KR101102474B1 - Safety device of cell and cell having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전지의 비정상적 상황 발생시, 전지의 폭발이나 발화를 방지할 수 있는 전지용 안전배기구 및 상기 안전배기구를 구비한 전지에 관한 것으로서,
전지의 캡 조립체에 형성되는 안전배기구로서,
기공을 포함하는 다공성 물질을 포함하고, 상기 기공에는 고분자 물질이 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 전지용 안전배기구 및 상기 안전배기구를 구비한 전지에 관한 것이다.
The present invention relates to a battery safety exhaust vent and a battery provided with the safety exhaust vent that can prevent explosion or ignition of the battery when an abnormal situation occurs.
A safety vent formed in a cap assembly of a battery,
It relates to a battery comprising a porous material including pores, wherein the pores are filled with a polymer material, and a battery having the safety vent and the safety vent.

Description

전지용 안전배기구 및 상기 안전배기구를 구비한 전지{SAFETY DEVICE OF CELL AND CELL HAVING THE SAME}Safety vent for battery and battery with said safety vent {SAFETY DEVICE OF CELL AND CELL HAVING THE SAME}

본 발명은 전지의 안전배기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지의 과열로 인해 발생한 전지 내부의 누적된 기체가 외부로 배출될 수 있도록 함으로서, 전지의 발화 및 폭발을 방지할 수 있는 전지용 안전배기구와 상기 안전배기구를 구비한 전지에 관한 것이다. The present invention relates to a battery safety vent, and more particularly, by allowing the accumulated gas inside the battery caused by the overheating of the battery to be discharged to the outside, the battery safety exhaust vent that can prevent the battery ignition and explosion; It relates to a battery provided with the safety vent.

일반적으로 전지는 전기 화학 반응의 원리를 이용하여 전기를 얻는 장치로서, 휴대가 용이하여 생활 전반에 널리 사용되고 있다. 이러한 전지는 케이스, 캡 조립체, 양극판, 음극판, 격리판 및 전해액 등으로 이루어져 있다. 상기 전해액은 부식성이 강하고 인체에 유해하기 때문에 누설되지 않도록 상기 구성물들을 케이스에 넣고, 개방부를 캡 조립체로 밀봉하게 된다.
In general, a battery is a device for obtaining electricity by using the principle of the electrochemical reaction, it is easy to carry and widely used throughout life. Such a battery consists of a case, a cap assembly, a positive plate, a negative plate, a separator, an electrolyte, and the like. Since the electrolyte is highly corrosive and harmful to the human body, the components are placed in a case so as not to leak and the opening is sealed with a cap assembly.

한편, 상기와 같이 밀봉된 전지에 과충전, 과방전, 강제단락, 압착, 기계적 충격, 열적 충격, 충전이 불가능한 전지에 대한 충전 등 비정상적 상황이 발생하게 되면, 발열과 함께 내부 압력이 증가되고, 이 상태에서 내부 압력이 적절히 외부로 배출되지 않으면 발화 및 폭발할 수 있는 위험이 존재한다.
On the other hand, when abnormal conditions such as overcharging, overdischarging, forced short circuit, crimping, mechanical shock, thermal shock, or charging for a non-chargeable battery occur in the sealed battery as described above, the internal pressure increases with heat generation. There is a risk of fire and explosion if the internal pressure is not properly released to the outside in the condition.

따라서, 통상적인 전지에는 내부 압력이 증가하여 일정 수준에 이르게 되면 내부 압력을 배기하여 발화 및 폭발을 방지하기 위한 안전 배기 수단이 마련되어 있다.
Therefore, in the conventional battery, when the internal pressure increases to reach a certain level, safety exhaust means is provided to exhaust the internal pressure to prevent ignition and explosion.

