KR100696828B1 - Secondary Battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로, 안전밴트의 돌출부와 대응되게 전류차단수단의 크로스바의 상면 또는 하면에 파단홈을 형성하고, 비아홀의 위치를 안전밴트의 돌출부와 어긋나게 변경시킨 상태에서 비아홀을 적어도 2개 이상 형성하여 함으로써 동일한 파단압에 의하여 전류가 차단됨과 아울러 통전 면적의 증대로 인해 내부 저항을 감소시켜 리튬 이차전지의 안정성을 향상시키도록 한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery, the breakdown groove is formed on the upper or lower surface of the crossbar of the current blocking means corresponding to the protrusion of the safety van, and the via hole at least in a state in which the position of the via hole is shifted from the protrusion of the safety van. By forming two or more, the current is blocked by the same breaking pressure and the internal resistance is reduced due to the increase in the conduction area, thereby improving the stability of the lithium secondary battery.

리튬 이차전지, 전류차단수단, 안전밴트, 비아홀, 파단홈 Lithium secondary battery, current blocking means, safety vent, via hole, breaking groove

Description

리튬 이차전지 {Secondary Battery}Lithium Secondary Battery

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 원통형 리튬 이차전지의 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of a cylindrical lithium secondary battery according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 원통형 리튬 이차전지의 캡조립체의 분해사시도.Figure 2 is an exploded perspective view of the cap assembly of the cylindrical lithium secondary battery according to the first embodiment of the present invention.

도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 의한 전류차단수단의 평면도.3A is a plan view of the current interrupting means according to the first embodiment of the present invention;

도 3b는 도 3a의 A-A'선 단면도.3B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3A.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 전류차단수단의 평면도.4 is a plan view of a current interrupting means according to a second embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 전류차단수단의 단면도.5 is a sectional view of a current interrupting means according to a third embodiment of the present invention;

도 6a는 본 발명의 제4 실시예에 의한 전류차단수단의 평면도.6A is a plan view of a current interrupting means according to a fourth embodiment of the present invention;

도 6b는 도 6a의 B-B'선 단면도.FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 6A.

도 7은 본 발명의 제5 실시예에 의한 전류차단수단의 평면도.7 is a plan view of a current interrupting means according to a fifth embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 제6 실시예에 의한 전류차단수단의 단면도.8 is a sectional view of a current interrupting means according to a sixth embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 의해 전류차단수단이 파단되어 전류가 차단되는 작용을 도시한 원통형 리튬 이차전지의 종단면도.9 is a longitudinal cross-sectional view of the cylindrical lithium secondary battery showing the action of breaking the current blocking means by the first embodiment of the present invention to cut off the current.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100 ; 원통형 리튬 이차전지 200 ; 전극조립체100; Cylindrical lithium secondary battery 200; Electrode Assembly

300 ; 원통형 캔 400 ; 캡조립체300; Cylindrical can 400; Cap assembly

410 ; 안전밴트 412 ; 돌출부410; Safety vent 412; projection part

420,420a,420b,420c,420d,420e ; 전류차단수단420,420a, 420b, 420c, 420d, 420e; Current interruption means

422 ; 절연인쇄기판 424 ; 외곽링422; Insulated printed substrate 424; Outer Ring

426 ; 크로스바 428,430 ; 파단홈426; Crossbars 428,430; Breaking groove

432a,432b ; 제1비아홀 434a,434b ; 제2비아홀432a, 432b; First via holes 434a, 434b; 2nd Via Hall

436 ; 측단홈 440 ; 상부 도전박막436; Side groove 440; Upper conductive thin film

450 ; 하부 도전박막 460 ; 제1도전층450; Lower conductive thin film 460; 1st conductive layer

470 ; 제2도전층 480 ; 이차보호소자470; Second conductive layer 480; Secondary protection element

490 ; 캡업490; Cap up

본 발명은 리튬 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 리튬 이차전지의 전류의 흐름 통로인 통전면적을 증대시켜 내부 저항을 감소시키고, 비아홀의 위치를 변경시킴과 동시에 안전밴트의 돌출부와 대응되게 파단홈을 형성하여 전류차단수단의 크로스바가 동일한 파단압에 의해 파단되도록 하며, 비아홀을 적어도 2개 이상 형성함으로써 통전면적의 증대로 인해 내부 저항을 감소시켜 안정성을 향상시키도록 한 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery, and more particularly, to increase an conduction area, which is a flow path of a current of a lithium secondary battery, to reduce internal resistance, to change a position of a via hole, and to correspond to a protrusion of a safety vent. A breakdown groove is formed so that the crossbar of the current blocking means is broken by the same breaking pressure, and at least two via holes are formed to reduce the internal resistance due to an increase in the conduction area, thereby improving stability. will be.

리튬 이차전지는 외관의 형상에 따라 원통형 리튬 이차전지와 각형 리튬 이차전지로 구분된다. 원통형 리튬 이차전지는 과충전이나 이상 작동에 의해 전지의 내부 압력이 규정 이상으로 상승되고 폭발의 위험이 있을 경우에 캡조립체에서 이차전지 내부의 전류를 차단하여 더 이상 반응이 일어나지 않게 함으로써 리튬 이차전지의 안전성을 향상시키고 있다.Lithium secondary batteries are classified into cylindrical lithium secondary batteries and rectangular lithium secondary batteries according to their appearance. Cylindrical lithium secondary battery is designed to prevent the reaction of the lithium secondary battery by blocking the current inside the secondary battery in the cap assembly when the internal pressure of the battery rises above the specified level due to overcharge or abnormal operation and there is a risk of explosion. Improve safety.

이러한 원통형 리튬 이차전지의 캡조립체 구조가 한국특허 제10-0357950호에 개시되어 있는 바, 원통형 리튬 이차전지는 외관을 형성하는 원통형 캔과, 캔의 상단 개구부에 절연가스켓을 개재하여 결합 밀봉되는 캡조립체로 구성된다. 상기 원통형 캔은 내부에 양극판, 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 삽입된 세퍼레이터가 젤리롤 형태로 권취된 전극조립체와 그 내부에 전해액이 수용된다.The cap assembly structure of the cylindrical lithium secondary battery is disclosed in Korean Patent No. 10-0357950. The cylindrical lithium secondary battery has a cylindrical can that forms an exterior and a cap that is sealingly sealed through an insulating gasket in an upper opening of the can. It consists of an assembly. The cylindrical can has an electrode assembly in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator inserted between the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound in a jelly roll form, and an electrolyte solution is contained therein.

상기 캡조립체는 안전밴트와 전류차단수단과 이차보호소자 및 터미널 캡 즉 캡 업(Cap Up)을 포함하여 구성된다.The cap assembly includes a safety band, a current blocking means, a secondary protective device, and a terminal cap, that is, a cap up.

상기 안전밴트는 중앙에 하부로 돌출부가 형성된 판상으로 이루어져 상기 캡조립체의 하부에 위치하며, 이차전지의 내부에서 발생한 압력에 의하여 돌출부가 상방향으로 변형된다. 상기 안전밴트의 하면 소정위치에는 전극조립체의 양극판 및 음극판 중에서 한 전극판 예를 들어, 양극판에서 인출한 양극탭이 용접되어 상기 안전밴트와 전극조립체의 양극판이 전기적으로 연결된다. 여기서 양극판 및 음극판 중 나머지 전극판 예를 들어, 음극판은 도시하지 않은 탭 또는 직접 접촉 방식에 의해 캡과 전기적으로 연결된다.The safety van is formed in a plate shape with a protruding portion at the bottom thereof, and is positioned below the cap assembly. The protruding portion is deformed upward by pressure generated in the secondary battery. At a lower surface of the safety van, one electrode plate, for example, a positive electrode tab drawn from the positive electrode plate, of the positive electrode plate and the negative electrode plate of the electrode assembly is welded to electrically connect the safety vane and the positive electrode plate of the electrode assembly. Here, the remaining electrode plate of the positive electrode plate and the negative electrode plate, for example, the negative electrode plate is electrically connected to the cap by a tab or direct contact method (not shown).

상기 전류차단수단(Current Interrupt Device;이하 "CID"라 한다)은 상기 안전밴트의 상부에 설치되며, 상기 안전밴트로 흐르는 전류를 통전시켜 상기 이차보호소자로 흐르게 한다. 그러나 이차전지가 비정상적으로 작동되어 이차전지의 내부 압력이 규정 이상으로 상승되는 경우에 상기 안전밴트의 돌출부가 상향으로 변형되면서 전류차단수단이 파괴되어 전류의 흐름을 차단하게 된다.The current interrupting device (hereinafter referred to as "CID") is installed above the safety vent, and conducts current flowing through the safety vent to flow to the secondary protection element. However, when the secondary battery is abnormally operated and the internal pressure of the secondary battery rises above the prescribed level, the protrusion of the safety van is deformed upward, thereby breaking the current blocking means to block the flow of current.

