connection between electrode tab and electrode lead
160: electrode tab
180: Pouch
200: electrode assembly

Claims (9)

전극조립체의 전극탭의 적어도 일부와 접속부를 형성하는 전극리드에 있어서,
상기 전극리드는 형상기억합금으로 이루어지며,
전지 내부가 소정 온도로 상승시 상기 접속부의 전극리드가 절곡되어 상기 접속부에서 전극탭과의 단락을 유도하는 것인 전극리드.
An electrode lead forming at least part of an electrode tab of a electrode assembly and a connection portion,
Wherein the electrode lead is made of a shape memory alloy,
Wherein an electrode lead of the connecting portion is bent when the inside of the battery rises to a predetermined temperature to induce a short circuit with the electrode tab at the connecting portion.
제1항에 있어서,
상기 전극리드가 80℃ 이상의 온도에서 절곡되는 것을 특징으로 하는 전극리드.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode lead is bent at a temperature of 80 캜 or more.
제1항에 있어서,
상기 전극리드가 티타늄, 니켈 및 구리 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 형상기억합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전극리드.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode lead is made of a shape memory alloy containing at least one selected from the group consisting of titanium, nickel and copper.
제1항에 있어서,
상기 전극탭과 접속부를 형성하는 전극리드의 영역이 첨단 형상인 것을 특징으로 하는 전극리드.
The method according to claim 1,
Wherein an area of the electrode lead forming the electrode tab and the connection portion is a tip shape.
제4항에 있어서,
상기 첨단 형상이 복수 개인 것을 특징으로 하는 전극리드.
5. The method of claim 4,
Wherein the electrode lead has a plurality of tip shapes.
양극판, 세퍼레이터 및 음극판을 포함하는 전극조립체;
상기 양극판 및 음극판 각각의 일측에서 소정 길이로 연장 형성되어 있는 전극 탭;
상기 전극탭의 적어도 일부와 접속부를 형성하는 전극리드 및
상기 전극리드가 외부로 인출되도록 상기 전극조립체를 감싸 밀봉하는 파우치를 포함하는 이차전지에 있어서,
상기 전극리드는 형상기억합금으로 이루어지며, 상기 이차전지의 내부가 소정 온도로 상승시 상기 접속부의 전극리드가 절곡되어 상기 접속부에서 전극탭과의 단락을 유도하는 것인 이차전지.
An electrode assembly including a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate;
An electrode tab extending from one side of each of the positive electrode plate and the negative electrode plate to a predetermined length;
An electrode lead forming at least part of the electrode tab and a connection portion;
And a pouch for wrapping and sealing the electrode assembly so that the electrode lead is drawn out to the outside,
Wherein the electrode lead is made of a shape memory alloy and when the internal temperature of the secondary battery rises to a predetermined temperature, an electrode lead of the connection portion is bent to induce a short circuit with the electrode tab at the connection portion.
제6항에 있어서,
상기 이차전지의 내부 온도가 80℃ 이상의 온도로 상승될 때 상기 접합부의 전극리드가 절곡되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method according to claim 6,
Wherein the electrode lead of the junction is bent when the internal temperature of the secondary battery rises to a temperature of 80 캜 or more.
제6항에 있어서,
상기 전극탭과 접속부를 형성하는 전극리드의 영역이 첨단 형상인 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method according to claim 6,
Wherein an area of the electrode lead forming the electrode tab and the connection portion is a tip shape.
제6항에 있어서,
상기 전극리드가 80℃ 이상의 온도에서 절곡되어 상기 파우치를 뚫어 개방하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method according to claim 6,
Wherein the electrode lead is bent at a temperature of 80 占 폚 or higher to open the pouch to open the pouch.
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