상기 안전 배기 수단으로 가장 널리 알려진 방법은 전지의 케이스 또는 캡 조립체의 일부 영역에 파단 패턴을 형성하여, 내부 압력이 일정 수준 이상으로 증가하면, 상기 파단 패턴이 파단됨으로서, 내부 압력이 신속하게 외부로 배기되도록 하는 것이다. 종래 전지의 캡 조립체에 형성된 상기 파단 패턴의 예들을 도 1에 나타내었다.
The method most widely known as the safe evacuation means is to form a fracture pattern in a portion of the case or cap assembly of the battery, so that when the internal pressure increases above a certain level, the fracture pattern is broken, so that the internal pressure is quickly released to the outside. To be exhausted. Examples of the fracture pattern formed in the cap assembly of a conventional battery are shown in FIG. 1.

상기 파단 패턴(110)은 도 1에 나타난 바와 같이, 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 도 1을 참조하면, 상기 안전 배기 수단은 캡 조립체(100)의 표면상에 '*'와 같은 형태(a), '│'와 같은 형태(b), '○'와 같은 형태(c), '∪' 와 같은 형태(d) 등과 같은 파단 패턴(110)을 형성한다.
As illustrated in FIG. 1, the break pattern 110 may have various shapes. Referring to FIG. 1, the safety evacuation means is provided on the surface of the cap assembly 100 such as '*' form (a), '│' form (b), '○' form (c), A fracture pattern 110 is formed, such as a shape d and the like.

상기 파단 패턴(110)은 비교적 두꺼운 금속 디스크에 프레스(press) 공법으로 오목하게 노치(notch)를 가공함으로서 형성된다. 상기 프레스 공법을 두꺼운 금속 디스크에 노치를 형성하므로, 노치 주위로 큰 응력이 발생되어 형성된 노치의 두께가 불균일하여 파단 압력이 불균일하게 나타난다. 더욱이, 프레스 공법은 금속 디스크를 고응력 상태로 가압하는 과정을 반복 수행함에 따라 그때마다 발생하는 반복 스트레스로 인하여 노치 금형이 파손되기 쉬울 뿐 아니라, 노치 금형의 마모율이 높아 시간이 지날수록 가공 공차가 커지게 되는 문제가 있다.
The breaking pattern 110 is formed by processing a notch concave by a press method on a relatively thick metal disk. Since the press method forms a notch on a thick metal disk, a large stress is generated around the notch, resulting in an uneven thickness of the formed notch, resulting in an uneven breaking pressure. Moreover, the press method is not only prone to breakage of the notch mold due to the repeated stress generated at each time as the press process is repeated to press the metal disk to a high stress state, but also due to the high wear rate of the notch mold, the processing tolerance increases over time. There is a problem that becomes large.

상기 프레스 공법을 이용한 노치 형성의 문제를 해결하기 위하여, 금속 디스크를 에칭(etching)하여 1차 가공한 다음, 에칭 영역을 프레스 공법으로 2차 가공하여 노치를 형성하는 방법이 제안되었다. 즉, 비교적 두꺼운 금속 디스크를 마련한 다음 노치를 형성할 영역을 에칭하여 얇게 만들고, 상기 에칭 영역을 노치 금형으로 프레싱하여 더 얇은 두께의 노치를 형성하게 된다. 이러한 방법은 비교적 얇은 두께의 에칭 영역을 프레싱하여 노치를 형성하므로 노치 주위 및 노치 금형에 가해지는 응력이 감소되는 장점이 있지만, 에칭시의 형상 공차와 프레싱시의 가공공차가 불균일하여 판단 압력 또한 불균일하게 나타난다. 또한, 프레스 공법과 마찬가지로 노치 금형이 마모되어 가공 공차가 커지게 된다.
In order to solve the problem of notch formation using the press method, a method of forming a notch by etching a metal disk first and then etching the etching region by a press method has been proposed. That is, a relatively thick metal disk is prepared, and then the region to be formed is etched to be thin, and the etching region is pressed with a notch mold to form a thinner notch. This method has the advantage that the stress applied to the notch and the notch die is reduced because the notches are formed by pressing the etching regions having a relatively thin thickness, but the judgment tolerance is also uneven because the shape tolerances during etching and the processing tolerances during pressing are uneven. Appears. In addition, as in the press method, the notch mold is worn and the processing tolerance increases.