종래 기술에 의한 전류차단수단은 원형의 외곽링과 상기 외곽링의 중앙을 가로지르는 바를 포함하여 형성되며 상기 바의 중앙에 비아홀을 구비하는 절연인쇄기판과, 상기 절연인쇄기판의 상면과 하면에 형성되는 도전박막을 포함하여 구성된다. 상기 도전박막 중에서 상부 도전박막의 일측은 상기 절연인쇄기판의 외곽링에 연결되지만, 타측은 외곽링에 연결되지 않는다. 반대로 상기 하부 도전박막은 일측은 외곽링에 연결되지 않으며 타측이 외곽링과 연결된다. 상기 비아홀의 내부에는 구리와 같은 도전금속으로 도전층이 형성되어 상기 상,하부 도전박막을 전기적으로 연결하게 된다.The current blocking means according to the prior art is formed including a circular outer ring and a bar that crosses the center of the outer ring and is formed on the upper and lower surfaces of the insulated printed board having a via hole in the center of the bar, and the insulated printed board. It is comprised including the conductive thin film which becomes. One side of the upper conductive thin film of the conductive thin film is connected to the outer ring of the insulated printed board, but the other side is not connected to the outer ring. On the contrary, one side of the lower conductive thin film is not connected to the outer ring, and the other side thereof is connected to the outer ring. A conductive layer is formed of a conductive metal such as copper in the via hole to electrically connect the upper and lower conductive thin films.

상기 바는 상기 비아홀이 형성된 부분의 양측면에 파단부가 형성되어 용이하게 파단되도록 한다.The bar is provided with fracture portions at both sides of the portion where the via hole is formed so that the fracture is easily broken.

상기 전류차단수단은 상기 안전밴트의 돌출부에 상기 비아홀이 접촉되면서 통과되도록 설치된다. 상기 안전밴트의 돌출부가 상부로 돌출될 때 그 힘에 의하여 비아홀을 주심으로 상기 전류차단수단의 바가 파괴되면서 비아홀 내부의 도전층과 상부 도전박막 또는 하부 도전박막과의 전기적 연결이 끊어지게 된다. 따라서 상기 전류차단수단은 안전밴트와 이차보호소자 사이에 전류의 흐름을 차단하게 되는 것이다.The current blocking means is installed to pass through the via hole in contact with the protruding portion of the safety vent. When the protrusion of the safety van protrudes upward, the bars of the current blocking means are broken by the force, and the electrical connection between the conductive layer and the upper conductive thin film or the lower conductive thin film inside the via hole is broken. Therefore, the current blocking means is to block the flow of current between the safety vent and the secondary protection device.

상기한 바와 같이, 일반적으로 종래 기술에 의한 리튬 이차전지는 전류차단수단으로 이용됨과 아울러 전류통전수단의 통로의 역할을 수행하고 있는 절연인쇄 기판의 폭 및 절연인쇄기판에 형성된 비아홀의 직경을 변경하기 어렵다. 따라서 리튬 이차전지의 전체적인 전류의 통전 면적을 증대할 수 없으므로 전지의 내부 저항을 감소시킬 수 없는 한계가 있다.As described above, in general, the lithium secondary battery according to the prior art is used to change the width of the insulated printed board and the diameter of the via hole formed in the insulated printed board, which is used as a current blocking means and serves as a passage of the current conducting means. it's difficult. Therefore, since the current carrying area of the entire lithium secondary battery cannot be increased, there is a limit that the internal resistance of the battery cannot be reduced.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 리튬 이차전지에서 발생되는 전류가 외부로 공급되는 경로인 전류의 통전 면적을 증대시켜 전지의 내부 저항을 감소시킴으로써 전지의 충방전 효율을 향상시킴과 아울러 방전용량을 증대시키도록 한 리튬 이차전지를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, by increasing the conduction area of the current that is the path of the current generated in the lithium secondary battery to the outside to reduce the internal resistance of the battery to improve the charge and discharge efficiency of the battery In addition, it is an object to provide a lithium secondary battery to increase the discharge capacity.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 리튬 이차전지는 하방향으로 돌출되어 내부 압력의 상승시 상방향으로 변형되는 돌출부를 구비하는 안전밴트와, 상기 안전밴트의 상부에 안착되는 전류차단수단을 구비하는 캡조립체를 포함하여 구성되는 리튬 이차전지에 있어서, 상기 전류차단수단은 외곽링과, 상기 외곽링의 중앙을 가로지르는 상태로 일체로 형성되며 상기 안전밴트의 돌출부와 대응되어 형성되는 파단부 및 상기 파단부의 일측 또는 타측에서 적어도 2개 이상의 비아홀이 형성되는 크로스바를 포함하는 절연인쇄기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.Lithium secondary battery according to the present invention for achieving the above object is a safety van having a protrusion that protrudes in a downward direction and deforms upward when the internal pressure rises, and a current blocking means seated on an upper portion of the safety vant. In the lithium secondary battery comprising a cap assembly having a, wherein the current blocking means is formed integrally with the outer ring, the state crossing the center of the outer ring and the break formed corresponding to the protrusion of the safety vent And an insulated printed board including a crossbar having at least two via holes formed at one side or the other side of the break portion.

상기 안전밴트의 돌출부는 중앙에 형성되고, 상기 크로스바의 파단부는 상기 안전밴트의 돌출부와 대응되게 상기 크로스바의 중앙에 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, the protrusion of the safety vane is formed at the center, and the break of the crossbar is formed at the center of the crossbar to correspond to the protrusion of the safety vane.

상기 크로스바의 파단부는 크로스바의 상면 또는 하면중 적어도 일면에서 상기 크로스바에 대하여 수직방향으로 요입형성되는 파단홈인 것이 바람직하다.Preferably, the fracture portion of the crossbar is a fracture groove recessed in a vertical direction with respect to the crossbar on at least one surface of the upper or lower surface of the crossbar.

상기 파단홈은 단면이 V자형으로 형성된 것이 바람직하다.The fracture groove is preferably formed in a V-shaped cross section.

또한, 상기 파단홈은 상기 크로스바의 두께의 적어도 25％의 깊이를 갖도록 형성된 것이 바람직하다.In addition, the fracture groove is preferably formed to have a depth of at least 25% of the thickness of the crossbar.

한편, 상기 파단홈이 형성된 상기 크로스바의 양측부에는 측면파단홈이 더 형성되어 파단부인 상기 파단홈의 파단이 용이하게 실시되도록 함이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that both side portions of the cross bar where the break groove is formed are further formed with side break grooves so that break of the break groove, which is the break portion, is easily performed.

상기 크로스바는 상기 외곽링과 결합하는 양측의 적어도 일측면에 소정 깊이로 형성되는 측단홈을 더 포함하는 것이 바람직하다.The crossbars may further include side end grooves formed at a predetermined depth on at least one side of both sides coupled to the outer ring.

상기 크로스바에 형성되는 복수의 비아홀은 상기 파단부의 일측단 또는 타측단중 어느 한쪽에 형성된 것이 바람직하다.Preferably, the plurality of via holes formed in the crossbars are formed at one of one end or the other end of the fracture portion.

또는, 상기 크로스바에 형성되는 복수의 비아홀은 상기 파단부의 일측단과 타측단에 교번되게 형성될 수도 있다.Alternatively, the plurality of via holes formed in the crossbar may be alternately formed at one end and the other end of the fracture portion.

그리고, 상기 크로스바의 비아홀의 내주면에 형성되는 도전층은 구리 또는 구리합금으로 형성되는 것이 바람직하다.The conductive layer formed on the inner circumferential surface of the via hole of the crossbar is preferably formed of copper or a copper alloy.

또한, 상기 크로스바는 상기 크로스바의 파단압력이 상기 안전밴트의 돌출부의 변형압력보다 작도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the crossbar is preferably formed such that the breaking pressure of the crossbar is less than the deformation pressure of the protrusion of the safety vane.