이처럼, 종래 기술에 따른 전지는 안전 배기 구조를 형성하는 과정에서 발생하는 공정 편차로 인하여 안전 배기 구조의 파단 압력이 불균일하게 나타나기 때문에 비정상적 상황시 전지의 발화 및 폭발을 신뢰성 있게 방지하지 못하는 문제가 있다.
As described above, the battery according to the prior art has a problem in that the rupture pressure of the safety exhaust structure is non-uniform due to the process variation occurring in the process of forming the safety exhaust structure, so that the ignition and explosion of the battery in an abnormal situation cannot be reliably prevented. .

본 발명의 일측면은 전지 내부의 온도상승에 따라 과열이 되는 비정상적 상황이 발생하더라도 다공성 물질 내의 기공을 채우고 있는 고분자 물질이 용융되어 기공을 만들고, 누적된 내부 기체와 전해액이 함께 기공을 통하여 외부로 배출되어 전지의 발화 및 폭발을 미연에 방지할 수 있는 전지용 안전배기구와 그 제조방법 및 상기 안전배기구를 이용한 전지를 제공하고자 하는 것이다.One side of the present invention is a polymer material filling the pores in the porous material is melted to create pores even when an abnormal situation occurs overheat according to the temperature rise inside the battery, the accumulated internal gas and the electrolyte together to the outside through the pores It is to provide a safety vent for the battery that can be discharged to prevent the ignition and explosion of the battery in advance, a manufacturing method thereof and a battery using the safety exhaust.

본 발명은 전지의 캡 조립체에 형성되는 안전배기구로서,The present invention is a safety vent formed in the cap assembly of the battery,

기공을 포함하는 다공성 물질을 포함하고, 상기 기공에는 고분자 물질이 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 전지용 안전배기구를 제공한다.It includes a porous material including pores, the pores provide a safety vent for the battery, characterized in that the polymer material is filled.

또한, 본 발명은 케이스, 상기 케이스의 내부에 수용되는 전해액, 극판 조립체 및 캡 조립체를 포함하는 전지에 있어서,In addition, the present invention provides a battery comprising a case, an electrolyte contained in the case, an electrode plate assembly and a cap assembly,

상기 캡 조립체는 안전배기구를 포함하고, 상기 안전배기구는 기공을 포함하는 다공성 물질을 포함하고, 상기 기공에는 고분자 물질이 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 전지를 제공한다.The cap assembly includes a safety vent, the safety vent comprises a porous material including pores, the pores provide a battery characterized in that the polymer material is filled.

본 발명 전지의 안전배기구는 기공이 고분자 물질로 채워진 다공성 물질로 이루어져, 전지의 비정상 작동시 발생되는 과열로 인해 고분자 물질이 녹으면서 기공을 열어 주어 전지 내부의 과도한 기체 등이 외부로 신속하게 배출되어 전지의 발화 및 폭발을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.The safety vent of the battery of the present invention is made of a porous material filled with a polymer material, the pores are opened while the polymer material melts due to overheating generated during abnormal operation of the battery, so that excessive gas inside the battery is quickly discharged to the outside. Fire and explosion of the battery can be prevented in advance.

또한, 종래의 파단 패턴 등의 기계적 공정에서 발생되는 공정 편차의 위험성을 근복적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can remove the risk of the process deviation generated in the mechanical process such as a conventional break pattern in recent years.

도 1은 종래 캡 조립체에 형성된 상기 파단 패턴의 단면도
도 2는 본 발명 안전배기구의 사시도
도 3은 본 발명 안전배기구의 배기과정을 나타낸 개념도
도 4는 전지의 캡 조립체에 본 발명의 안전배기구가 형성되는 과정을 나타낸 구성도
도 5는 본 발명에 따른 안전배기구가 조립된 전지의 캡 조립체의 단면도
도 6은 본 발명의 안전배기구가 설치된 전지의 단면도
1 is a cross-sectional view of the fracture pattern formed in a conventional cap assembly
2 is a perspective view of the safety exhaust vent of the present invention
3 is a conceptual diagram showing the exhaust process of the safety exhaust vent of the present invention
Figure 4 is a block diagram showing a process of forming the safety vent of the present invention in the cap assembly of the battery
Figure 5 is a cross-sectional view of the cap assembly of the battery assembled safety vent according to the present invention
6 is a cross-sectional view of a battery equipped with the safety vent of the present invention

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명은 이하에서 설명하는 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하에 설명하는 도면은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위한 것이다.
The present invention is not limited by the drawings described below, and may be implemented in various different forms. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings to be described below are intended to complete the disclosure of the present invention and to fully inform the scope of the invention to those skilled in the art.

도 2는 본 발명의 안전배기구의 다공성 물질에 대한 분해 사시도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 안전배기구는 기공(211)을 포함하는 다공성 물질(210)로 구성되며, 도 2를 참조하면, 상기 기공(211)에는 고분자 물질(220)이 충진되어 있다.
Figure 2 is an exploded perspective view of the porous material of the safety exhaust vent of the present invention. Referring to FIG. 2, the safety vent according to the present invention is composed of a porous material 210 including pores 211. Referring to FIG. 2, the pores 211 are filled with a polymer material 220. .

상기 기공을 포함하는 다공성 물질의 기공율은 5~60%인 것이 바람직하다. 상기 다공성 물질의 기공율 60%를 초과하면, 그 물질이 금속이나 탄소섬유인 경우에는 제조가 용이하지 않고, 세라믹의 경우에는 기계적 강도가 저하되는 문제가 있다. 또한, 기공율이 5% 미만에서는 고분자 물질의 충진이 용이하지 않으며, 이로 인해 안전배기구로서의 성능을 기대하기 어려운 문제가 있다. 보다 바람직하게는 기공율이 40~60%를 만족한다.
The porosity of the porous material including the pores is preferably 5 to 60%. When the porosity of the porous material exceeds 60%, the material is not easy to manufacture when the material is metal or carbon fiber, and in the case of ceramic, there is a problem that the mechanical strength is lowered. In addition, when the porosity is less than 5%, filling of the polymer material is not easy, and thus, there is a problem in that performance as a safety exhaust pipe is difficult to expect. More preferably, the porosity satisfies 40 to 60%.

상기 다공성 물질은 전지 내부의 전해액과 반응하지 않는 물질이 바람직하다. 상기 다공성 물질로는 니켈 또는 스테인리스강으로 이루어진 다공성 스폰지 금속, 지오라이트계 다공성 세라믹, 다공성 탄소섬유 등이 적용된다.
The porous material is preferably a material that does not react with the electrolyte in the battery. As the porous material, a porous sponge metal made of nickel or stainless steel, a zeolite porous ceramic, a porous carbon fiber, or the like is applied.

상기 고분자 물질로는 폴리이미드, PTFE, 폴리에스터 또는 이들의 혼합물 등이 있고, 이외에도 프로필렌 카보네이트(PC)나 에틸렌 카보네이트(EC) 등이 적합하다. 이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 고분자 물질은 전지의 전해액에 따라 그 적용 물질이 달라질 수 있다. Examples of the polymer material include polyimide, PTFE, polyester, and mixtures thereof. In addition, propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), and the like are suitable. In more detail, the polymer material may have a different material depending on the electrolyte of the battery.

리튬-염화티오닐(Li-SOCl2)전지의 경우, 무기용매의 전해액이 사용되므로, 이에 대한 내화학성이 강한 폴리이미드, PTFE, PFA, 폴리에스터 또는 이들의 혼합물 등이 적합하다.In the case of a lithium-thionyl chloride (Li-SOCl 2 ) battery, since an electrolyte solution of an inorganic solvent is used, polyimide, PTFE, PFA, polyester or a mixture thereof and the like having strong chemical resistance thereto are suitable.