이때, 상기 크로스바의 상면 일측단으로부터 상기 비아홀들을 포함하는 영역과, 상기 일측단으로부터 상기 외곽링 상면의 소정영역에 형성되는 상부 도전박막; 상기 크로스바의 하면 타측단으로부터 상기 비아홀들을 포함하는 영역과, 상기 크로스바의 하면 타측단으로부터 상기 외곽링 하면의 소정영역에 형성되는 하부 도전박막;및 상기 비하홀들의 내주면에 각각 형성되어 상기 상부 도전박막과 하부 도전 박막을 전기적으로 연결하는 도전층을 포함한다.In this case, an upper conductive thin film is formed in a region including the via holes from one end of an upper surface of the crossbar, and a predetermined region of the upper surface of the outer ring from the one end; A lower conductive thin film formed on an area including the via holes from the other end of the lower surface of the crossbar, and a lower conductive thin film formed on a predetermined area of the lower surface of the outer ring from the other lower surface of the crossbar; and the upper conductive thin film formed on the inner circumferential surface of the non-holes, respectively. And a conductive layer electrically connecting the lower conductive thin film to the lower conductive film.

상기 상부 도전박막은 상기 외곽링의 상면 전체 영역과, 상기 크로스바의 상면 일측단으로부터 상기 복수의 비아홀을 포함하며 상기 크로스바의 상면 타측단으로부터 소정거리 이격된 영역에 형성된 것이 바람직하다.The upper conductive thin film may be formed in an entire area of the upper surface of the outer ring and the region including the plurality of via holes from one end of the upper surface of the crossbar and spaced a predetermined distance from the other end of the upper surface of the crossbar.

또한, 상기 하부 도전박막은 상기 외곽링의 하면 전체 영역과, 상기 크로스바의 하면 타측단으로부터 상기 비아홀을 포함하며 상기 크로스바의 하면 일측단으로부터 소정거리 이격된 영역에 형성된 것이 바람직하다.The lower conductive thin film may be formed in an entire area of the lower surface of the outer ring and the region spaced apart from the other end of the lower surface of the crossbar by a predetermined distance from one end of the lower surface of the crossbar.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention as described above will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 원통형 리튬 이차전지의 종단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 원통형 리튬 이차전지의 캡조립체의 분해사시도이며, 도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 의한 전류차단수단의 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 A-A'선 단면도이다.1 is a longitudinal cross-sectional view of a cylindrical lithium secondary battery according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of a cap assembly of a cylindrical lithium secondary battery according to a first embodiment of the present invention, Figure 3a 3 is a plan view of the current interrupting means according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 3A.

본 발명의 제1실시예에 의한 리튬 이차전지(100)는 도 1을 참조하면, 전극조립체(200)와, 전해액을 수용하는 원통형 캔(300)과, 상기 원통형 캔(300)의 상부에 조립되어 상기 원통형 캔(300)을 밀봉하며 상기 전극조립체(200)에서 발생되는 전류를 외부 장치로 전달하는 캡조립체(400)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a lithium secondary battery 100 according to a first embodiment of the present invention is assembled to an electrode assembly 200, a cylindrical can 300 containing an electrolyte, and an upper portion of the cylindrical can 300. It is configured to include a cap assembly 400 for sealing the cylindrical can 300 and for transmitting a current generated in the electrode assembly 200 to an external device.

상기 전극조립체(200)는 양극집전체의 표면에 양극활물질층이 코팅된 양극판(210)과 음극집전체의 표면에 음극활물질층이 코팅된 음극판(220)과 상기 양극판(210) 및 음극판(220) 사이에 위치하여 상기 양극판(210)과 음극판(220)을 전기적 으로 절연시키는 세퍼레이터(230)가 젤리-롤 형상으로 권취되어 있다. 상기 양극판(210)은 도전성이 우수한 금속 박판 예를 들면, 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극집전체와, 그 양면에 코팅된 양극활물질층을 포함하고 있다. 상기 양극판(210)의 양단에는 양극활물질층이 형성되지 않은 양극집전체 영역인 양극무지부가 형성되어 있다. 상기 양극무지부의 일단에는 일반적으로 알루미늄 재질로 형성되며 전극조립체(200)의 상부로 일정길이 만큼 돌출되는 양극 탭(215)이 접합되어 있다. 또한, 상기 음극판(220)은 전도성 금속 박판 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 음극집전체와, 그 양면에 코팅된 음극활물질층을 포함하고 있다. 상기 음극판(220)의 양단은 음극활물질층이 형성되어 있지 않은 음극집전체의 영역인 음극무지부가 형성되어 있다. 상기 음극무지부의 일단에는 일반적으로 니켈 재질로 형성되며 전극조립체(200)의 하부로 일정길이 돌출된 음극 탭(225)이 접합되어 있다. 더불어 상기 전극조립체(200)의 상,하부에는 각각 캡조립체(400) 또는 원통형 캔(300)과의 접촉을 방지하기 위한 절연 플레이트(241,245)가 설치되어 있다.The electrode assembly 200 includes a positive electrode plate 210 coated with a positive electrode active material layer on a surface of a positive electrode current collector, and a negative electrode plate 220 coated with a negative electrode active material layer on a surface of a negative electrode current collector, and the positive electrode plate 210 and a negative electrode plate 220. The separator 230, which is positioned between the two electrodes and electrically insulates the positive electrode plate 210 and the negative electrode plate 220, is wound in a jelly-roll shape. The positive electrode plate 210 includes a positive electrode current collector made of a thin metal plate having excellent conductivity, for example, aluminum (Al) foil, and a positive electrode active material layer coated on both surfaces thereof. Both ends of the positive electrode plate 210 are provided with a positive electrode non-coating portion, which is a positive electrode current collector region in which a positive electrode active material layer is not formed. One end of the positive electrode non-coating portion is formed of an aluminum material, and a positive electrode tab 215 is formed to protrude a predetermined length to the upper portion of the electrode assembly 200. In addition, the negative electrode plate 220 includes a negative electrode current collector made of a conductive metal thin plate, for example, copper (Cu) or nickel (Ni) foil, and a negative electrode active material layer coated on both surfaces thereof. Both ends of the negative electrode plate 220 are provided with a negative electrode non-coating portion, which is a region of the negative electrode current collector, in which the negative electrode active material layer is not formed. One end of the negative electrode non-coating portion is generally formed of a nickel material is bonded to the negative electrode tab 225 protruding a predetermined length to the lower portion of the electrode assembly 200. In addition, insulating plates 241 and 245 are installed on upper and lower portions of the electrode assembly 200 to prevent contact with the cap assembly 400 or the cylindrical can 300, respectively.

상기 원통형 캔(300)은 상기 원통형 전극조립체(200)가 수용되도록 소정의 내부공간을 갖는 원통형 측면판(310)과 상기 원통형 측면판(310)의 하부를 밀폐하는 바닥판(320)으로 구성되며, 상부는 전극조립체(200)를 삽입하기 위하여 개방되어 있다. 상기 원통형 캔(300)의 바닥판(320)의 중앙에는 상기 전극조립체(200)의 음극 탭(225)이 접함됨으로써 상기 원통형 캔(300) 자체는 음극(-)의 역할을 수행하게 된다. 또한, 원통형 캔(300)은 일반적으로 알루미늄(Al), 철(Fe) 또는 이들의 합금으로 형성된다. 아울러 상기 원통형 캔(300)은 상부의 개구에 결합되는 상기 캡조립체(400)의 상단부를 압착하도록 상단에서 내부로 휘어지게 형성된 크리핑(clipping)부(330)가 형성된다. 또한, 상기 원통형 캔(300)은 상기 크리핑부(330)로부터 하방향으로 상기 캡조립체(400)의 두께에 대응되는 거리만큼 이격된 위치에 상기 캡조립체(400)의 하부를 압박하는 비딩(beading)부(340)가 형성되어 있다.The cylindrical can 300 is composed of a cylindrical side plate 310 having a predetermined internal space so that the cylindrical electrode assembly 200 is accommodated and a bottom plate 320 sealing the lower portion of the cylindrical side plate 310. The upper part is open to insert the electrode assembly 200. Since the negative electrode tab 225 of the electrode assembly 200 is in contact with the center of the bottom plate 320 of the cylindrical can 300, the cylindrical can 300 itself serves as a negative electrode (-). In addition, the cylindrical can 300 is generally formed of aluminum (Al), iron (Fe) or an alloy thereof. In addition, the cylindrical can 300 is formed with a clipping portion 330 bent from the top to the inside to squeeze the upper end of the cap assembly 400 coupled to the opening of the upper. In addition, the cylindrical can 300 is a beading to press the lower portion of the cap assembly 400 at a position spaced apart from the creeping unit 330 by a distance corresponding to the thickness of the cap assembly 400. A portion 340 is formed.