리튬이온이나 리튬-이산화망간(Li-MnO2)전지의 경우, 유기용매의 전해액이 사용되므로, 이에 대한 반응성이 없는 프로필렌 카보네이트(PC)나 에틸렌 카보네이트(EC) 등이 적합하다.
In the case of lithium-ion or lithium-manganese dioxide (Li-MnO 2 ) batteries, since an organic solvent electrolyte is used, propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), and the like which are not reactive thereto are suitable.

도 3은 전지가 과열될 경우의 배기과정을 나타내는 개념도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 전지의 비정상적 작동으로 과열되는 경우에 상기 고분자 물질이 용융되어, 기공이 열리어 전지 내부에 과도하게 누적된 기체 등이 외부로 배출된다. 그 결과, 상기 누적된 기체 등에 의해 발생할 수 있는 전지의 폭발 및 발화를 방지할 수 있다.
3 is a conceptual diagram illustrating an exhaust process when a battery is overheated. As shown in FIG. 3, when the battery is overheated due to abnormal operation of the battery, the polymer material is melted, and pores are opened, and gas accumulated excessively inside the battery is discharged to the outside. As a result, it is possible to prevent explosion and ignition of the battery which may occur due to the accumulated gas or the like.

도 4는 상기 다공성 물질을 이용하여 전지의 캡 조립체에 본 발명의 안전배기구가 형성되는 과정을 나타낸 구성도이다. 도 4의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 본 발명에 따른 안전배기구가 전지 케이스의 개방된 상부에 설치되어 전지 케이스 내부를 밀폐시키는 역할을 하는 전지 캡 조립체(400)에 적용되는 경우, 먼저 상기 캡 조립체(400)의 일측에 안착홈(410) 및 관통공(420)을 형성한다.
4 is a block diagram showing a process of forming the safety vent of the present invention in the cap assembly of the battery using the porous material. Referring to Figure 4 (a) to (d), when the safety vent according to the present invention is installed in the open top of the battery case is applied to the battery cap assembly 400 which serves to seal the inside of the battery case, First, the mounting groove 410 and the through hole 420 are formed at one side of the cap assembly 400.

상기 관통공(420)은 상기 안착홈(410)의 중심영역에 타공되어 상하로 관통되는 형상을 갖는다. 상기 다공성 물질(200)은 상기 관통공내에 삽입되어 고정되고, 이때, 상기 다공성 물질이 상기 캡 조립체(400)와 접촉되도록 하고, 이때 접합부재(500)를 이용하여 결합시킨다. 상기 다공성 물질은 그 외형이 상기 안착홈의 내부 형상과 대응되는 형상으로 구비되는 것이 바람직하다. The through hole 420 is perforated in the center region of the seating groove 410 and has a shape that penetrates up and down. The porous material 200 is inserted into and fixed in the through hole, and in this case, the porous material is brought into contact with the cap assembly 400, and is then bonded using the bonding member 500. The porous material is preferably provided in a shape corresponding to the inner shape of the seating groove.

상기 다공성 물질은 예를 들어, 원형의 디스크 형태로 형성되어 상기 관통공에 삽입된 상태에서 상기 접합부재로 캡 조립체와 긴밀하게 연결되는 것이 바람직하다.
The porous material is, for example, formed in the shape of a circular disk is preferably connected in close contact with the cap assembly with the bonding member in the state inserted into the through hole.

상기 접합부재는 캡 조립체의 모재와 다공성 물질보다 융점이 낮은 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
It is preferable that the bonding member uses a material having a lower melting point than the base material and the porous material of the cap assembly.

물론 상기 캡 조집체(400)의 형상은 도 4의 형상에 한정되지 않고, 상기 다공성 물질 및 접합부재와 함께 전지 케이스의 내부를 밀폐시킬 수 있다면 어떠한 형상이여도 무방하다.
Of course, the shape of the cap assembly 400 is not limited to the shape of FIG. 4, and may be any shape as long as the cap assembly 400 may be sealed together with the porous material and the bonding member.