상기 캡조립체(400)는 도 2를 참조하면, 안전밴트(410)와 전류차단수단(420) 과 이차보호소자(480)와 캡업(490)을 포함하여 구성된다.2, the cap assembly 400 includes a safety vent 410, a current blocking means 420, a secondary protection element 480, and a cap up 490.

상기 안전밴트(410)는 도전성 금속재질로 형성되어 중앙에 하방향으로 돌출부(412)가 형성된 원판 형상으로 형성되고, 상기 캡조립체(400)의 하부에 위치한다. 상기 안전밴트(410)는 바람직하게는 알루미늄 또는 니켈 금속으로 형성된다. 상기 안전밴트(410)의 하부에는 양극탭(215)이 전기적으로 결합되며, 바람직하게는 상기 돌출부(412)에 용접되어 결합된다. 상기 안전밴트(410)의 돌출부(412)는 정상적인 상태에서는 하방향으로 돌출되게 형성되며 이차전지의 과·충방전 또는 이상 발열에 의하여 이차전지 내부의 압력이 증가되는 경우에는 상기 돌출부(412)가 상방향으로 반전되도록 형성된다.The safety vent 410 is formed of a conductive metal material and is formed in a disc shape having a protrusion 412 downward in the center thereof, and is positioned below the cap assembly 400. The safety vent 410 is preferably formed of aluminum or nickel metal. The positive electrode tab 215 is electrically coupled to the lower portion of the safety vent 410, and preferably welded to the protrusion 412. The protrusion 412 of the safety vent 410 is formed to protrude downward in a normal state, and when the pressure inside the secondary battery increases due to overcharge, discharge, or overheating of the secondary battery, the protrusion 412 is formed. It is formed to be reversed in the upward direction.

상기 이차보호소자(480)는 상기 안전밴트(410)의 외경에 상응하는 외경과 소정 폭을 갖는 링형상으로 형성되며, 상기 전류차단수단(420)의 상부에 안착되어 결합되어 리튬 이차전지의 온도가 증가되면 전류의 흐름을 차단하게 된다. 상기 이차보호소자(480)는 바람직하게는 PTC(Positive Temperature Coefficient;이하 'PTC'라 칭함)소자를 사용한다. 상기 PTC 소자는 수지와 탄소분말로 형성되는 소자층과 상면과 하면에 결합되는 도전판으로 형성되며 상기 PTC 소자의 온도가 증가되면 상 기 수지층의 수지가 팽창되면서 탄소분말의 연결을 끊어주어 전류를 차단하게 된다. 상기 PTC 소자로는 세라믹 소자가 사용될 수 있다.The secondary protection element 480 is formed in a ring shape having an outer diameter and a predetermined width corresponding to the outer diameter of the safety vent 410, and is seated and coupled to an upper portion of the current blocking means 420 to form a temperature of a lithium secondary battery. If is increased, it blocks the flow of current. The secondary protection device 480 is preferably a PTC (Positive Temperature Coefficient) (hereinafter referred to as 'PTC') device. The PTC element is formed of an element layer formed of a resin and a carbon powder, and a conductive plate coupled to an upper surface and a lower surface thereof. When the temperature of the PTC element is increased, the resin of the resin layer expands, thereby disconnecting the carbon powder. Will block. As the PTC device, a ceramic device may be used.

상기 이차보호소자(480)는 필요에 따라서는 캡조립체(400)를 구성할 때 생략될 수 있음은 물론이다.Of course, the secondary protection device 480 may be omitted when configuring the cap assembly 400 as necessary.

상기 캡업(490)은 상기 캡조립체(400)의 상부에 안착되어 결합되며, 리튬 이차전지에서 발생되는 전류를 외부로 통전하게 된다.The cap up 490 is seated and coupled to an upper portion of the cap assembly 400, and energizes current generated from the lithium secondary battery to the outside.

상기 전류차단수단(420)은, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 절연인쇄기판(422)과 상부 도전박막(440)과 하부 도전박막(450) 및 제1도전층(460)과 제2도전층(470)을 포함하여 구성된다.Referring to FIGS. 3A and 3B, the current blocking means 420 includes an insulating printed circuit board 422, an upper conductive thin film 440, a lower conductive thin film 450, a first conductive layer 460, and a second conductive layer. And comprises layer 470.

상기 절연인쇄기판(422)은 일반적인 인쇄회로기판(PCB;Printed Circuit Board)에 사용되는 절연 재질로 형성되며, 외곽링(424)과 크로스바(426)을 포함하여 형성된다. 상기 외곽링(424)은 상기 안전밴트(410)에 상응하는 크기로 형성되며, 소정 폭을 갖는 링 형상으로 형성된다. 상기 외곽링(424)은 바람직하게는 링 형상으로 형성되는 상기 이차보호소자(480)의 폭에 대응되는 크기의 폭으로 형성된다.The insulating printed board 422 is formed of an insulating material used for a general printed circuit board (PCB), and includes an outer ring 424 and a crossbar 426. The outer ring 424 is formed in a size corresponding to the safety vent 410, and is formed in a ring shape having a predetermined width. The outer ring 424 is preferably formed to have a width corresponding to the width of the secondary protection element 480 formed in a ring shape.

상기 크로스바(426)는 바 형상으로 상기 외곽링(424)의 중앙을 가로지르는 형태로 일체로 형성된다. 즉, 상기 크로스바(426)는 상기 외곽링(424)의 중심부를 가로질러 양단부가 상기 외곽링(424)의 내주부에 연결된다.The crossbar 426 is integrally formed in a bar shape to cross the center of the outer ring 424. In other words, both ends of the crossbar 426 are connected to the inner circumference of the outer ring 424 across the center of the outer ring 424.

또한, 상기 크로스바(426)는 상기 안전밴트(410)의 돌출부(412)에 대응되는 위치인 중앙부 하면에 파단홈(428)이 형성되고, 상기 파단홈(428)과 일측단 사이에 는 적어도 2개의 비아홀이 형성된다. 즉, 상기 파단홈(428)와 일측단 사이에는 제1비아홀(432a)과 제2비아홀(434a)이 형성된다.In addition, the crossbar 426 has a fracture groove 428 is formed on the lower surface of the central portion that is a position corresponding to the protrusion 412 of the safety vent 410, at least 2 between the fracture groove 428 and one side end; Via holes are formed. That is, a first via hole 432a and a second via hole 434a are formed between the fracture groove 428 and one side end.

상기 파단홈(428)의 단면 형상은 도면에서와 같이, V자홈으로 형성되어 상기 안전밴트(410)의 돌출부(412)가 반전되면서 크로스바(426)를 타격하면 크로스바(426)에서 가장 두께가 얇아 취약한 부위인 파단홈(428)이 절단되도록 한다. 또한, 상기 파단홈(428)은 상기 크로스바(426) 폭의 적어도 25％의 깊이를 갖도록 형성된다. 상기 파단홈(428)의 깊이가 상기 크로스바(426) 폭의 25％보다 작게 되면 다른 부분에 비하여 중앙부분의 강도 감소가 미약하여 상기 크로스바(426)의 중앙부분이 파단하지 않게 된다.The cross-sectional shape of the fracture groove 428 is formed in the V-shaped groove, as shown in the drawing, when the protrusion 412 of the safety vent 410 is inverted and hitting the crossbar 426 is the thinnest in the crossbar 426 Breaking groove 428, which is a weak spot, is to be cut. In addition, the fracture groove 428 is formed to have a depth of at least 25% of the width of the crossbar 426. When the depth of the breaking groove 428 is smaller than 25% of the width of the crossbar 426, the strength of the center portion is weaker than that of other portions, so that the center portion of the crossbar 426 does not break.

상기 제1비아홀(432a) 및 제2비아홀(434a)은 상기 크로스바(426)의 일측단과 상기 파단홈(428) 사이에서 소정 위치에 크로스바(426)를 상하방향으로 관통하여 형성된다. 이러한 제1비아홀(432a) 및 제2비아홀(434a)의 직경은 상기 안전밴트(410)의 돌출부(412)에 의해 발생되는 충격에 의해 크로스바(426)가 제1비아홀(432) 또는 제2비아홀(434)에서 파단되는 것을 방지할 수 있는 크기의 범위내에서 형성된다. The first via hole 432a and the second via hole 434a are formed by penetrating the crossbar 426 upward and downward at a predetermined position between one end of the crossbar 426 and the fracture groove 428. The diameter of the first via hole 432a and the second via hole 434a is such that the crossbar 426 may have the first via hole 432 or the second via hole due to the impact generated by the protrusion 412 of the safety vent 410. It is formed within a range that can be prevented from breaking at 434.

상기 제1비아홀(432a)은 내주면에 도전성 금속으로 제1도전층(460)이 형성되고, 상기 제2비아홀(434a)의 내주면에는 제2도전층(470)이 형성되며, 이러한 도전층들은 바람직하게는 구리 또는 구리 합금으로 형성된다. 이러한 도전층의 형성은 두께의 조절이 용이하고 공정이 간단한 도금공정에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.The first via hole 432a is formed of a conductive metal on an inner circumferential surface thereof, and a second conductive layer 470 is formed on an inner circumferential surface of the second via hole 434a. Is formed of copper or a copper alloy. The conductive layer is preferably formed by a plating process that is easy to control the thickness and the process is simple.

이러한 제1도전층(460) 및 제2도전층(470)은 적어도 5㎛의 두께로 형성된다. 상기 도전층들(460)(470)은 두께가 5㎛ 보다 작게 되면 전류의 흐름이 원활하지 않게 되며, 전기 저항이 증가되는 문제가 발생된다.The first conductive layer 460 and the second conductive layer 470 are formed to have a thickness of at least 5 μm. When the conductive layers 460 and 470 are smaller than 5 μm in thickness, current may not flow smoothly, and electrical resistance may increase.

상기 상부 도전박막(440)은 소정 두께의 금속으로 형성되며, 바람직하게는 구리 또는 구리 합금으로 형성된다. 다만, 여기서 상기 상부 도전박막(440)의 재질을 한정하는 것은 아니다. 상기 상부 도전박막(440)은 상기 크로스바(426)의 상면 타측단으로부터 상기 제1비아홀(432a) 및 제2비아홀(434a)을 포함하는 영역과, 상기 크로스바(426)의 상면의 일측단으로부터 상기 외곽링(424) 상면의 소정영역에 형성된다. 실시예에서는, 상기 상부 도전박막(440)은 상기 크로스바(426)의 상면에서는 상기 제1비아홀(432a) 및 제2비아홀(434a)을 포함하며 상기 크로스바(426)의 일측단으로부터 소정거리 이격되는 영역을 포함하여 형성되어 있다.The upper conductive thin film 440 is formed of a metal having a predetermined thickness, and preferably formed of copper or a copper alloy. However, the material of the upper conductive thin film 440 is not limited thereto. The upper conductive thin film 440 includes a region including the first via hole 432a and the second via hole 434a from the other end of the upper surface of the crossbar 426, and the upper conductive thin film 440 from the one end of the upper surface of the crossbar 426. It is formed in a predetermined area of the upper surface of the outer ring (424). In an embodiment, the upper conductive thin film 440 includes the first via hole 432a and the second via hole 434a on an upper surface of the crossbar 426, and is spaced a predetermined distance from one end of the crossbar 426. It is formed including the area.

상기 상부 도전박막(440)은 상기 제1비아홀(432a) 및 제2비아홀(434a)의 내주면에 형성되는 상기 제1도전층(460) 및 제2도전층(470)의 상단부와 각각 전기적으로 결합되어 상기 제1도전층(460) 및 제2도전층(470)을 통해 흐르는 전류가 상부 도전박막(440)을 통하여 흐르게 된다.The upper conductive thin film 440 is electrically coupled to upper ends of the first conductive layer 460 and the second conductive layer 470 formed on inner circumferential surfaces of the first via hole 432a and the second via hole 434a, respectively. Thus, current flowing through the first conductive layer 460 and the second conductive layer 470 flows through the upper conductive thin film 440.

상기 상부 도전박막(440)은 바람직하게는 상기 외곽링(424)의 상면에 전체적으로 형성되어 상기 전류차단수단(420)과 상면에 순차적으로 안착되는 이차보호소자(480) 또는 캡업(490)과의 전기적 접촉을 원활하게 할 수 있게 된다. 즉, 상기 상부 도전박막(440)은 상기 크로스바(426)의 상면에서 제1비아홀(432a) 및 제2비아홀(434a)을 포함하는 영역 및 이와 연결되는 상기 외곽링(424) 상면의 일부 영역에 만 형성될 수 있으나, 이러한 경우에는 상기 외곽링(424) 상면의 일부에 형성된 도전박막 만이 상기 이차보호소자(480) 또는 캡업(490)과 전기적 접촉을 하게 되므로 전류의 흐름이 원활해지지 못하거나, 전기저항이 증가되는 문제가 발생될 수 있다. 따라서 상기 전류차단수단(420)과 이차보호소자(480) 또는 캡업(490)의 전기적 접촉을 증가시키기 위하여 상기 상부 도전박막(440)을 보다 넓은 면적으로 형성하는 것이 바람직하다.The upper conductive thin film 440 is preferably formed on the upper surface of the outer ring 424 with the secondary protection device 480 or the cap-up 490 which is sequentially seated on the upper surface of the current blocking means 420. Electrical contact can be made smoothly. That is, the upper conductive thin film 440 may be formed on a region including the first via hole 432a and the second via hole 434a on the upper surface of the crossbar 426 and a portion of the upper surface of the outer ring 424 connected thereto. However, in this case, only the conductive thin film formed on a part of the upper surface of the outer ring 424 is in electrical contact with the secondary protection element 480 or the cap-up 490, or the flow of current may not be smooth. The problem of increased electrical resistance may occur. Therefore, in order to increase the electrical contact between the current blocking means 420 and the secondary protective element 480 or the cap up 490, it is preferable to form the upper conductive thin film 440 in a larger area.

상기 하부 도전박막(450)은 상기 상부 도전박막(440)과 동일하게 소정 두께의 도전성 금속으로 형성되며, 상기 크로스바(426)의 하면 일측단으로부터 상기 외곽링(424) 하면의 소정영역에 형성된다. 또한, 상기 하부 도전박막(450)은 상기 제1비아홀(432a) 및 제2비아홀(434a)의 내주면에 형성되는 제1도전층(460) 및 제2도전층(470)의 하단부와 전기적으로 연결된다. 따라서 상기 하부 도전박막(450)을 흐르는 전류는 제1도전층(460) 또는 제2도전층(470)을 통해서 상기 상부 도전박막(440)으로 흐르게 된다.The lower conductive thin film 450 is formed of a conductive metal having a predetermined thickness, similar to the upper conductive thin film 440, and is formed in a predetermined region of the lower surface of the outer ring 424 from one end of the lower surface of the crossbar 426. . In addition, the lower conductive thin film 450 is electrically connected to lower ends of the first conductive layer 460 and the second conductive layer 470 which are formed on inner circumferential surfaces of the first via hole 432a and the second via hole 434a. do. Therefore, the current flowing through the lower conductive thin film 450 flows to the upper conductive thin film 440 through the first conductive layer 460 or the second conductive layer 470.

상기 하부 도전박막(450)은 바람직하게는 상기 외곽링(424)의 하면에 전체적으로 형성될 수 있으며, 상기 전류차단수단(420)의 하면에 결합되는 상기 안전밴트(410)와의 전기적 접촉을 원활하게 실시할 수 있게 된다. 즉, 상기 하부 도전박막(450)은 상기 크로스바(426)의 제1비아홀(432a) 및 제2비아홀(434a)을 포함하는 영역 및 이와 연결되는 상기 외곽링(424) 하면의 일부 영역에만 형성될 수 있으나 이러한 경우에는 상기 외곽링(424) 하면의 일부에 형성된 도전박막만이 상기 안전밴트(410)와 전기적 접촉을 하게 되므로 전류의 흐름이 원활하지 못하게 되거나 전기 저항이 증가하는 문제가 발생될 수 있다. 따라서 상기 전류차단수단(420)과 안전밴트(410)의 전기적 접촉을 증가시키기 위하여 상기 하부 도전박막(450)을 보다 넓은 면적으로 형성하는 것이 바람직하다.The lower conductive thin film 450 may be preferably formed entirely on the bottom surface of the outer ring 424, and smoothly makes electrical contact with the safety vent 410 coupled to the bottom surface of the current blocking means 420. It becomes possible to carry out. That is, the lower conductive thin film 450 may be formed only in an area including the first via hole 432a and the second via hole 434a of the crossbar 426 and a part of the lower surface of the outer ring 424 connected thereto. However, in this case, since only the conductive thin film formed on a part of the lower surface of the outer ring 424 is in electrical contact with the safety vent 410, current may not flow smoothly or an increase in electrical resistance may occur. have. Therefore, in order to increase the electrical contact between the current blocking means 420 and the safety vent 410, it is preferable to form the lower conductive thin film 450 in a larger area.