도 5는 본 발명에 따른 안전배기구가 조립된 전지의 캡 조립체(400)를 나타낸 단면도이다. 도 5에서 알 수 있듯이 안전배기구의 다공성 물질(200)은 전극이 형성되어 있는 단자부(600)와 구분되어 캡 조립체(400)에 구비된다. 이때 상기 안전배기구는 적어도 하나 이상으로 구비되는 것이 바람직하며, 상기 다공성 물질은 접합부재와 함께 관통공을 차폐할 수 있다면 어떠한 형상으로 제조되어도 무방하다.
5 is a cross-sectional view showing a cap assembly 400 of a battery assembled safety vent according to the present invention. As can be seen in FIG. 5, the porous material 200 of the safety vent is distinguished from the terminal 600 on which the electrode is formed and is provided in the cap assembly 400. At this time, it is preferable that at least one safety vent is provided, and the porous material may be formed in any shape as long as it can shield the through hole together with the joining member.

이하, 본 발명의 안전배기구를 이용한 전지에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 전지는 그 종류를 한정하는 것이 아니나, 대표적인 예로 리튬이온(Li-ion) 전지나 리튬-이산화망간(Li-MnO2)전지, 리튬-염화티오닐(Li-SOCl2)전지 등을 들 수 있다.
Hereinafter, a battery using the safety vent of the present invention will be described in detail. The battery of the present invention is not limited to a kind thereof, and representative examples thereof include a lithium ion (Li-ion) battery, a lithium-manganese dioxide (Li-MnO 2 ) battery, a lithium-thionyl chloride (Li-SOCl 2 ) battery, and the like. have.

본 발명의 안전배기구가 설치된 전지의 일예를 도 6에 나타내었다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 전지는 원통형의 케이스(700)와 상기 케이스의 내부에 수용되는 전해액(710) 및 극판 조립체(720)와 상기 케이스(700)의 개방된 상면을 폐쇄하는 캡 조립체(400)를 포함한다.
6 shows an example of a battery provided with the safety vent of the present invention. As shown in FIG. 6, the battery includes a cylindrical case 700, an electrolyte solution 710 and an electrode plate assembly 720 accommodated inside the case, and a cap assembly 400 which closes an open upper surface of the case 700. ).

상기 케이스는 원통형으로 형성되고, 이에 접합하도록 케이스(700)의 내부에는 양극판(721), 음극판(723) 및 격리판(725)을 원통형으로 귄취시킨 원통 형태의 극판 조립체(720)가 마련된다. 물론 상기 케이스(700)의 개방된 상면을 모두 커버하도록 상면과 대응되는 형상으로 형성한다. 또한, 상기 케이스(700)와는 별도로 캡 조립테를 제조하며, 개방된 케이스 상면에 접합시킨다.
The case is formed in a cylindrical shape, and a cylindrical electrode plate assembly 720 having a cylindrical shape in which the positive electrode plate 721, the negative electrode plate 723, and the separator 725 are wound in a cylindrical shape is provided inside the case 700. Of course, it is formed in a shape corresponding to the upper surface to cover all the open upper surface of the case 700. In addition, the cap assembly is manufactured separately from the case 700, and bonded to the open upper case.

100.....캡 조립체 110.....파단 패턴
210.....다공성 물질 211.....기공
220.....고분자 물질 400.....캡 조립체
410.....안착홈 420.....관통공
500.....접합부재 600.....단자부
700.....케이스 710.....전해액
720.....극판 조립체 721.....양극판
723.....음극판 725.....격리판
100 ..... cap assembly 110 ..... break pattern
210 ..... porous material 211 ..... pores
220 ..... Polymer 400 ..... Cap assembly
410 ..... seating groove 420 ..... through hole
500 ..... Joint member 600 ..... Terminal part
700 ..... case 710 ..
720 ..... Polar Plate Assembly 721 ..... Anode Plate
723 ..... cathode plate 725 ..... isolated plate

Claims (10)