한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 파단홈(428)이 형성된 상기 크로스바(426)의 양측부에는 측면파단홈이 더 형성되어 파단부인 상기 파단홈(428)의 파단이 용이하게 실시되도록 함이 바람직하다. On the other hand, although not shown in the figure, side break grooves are further formed on both sides of the crossbar 426 in which the break groove 428 is formed, so that the break of the break groove 428, which is the break portion, is easily performed. Do.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 전류차단수단을 도시한 평면도이다. 4 is a plan view showing a current blocking means according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2 실시예에 의한 전류차단수단(420a)은 상술한 제1 실시예에서 상기 크로스바(426)의 양측단에 적어도 일측면에 중앙을 향하여 원호형으로 형성된 측단홈(436)을 포함하여 이루어진다.The current blocking means 420a according to the second embodiment of the present invention includes side end grooves 436 formed in an arc shape toward at least one side of the crossbar 426 toward the center in the first embodiment described above. It is done by

이러한 측단홈(436)이 형성된 크로스바(426)는 중앙에 형성된 파단홈(428)이 안전밴트(410)의 돌출부(412)의 변형에 의한 충격으로 크로스바(426)가 파단시 크로스바(426)가 보다 용이하게 상승되면서 파단되도록 한다. 따라서 측단홈(436)이 형성된 크로스바(426)의 양측단은 파단홈(428)이 형성된 중앙부 보다 강도가 높아야 하므로 측단홈(436)이 형성된 양측단 부위의 크로스바의 단면적이 파단홈(428)이 형성된 중앙 부위의 크로스바의 단면적보다 커지는 범위 내에서 측단홈(436)이 깊이를 갖고 형성된다.The crossbar 426 having the side end grooves 436 has a cross groove 426 formed when the cross groove 428 is broken due to the impact of the break groove 428 formed at the center thereof by the deformation of the protrusion 412 of the safety vent 410. Easier to rise and break. Therefore, both ends of the crossbar 426 having the side grooves 436 should have higher strength than the center portion at which the break grooves 428 are formed, so that the cross-sections of the cross bars at the both end portions having the side grooves 436 are formed at the break grooves 428. The side end grooves 436 are formed to have a depth within a range larger than the cross-sectional area of the crossbar of the formed central portion.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 전류차단수단의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of the current interrupting means according to the third embodiment of the present invention.

본 발명의 제3 실시예에 의한 전류차단수단(420b)은 상술한 제1 실시예에서 상기 크로스바(426)의 중앙부 상면에 파단홈(430)을 더 형성한다. 이때, 파단홈(430)의 내측면에는 상부 도전박막(440)이 형성되어 있으며, 하면에 형성되는 파단홈(428)은 하부 도전박막(450)이 형성되지 않아도 무방하다. The current blocking means 420b according to the third embodiment of the present invention further includes a fracture groove 430 in the upper surface of the central portion of the crossbar 426 in the above-described first embodiment. At this time, the upper conductive thin film 440 is formed on the inner surface of the fracture groove 430, and the lower conductive thin film 450 may be formed in the fracture groove 428 formed on the lower surface.

도 6a는 본 발명의 제4 실시예에 의한 전류차단수단을 도시한 평면도이고, 도 6b는 도 6a의 B-B'선 단면도이다.6A is a plan view showing a current interrupting means according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line B-B 'of FIG. 6A.

본 발명의 제4 실시예에 의한 전류차단수단(420c)은 상기 크로스바(426)가 상기 안전밴트(410)의 돌출부(412)에 대응되는 위치인 중앙 하면에 파단홈(428)이 형성되고, 상기 파단홈(428)과 일측단 사이에 적어도 1개의 비아홀이 형성됨과 아울러 파단홈(428)과 타측단 사이에 적어도 1개의 비아홀이 형성된다. 실시예에서는, 상기 파단홈(428)과 일측단 사이에는 제1비아홀(432b)이 형성되고, 파단홈(428)과 타측단 사이에 제2비아홀(434b)이 형성되어 있다.In the current interrupting means 420c according to the fourth embodiment of the present invention, a fracture groove 428 is formed at a center lower surface of the crossbar 426 corresponding to the protrusion 412 of the safety vent 410. At least one via hole is formed between the break groove 428 and one end, and at least one via hole is formed between the break groove 428 and the other end. In an embodiment, a first via hole 432b is formed between the break groove 428 and one side end, and a second via hole 434b is formed between the break groove 428 and the other end.

상기 제1비아홀(432b) 및 제2비아홀(434b)은 상기 크로스바(426)의 일측단 및 타측단과 상기 파단홈(428) 사이에서 소정 위치에 크로스바(426)를 상하방향으로 관통하여 형성된다. 이러한 제1비아홀(432b) 및 제2비아홀(434b)의 직경은 상기 안전밴트(410)의 돌출부(412)에 의해 발생되는 충격에 의해 크로스바(426)가 제1비아홀(432b) 또는 제2비아홀(434b)에서 파단되는 것을 방지할 수 있는 크기의 직경범위내에서 형성된다. The first via hole 432b and the second via hole 434b are formed by penetrating the crossbar 426 upward and downward at a predetermined position between one end and the other end of the crossbar 426 and the breaking groove 428. The diameter of the first via hole 432b and the second via hole 434b is such that the crossbar 426 may have the first via hole 432b or the second via hole due to the impact generated by the protrusion 412 of the safety vent 410. It is formed in the diameter range of the size that can prevent the break at 434b.

상기 제1비아홀(432b)은 내주면에 도전성 금속으로 제1도전층(460)이 형성되고, 상기 제2비아홀(434b)의 내주면에는 제2도전층(470)이 형성되며, 이러한 도전 층들(460)(470)은 바람직하게는 구리 또는 구리 합금으로 형성된다.The first via hole 432b is formed of a conductive metal on an inner circumferential surface thereof, and a second conductive layer 470 is formed on an inner circumferential surface of the second via hole 434b. ) 470 is preferably formed of copper or a copper alloy.

도 7은 본 발명의 제5 실시예에 의한 전류차단수단을 도시한 평면도로서, 본 발명의 제5 실시예에 의한 전류차단수단(420d)은 상술한 제4 실시예에서 상기 크로스바(426)의 양측단에 적어도 일측면에 중앙을 향하여 원호형으로 형성된 측단홈(436)을 포함하여 이루어진다.7 is a plan view showing a current blocking means according to a fifth embodiment of the present invention, wherein the current blocking means 420d according to the fifth embodiment of the present invention is the crossbar 426 of the fourth embodiment. It comprises a side end groove 436 formed in an arc shape toward the center on at least one side at both ends.

이러한 측단홈(436)이 형성된 크로스바(426)는 중앙에 형성된 파단홈(428)이 안전밴트(410)의 돌출부(412)의 변형에 의한 충격으로 크로스바(426)가 파단시 크로스바(426)가 보다 용이하게 상승되면서 파단되도록 한다. 따라서 측단홈(436)이 형성된 크로스바(426)의 양측단은 파단홈(428)이 형성된 중앙부 보다 강도가 높아야 하므로 측단홈(436)이 형성된 양측단 부위의 크로스바의 단면적이 파단홈(428)이 형성된 중앙 부위의 크로스바의 단면적보다 커지는 범위 내에서 측단홈(436)이 깊이를 갖고 형성된다.The crossbar 426 having the side end grooves 436 has a cross groove 426 formed when the cross groove 428 is broken due to the impact of the break groove 428 formed at the center thereof by the deformation of the protrusion 412 of the safety vent 410. Easier to rise and break. Therefore, both ends of the crossbar 426 having the side grooves 436 should have higher strength than the center portion at which the break grooves 428 are formed, so that the cross-sections of the cross bars at the both end portions having the side grooves 436 are formed at the break grooves 428. The side end grooves 436 are formed to have a depth within a range larger than the cross-sectional area of the crossbar of the formed central portion.

도 8은 본 발명의 제6 실시예에 의한 전류차단수단을 도시한 평면도이다.8 is a plan view showing a current blocking means according to a sixth embodiment of the present invention.

본 발명에 의한 제6 실시예에 의한 전류차단수단(420e)은 상술한 제4 실시예에서 상기 크로스바(426)의 중앙부 상면에 파단홈(430)을 더 형성한다. 이때, 파단홈(430)의 내측면에는 상부 도전박막(440)이 형성되어 있으며, 하면에 형성되는 파단홈(428)은 하부 도전박막(450)이 형성되지 않아도 무방하다.The current blocking means 420e according to the sixth embodiment of the present invention further includes a fracture groove 430 in the upper surface of the central portion of the crossbar 426 in the fourth embodiment. At this time, the upper conductive thin film 440 is formed on the inner surface of the fracture groove 430, and the lower conductive thin film 450 may be formed in the fracture groove 428 formed on the lower surface.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전류차단수단의 작용을 도시한 원통형 리튬 이차전지의 종단면도이다.9 is a longitudinal sectional view of a cylindrical lithium secondary battery showing the action of the current interrupting means according to the first embodiment of the present invention.

본 발명에 의한 원통형 리튬 이차전지는 도 9를 참조하여 설명하면, 원통형 캔(300)의 내부에 전극조립체(200)가 수용되며, 상단의 개구에는 캡조립체(400)가 결합된 상태로 밀봉된다. 상기 캡조립체(400)는 상기 안전밴트(410)와 전류차단수단(420)과 이차보호소자(480) 및 캡업(490)이 순차적으로 적층되어 있으며, 외측면에 결합되는 가스켓과 함께 상기 원통형 캔(300)의 상부에서 압착되면서 고정된다.9, the electrode assembly 200 is accommodated in the cylindrical can 300, and the cap assembly 400 is sealed in the upper opening. . The cap assembly 400 includes the safety vent 410, the current blocking means 420, the secondary protection element 480, and the cap up 490 sequentially stacked, and the cylindrical can with a gasket coupled to an outer surface thereof. It is fixed while being compressed at the top of the (300).

상기 원통형 리튬 이차전지가 정상적인 상태에서는 상기 안전밴트(410)의 하면에 결합된 상기 전극탭(215)을 통하여 전극조립체(200)에서 발생되는 전류가 상기 안전밴트(410)로 흐르게 된다. 상기 안전밴트(410)의 상면에는 상기 전류차단수단(420)이 접촉되어 있어 전기적으로 연결된 상태이기 때문에 상기 안전밴트(410)로 흐르는 전류는 상기 전류차단수단(420)의 하부 도전박막(450)과, 제1,2 비아홀(432a)(434a)의 제1,2 도전층(460)(470) 및 상부 도전박막(440)을 통해서 흐르게 된다. 그리고 상부 도전박막(440)의 상부에 안착되어 있는 상기 이차보호소자(480) 및 캡업(490)을 통해 전류는 이차전지의 외부로 공급된다.In the normal state of the cylindrical lithium secondary battery, current generated in the electrode assembly 200 flows to the safety vent 410 through the electrode tab 215 coupled to the bottom surface of the safety vent 410. Since the current blocking means 420 is in contact with the upper surface of the safety vent 410 and is in an electrically connected state, the current flowing into the safety vent 410 is lower conductive thin film 450 of the current blocking means 420. The first and second via holes 432a and 434a flow through the first and second conductive layers 460 and 470 and the upper conductive thin film 440. The current is supplied to the outside of the secondary battery through the secondary protective element 480 and the cap up 490 that are seated on the upper conductive thin film 440.

이때, 본 발명에 의한 전류차단수단(420)의 크로스바(426)에는 전류가 흐르는 통로인 비아홀이 2개 형성되어 있으므로 제1비아홀(423a) 및 제2비아홀(434a)의 제1도전층(460) 및 제2도전층(470)을 통해 전류는 하부 도전박막(450)에서 상부 도전박막(440)으로 원활하게 흐르게 되므로 내부 압력의 발생을 최소화시키는 효과가 있다.At this time, since two via holes, which are passages of current, are formed in the crossbar 426 of the current blocking means 420 according to the present invention, the first conductive layer 460 of the first via hole 423a and the second via hole 434a. ) And the second conductive layer 470 smoothly flows from the lower conductive thin film 450 to the upper conductive thin film 440, thereby minimizing the generation of internal pressure.

그러다가 리튬 이차전지의 과충방전 또는 외력 등에 의하여 내부에서 가스의 발생등으로 인한 압력이 증가하는 경우에는 상기 안전밴트(410)의 돌출부(412)가 상방향으로 변형되면서 크로스바(426)를 타격하게 된다. 이처럼 안전밴트(410)의 돌출부(412)의 타격으로 인해 크로스바(426)는 파단홈(428)을 중심으로 좌측과 우측이 완전히 분리된다. 따라서 상기 크로스바(426)의 상면과 하면에 형성된 상기 상부 도전박막(440)과 하부 도전박막(450)은 상기 파단홈(428)을 중심으로 좌우로 완전히 분리된다. 이때, 상기 제1비아홀(423a)의 제1도전층(460) 및 제2비아홀(434a)의 제2도전층(470)은 상기 크로스바(426)이 파단되는 과정에서 손상되지 않고, 여전히 상부 도전박막(440)과 하부 도전박막(450)을 전기적으로 연결하는 상태를 유지하게 된다. 그러나, 상기 상부 도전박막(440)과 하부 도전박막(450)은 상기 파단홈(428)을 중심으로 좌우측이 서로 분리된 상태이므로 전류의 흐름이 차단되어 제1비아홀(423a)의 제1도전층(460) 또는 제2비아홀(434a)의 제2도전층(470)중 어느쪽으로도 전류가 흐르지 않게 된다.Then, when the pressure due to the generation of gas in the interior due to the overcharging or external force of the lithium secondary battery increases, the protrusion 412 of the safety vent 410 is deformed upward and strikes the crossbar 426. . Due to the hitting of the protrusion 412 of the safety vent 410, the crossbar 426 is completely separated from the left and right about the fracture groove 428. Therefore, the upper conductive thin film 440 and the lower conductive thin film 450 formed on the upper and lower surfaces of the crossbar 426 are completely separated from the left and right around the fracture groove 428. At this time, the first conductive layer 460 of the first via hole 423a and the second conductive layer 470 of the second via hole 434a are not damaged while the crossbar 426 is broken, and still have an upper conductivity. The thin film 440 and the lower conductive thin film 450 are electrically connected to each other. However, since the left and right sides of the upper conductive thin film 440 and the lower conductive thin film 450 are separated from each other with respect to the fracture groove 428, the flow of current is blocked so that the first conductive layer of the first via hole 423a is closed. No current flows to either the 460 or the second conductive layer 470 of the second via hole 434a.

이처럼 본 발명의 전류차단수단(420)에서는 비아홀의 파단에 의해서 전류가 차단되지 않고 크로스바(426)의 상,하면에 형성된 상부 도전박막(440)과 하부 도전박막(450)이 파단되어 전류가 차단되는 것이다.As described above, in the current blocking means 420 of the present invention, the current is not blocked by breakage of the via hole, and the upper conductive thin film 440 and the lower conductive thin film 450 formed on the upper and lower surfaces of the crossbar 426 are broken so that the current is blocked. Will be.

이와 같이 종래 기술에 의한 리튬 이차전지는 크로스바의 중앙에 비아홀이 형성되어 이차전지의 내부에 문제가 발생되는 경우에 안전밴트의 돌출부가 비아홀를 파단시켜 비아홀의 내주면에 도금된 도전층이 분리되면서 상부 도전박막과 하부 도전박막의 전기적인 연결을 끊어주도록 되어 있다. 따라서 이러한 경우에는 비아 홀 내부의 도전층이 연성이 있는 금속으로 도금되어 있기 때문에 도전층의 결합상태를 분리하기가 어려워 전류의 흐름이 완전히 차단되지 않는 문제가 있었다.As described above, in the case of a lithium secondary battery according to the prior art, when a via hole is formed in the center of a crossbar, and a problem occurs in the inside of the secondary battery, the protrusion of the safety vent breaks the via hole, thereby separating the conductive layer plated on the inner circumferential surface of the via hole. The electrical connection between the thin film and the lower conductive thin film is to be cut off. Therefore, in this case, since the conductive layer inside the via hole is plated with a ductile metal, it is difficult to separate the bonding state of the conductive layer, and thus the current flow is not completely blocked.