전지의 캡 조립체에 형성되는 안전배기구로서,
기공을 포함하는 니켈 또는 스테인리스강으로 이루어진 스폰지 금속, 지오라이트계의 다공성 세라믹 및 다공성 탄소섬유 중 어느 하나인 다공성 물질을 포함하고,
상기 기공에는 고분자 물질이 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 전지용 안전배기구.
A safety vent formed in a cap assembly of a battery,
A porous material which is any one of a sponge metal made of nickel or stainless steel including pores, a porous ceramic of zeolite type, and a porous carbon fiber,
The pores are filled with a safety material for a battery, characterized in that the polymer material is filled.
청구항 1에 있어서
상기 캡 조립체에는 안착홈이 형성되고, 상기 안착홈의 내측면에 관통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 전지용 안전배기구.
Claim 1
A seating groove is formed in the cap assembly, and a through hole is formed in an inner surface of the seating groove.
청구항 1에 있어서,
상기 다공성 물질에 형성된 기공의 기공률은 5~60%인 것을 특징으로 하는 전지용 안전배기구.
The method according to claim 1,
The porosity of the pores formed in the porous material is a battery safety exhaust, characterized in that 5 to 60%.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 전지가 리튬-염화티오닐(Li-SOCl2)전지인 경우, 상기 고분자 물질은 폴리이미드, PTFE, PFA, 폴리에스터 또는 이들의 혼합물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전지용 안전배기구.
The method according to claim 1,
When the battery is a lithium-thionyl chloride (Li-SOCl 2 ) battery, the polymer material is any one of polyimide, PTFE, PFA, polyester or a mixture thereof.
청구항 1에 있어서,
상기 전지가 리튬이온(Li-ion)이나 리튬-이산화망간(Li-MnO2)전지인 경우, 상기 고분자 물질은 프로필렌 카보네이트(PC) 및 에틸렌 카보네이트(EC) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전지용 안전배기구.
The method according to claim 1,
When the battery is a lithium ion (Li-ion) or lithium-manganese dioxide (Li-MnO 2 ) battery, the polymer material is any one of propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC), the safety vent for the battery .
청구항 1에 있어서,
상기 관통공에 형성된 다공성 물질은 접합부재에 의해 결합되어 있고,
상기 접합부재는 상기 캡 조립체의 모재 및 다공성 물질보다 낮은 융점을 가지는 것을 특징으로 하는 전지용 안전배기구.
The method according to claim 1,
The porous material formed in the through hole is joined by a bonding member,
The joining member has a lower melting point than the base material and the porous material of the cap assembly.
케이스, 상기 케이스의 내부에 수용되는 전해액, 극판 조립체 및 캡 조립체를 포함하는 전지에 있어서,
상기 캡 조립체는 안전배기구를 포함하고, 상기 안전배기구는 청구항 1, 2, 3, 5 및 6의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전지.
A battery comprising a case, an electrolyte solution contained in the case, an electrode plate assembly, and a cap assembly,
The cap assembly includes a safety vent, the safety vent is a battery, characterized in that any one of claims 1, 2, 3, 5 and 6.
청구항 8에 있어서,
상기 안전배기구는 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전지.
The method according to claim 8,
The safety vent is a battery, characterized in that at least one.
청구항 8에 있어서,
상기 전지는 리튬이온(Li-ion)전지, 리튬-이산화망간(Li-MnO2)전지 및 리튬-염화티오닐(Li-SOCl2)전지 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전지.
The method according to claim 8,
The battery is any one of a lithium ion (Li-ion) battery, lithium-manganese dioxide (Li-MnO 2 ) battery and lithium-thionyl chloride (Li-SOCl 2 ) battery.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004220809A (en) * 2003-01-09 2004-08-05 Daihatsu Motor Co Ltd Fuel cell-loaded vehicle
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004220809A (en) * 2003-01-09 2004-08-05 Daihatsu Motor Co Ltd Fuel cell-loaded vehicle
KR20070035195A (en) * 2005-09-27 2007-03-30 삼성에스디아이 주식회사 Lithium rechargeable battery
KR100908912B1 (en) * 2008-06-03 2009-07-23 (주) 파워옵틱스 Safety ventilation assembly, manufacturing method thereof and electronical apparatus having it

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