이에 본원발명은 비아홀을 안전밴트의 돌출부와 대응되게 형성되는 상기 크로스바의 파단홈에서 회피시켜 크로스바의 파단홈의 좌우측으로 크로스바가 파단됨녀서 상부 도전박막과 하부 도전박막이 분리되면서 전류의 흐름을 차단하게 된다. 또한, 비아홀은 상기 크로스바의 파단홈의 일측 또는 타측에 집중형성되거나, 일측과 타측에 분산되게 적어도 2개이상 복수개가 형성되어 전류의 흐름면적인 통전면적을 적어도 2배 이상 증대시킴으로써 전지의 내부 저항이 상승되는 것을 방지하게 된다. 이처럼 비아홀이 적어도 2개 이상 형성되어 통전면적이 증대되면서 상기 절연인쇄기판을 이루는 외곽링 및 크로스바의 폭을 종래보다 크게 형성할 수 있게 된다.Accordingly, the present invention avoids the via hole from the broken groove of the crossbar which is formed to correspond to the protrusion of the safety vent so that the crossbar is broken to the left and right sides of the broken groove of the crossbar so that the upper conductive thin film and the lower conductive thin film are separated to block the flow of current. Done. In addition, the via hole may be centrally formed on one side or the other side of the fracture groove of the crossbar, or at least two or more plural numbers may be formed to be distributed on one side and the other side to increase the flow area of the current flow area by at least two times or more. This prevents the rise. As such, at least two via holes are formed to increase the conduction area, and thus, the width of the outer ring and the crossbar forming the insulation printed circuit board can be made larger than before.

아울러 본 발명에 의한 리튬 이차전지는 크로스바에 형성되는 파단홈을 크로스바의 두께방향으로 형성하여 크로스바가 종래 기술에 의한 리튬 이차전지에서와 같이 내부 압력의 이상 발생시 안전밴트의 돌출부에 의해 크로스바가 파단홈을 중심으로 좌우측으로 분리될 수 있는 파단압을 갖게 된다.In addition, in the lithium secondary battery according to the present invention, the groove formed in the crossbar is formed in the thickness direction of the crossbar so that the crossbar is broken by the protrusion of the safety vane when the internal pressure is abnormal, as in the lithium secondary battery according to the prior art. It has a breaking pressure that can be separated from the left and right about the center.

상기 실시예에서는 원통형 리큠 이차전지만을 설명하였으나, 원통형이 아닌 리튬 이차전지에도 사용될 수 있음은 물론이고, 리튬 이차전지가 아닌 다른 종류의 이차전지에도 적용할 수 있다.In the above embodiment, only the cylindrical lithium secondary battery has been described, but it can be used for a non-cylindrical lithium secondary battery, and can also be applied to other types of secondary batteries other than the lithium secondary battery.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하고 있는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속 하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다향한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and any person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications are possible, of course, and such changes are within the scope of the claims.

본 발명에 따른 리튬 이차전지에 의하면, 전류의 흐름 면적을 증대시켜 내부 저항을 감소시키는 효과가 있고, 비아홀의 위치를 변경시켜 안전밴트의 돌출부와 대응되게 파단홈을 형성하여 전류차단수단의 크로스바가 종래와 동일한 파단압에 의해 파단되도록 하며, 비아홀을 적어도 2개 이상 형성함으로써 통전면적의 증대로 인해 내부 저항을 감소시켜 리튬 이차전지의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the lithium secondary battery according to the present invention, there is an effect of reducing the internal resistance by increasing the flow area of the current, by changing the position of the via hole to form a fracture groove corresponding to the protrusion of the safety vent crossbar of the current blocking means It is to be broken by the same breaking pressure as in the prior art, by forming at least two via holes there is an effect that can improve the stability of the lithium secondary battery by reducing the internal resistance due to the increase in the conduction area.

Claims (14)

하방향으로 돌출되어 내부 압력의 상승시 상방향으로 변형되는 돌출부를 구비하는 안전밴트와, 상기 안전밴트의 상부에 안착되는 전류차단수단을 구비하는 캡조립체를 포함하여 구성되는 리튬 이차전지에 있어서,In the lithium secondary battery comprising a cap assembly having a safety vent having a protrusion projecting downward and deformed upward when the internal pressure rises, and a current blocking means seated on an upper portion of the safety vent, 상기 전류차단수단은The current blocking means 외곽링과, 상기 외곽링의 중앙을 가로지르는 상태로 일체로 형성되며 상기 안전밴트의 돌출부와 대응되어 중앙에서 상면 또는 하면중 적어도 일면에서 상기 크로스바에 대하여 수직방향으로 요입되게 형성되는 파단홈 및 상기 파단홈의 일측 또는 타측에서 적어도 2개 이상의 비아홀이 형성되는 크로스바를 포함하는 절연인쇄기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.Outer ring and the breaking groove formed integrally with the center of the outer ring and formed to be concave in the vertical direction with respect to the crossbar on at least one of the upper or lower surface in the center corresponding to the protrusion of the safety vanes and the Lithium secondary battery comprising an insulated printed board comprising a crossbar formed at least two or more via holes on one side or the other side of the fracture groove. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파단홈은 단면이 V자형으로 형성된 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The fracture groove is a lithium secondary battery, characterized in that the cross section is formed in a V-shape. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파단홈은 상기 크로스바의 두께의 적어도 25％의 깊이를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The fracture groove is a lithium secondary battery, characterized in that formed to have a depth of at least 25% of the thickness of the crossbar. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파단홈이 형성된 상기 크로스바의 양측부에는 측면파단홈이 더 형성된 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.Lithium secondary battery, characterized in that the side grooves are further formed on both sides of the cross bar in which the groove is formed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 크로스바는 상기 외곽링과 결합하는 양측의 적어도 일측면에 소정 깊이로 형성되는 측단홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The crossbar is a lithium secondary battery further comprises a side end groove formed at a predetermined depth on at least one side of both sides coupled to the outer ring. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 크로스바에 형성되는 복수의 비아홀은 상기 파단부의 일측단 또는 타측단중 어느 한쪽에 집중 형성된 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.A plurality of via holes formed in the crossbars are concentrated in one of the one end or the other end of the fracture portion. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 크로스바에 형성되는 복수의 비아홀은 상기 파단부의 일측단과 타측단에 교번 형성된 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The plurality of via holes formed in the crossbars are alternately formed at one end and the other end of the fracture portion. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 크로스바의 비아홀의 내주면에 형성되는 도전층은 구리 또는 구리합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The conductive layer formed on the inner peripheral surface of the via hole of the crossbar is a lithium secondary battery, characterized in that formed of copper or copper alloy. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 크로스바는 상기 크로스바의 파단압력이 상기 안전밴트의 돌출부의 변형압력보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.The crossbar is a lithium secondary battery, characterized in that the breaking pressure of the crossbar is formed to be less than the deformation pressure of the protrusion of the safety vent. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 크로스바의 상면 일측단으로부터 상기 비아홀들을 포함하는 영역과, 상기 일측단으로부터 상기 외곽링 상면의 소정영역에 형성되는 상부 도전박막;An upper conductive thin film formed in an area including the via holes from one end of an upper surface of the crossbar and a predetermined area of an upper surface of the outer ring from the one end; 상기 크로스바의 하면 타측단으로부터 상기 비아홀들을 포함하는 영역과, 상기 크로스바의 하면 타측단으로부터 상기 외곽링 하면의 소정영역에 형성되는 하부 도전박막; 및 A lower conductive thin film formed in an area including the via holes from the other end of the lower surface of the crossbar, and in a predetermined area of the lower surface of the outer ring from the other end of the lower surface of the crossbar; And 상기 비하홀들의 내주면에 각각 형성되어 상기 상부 도전박막과 하부 도전박막을 전기적으로 연결하는 도전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.And a conductive layer formed on the inner circumferential surfaces of the falling holes and electrically connecting the upper conductive thin film and the lower conductive thin film, respectively. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 상부 도전박막은 상기 외곽링의 상면 전체 영역과, 상기 크로스바의 상면 일측단으로부터 상기 복수의 비아홀을 포함하며 상기 크로스바의 상면 타측단으로부터 소정거리 이격된 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.And the upper conductive thin film is formed in an entire area of the upper surface of the outer ring and the region including the plurality of via holes from one end of the upper surface of the crossbar and spaced a predetermined distance from the other end of the upper surface of the crossbar. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 하부 도전박막은 상기 외곽링의 하면 전체 영역과, 상기 크로스바의 하면 타측단으로부터 상기 비아홀을 포함하며 상기 크로스바의 하면 일측단으로부터 소정거리 이격된 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지.And the lower conductive thin film is formed in an entire area of the lower surface of the outer ring and the region including the via hole from the other end of the lower surface of the crossbar and spaced a predetermined distance from one end of the lower surface of the crossbar.
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