KR102622970B1 - Rechargeable battery - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 이차전지는 제1 전극, 제2 전극 및 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체, 상기 전극조립체가 내부에 수용되는 케이스, 상기 케이스에 형성된 개구에 결합되고, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 캡플레이트, 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 캡플레이트에서 돌출된 전극단자, 상기 캡플레이트 상에 연결되는 보호회로모듈, 상기 전극단자의 일측에 배치되어 상기 전극단자와 전기적으로 연결되고, 상기 보호회로모듈과 전기적으로 연결되는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 부재, 상기 보호회로모듈 및 상기 PTC 부재 사이에 배치되고, 상기 PTC 부재를 덮으면서 상기 전극단자까지 연장되는 제1 절연필름을 포함할 수 있다.A secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly including a first electrode, a second electrode, and a separator, a case in which the electrode assembly is accommodated, coupled to an opening formed in the case, and electrically connected to the first electrode. a cap plate connected to the second electrode, an electrode terminal protruding from the cap plate, and a protective circuit module connected to the cap plate, disposed on one side of the electrode terminal and electrically connected to the electrode terminal. A PTC (Positive Temperature Coefficient) member connected and electrically connected to the protection circuit module, a first insulating film disposed between the protection circuit module and the PTC member, covering the PTC member and extending to the electrode terminal. It can be included.

Description

이차전지{RECHARGEABLE BATTERY}Secondary battery{RECHARGEABLE BATTERY}

본 발명은 이차전지에 관한 것이다. The present invention relates to secondary batteries.

이차전지는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차전지는 휴대폰이나 노트북 및 캠코더와 같이 휴대 가능한 소형 전자기기에 사용되거나 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다. Secondary batteries are batteries that can be charged and discharged, unlike primary batteries that cannot be recharged. Secondary batteries are widely used in small, portable electronic devices such as mobile phones, laptops, and camcorders, or as a power source for driving motors in hybrid vehicles.

이차전지는 양극과 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체를 구비한다. 전극조립체는 케이스 내부에 수용되어 충전과 방전을 수행하며, 케이스는 단자를 구비하여 전류를 공급하거나 공급받는다. A secondary battery includes an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode. The electrode assembly is accommodated inside the case to perform charging and discharging, and the case is provided with terminals to supply or receive current.

이차전지 내부에는 가연성 물질들이 내장되어 있어, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있으므로 안전성이 취약한 단점이 있다. Secondary batteries have combustible materials built into them, so there is a risk of heat generation and explosion due to overcharging, overcurrent, and other physical external shocks, so there is a disadvantage in safety.

따라서, 이차전지에는 과충전, 과전류 등의 비정상인 상태를 효과적으로 제어할 수 있도록 PTC(Positive Temperature Coefficient) 부재, 보호회로모듈(Protection Circuit Module: PCM) 등과 같은 안전소자들이 전극조립체와 전기적으로 접속된 상태로 구성된다. Therefore, in secondary batteries, safety elements such as PTC (Positive Temperature Coefficient) members and protection circuit modules (PCM) are electrically connected to the electrode assembly to effectively control abnormal conditions such as overcharge and overcurrent. It consists of

PTC 부재가 과열될 경우, 전극단자와 전기적으로 연결된 PTC 부재는 전극단자와 연결이 끊어질 수 있으며, 보호회로모듈은 정상적으로 작동되지 않거나 변형되는 등의 문제가 발생될 수 있다.If the PTC member is overheated, the PTC member electrically connected to the electrode terminal may be disconnected from the electrode terminal, and problems such as the protection circuit module may not operate properly or be deformed may occur.

상기와 같은 기술적 배경을 바탕으로 안출된 것으로, 본 발명은 PTC 부재가 보호회로모듈과 직접적으로 접촉되는 것을 방지하고, PTC 부재를 전극단자에 밀착시켜 전극단자에서 PTC 부재가 이탈되는 것을 방지할 수 있는 이차전지를 제공하고자 한다. The present invention was developed based on the above technical background, and the present invention prevents the PTC member from directly contacting the protection circuit module and prevents the PTC member from being separated from the electrode terminal by attaching the PTC member to the electrode terminal. We would like to provide secondary batteries with

본 발명의 실시예에 따른 이차전지는 제1 전극, 제2 전극 및 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체, 상기 전극조립체가 내부에 수용되는 케이스, 상기 케이스에 형성된 개구에 결합되고, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 캡플레이트, 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 캡플레이트에서 돌출된 전극단자, 상기 캡플레이트 상에 연결되는 보호회로모듈, 상기 전극단자의 일측에 배치되어 상기 전극단자와 전기적으로 연결되고, 상기 보호회로모듈과 전기적으로 연결되는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 부재, 상기 보호회로모듈 및 상기 PTC 부재 사이에 배치되고, 상기 PTC 부재를 덮으면서 상기 전극단자까지 연장되는 제1 절연필름을 포함할 수 있다.A secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly including a first electrode, a second electrode, and a separator, a case in which the electrode assembly is accommodated, coupled to an opening formed in the case, and electrically connected to the first electrode. a cap plate connected to the second electrode, an electrode terminal protruding from the cap plate, and a protective circuit module connected to the cap plate, disposed on one side of the electrode terminal and electrically connected to the electrode terminal. A PTC (Positive Temperature Coefficient) member connected and electrically connected to the protection circuit module, a first insulating film disposed between the protection circuit module and the PTC member, covering the PTC member and extending to the electrode terminal. It can be included.

상기 PTC 부재는, 상기 전극단자를 향해 돌출되어 상기 전극단자 상면에 연결된 제1 접속리드, 상기 제1 접속리드와 반대 방향으로 돌출되며, 상기 보호회로모듈의 접속부와 전기적으로 연결되는 리드연결부를 가지는 제2 접속리드 및 상기 제1 접속리드 및 상기 제2 접속리드 사이에 배치되는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자를 포함할 수 있다.The PTC member has a first connection lead that protrudes toward the electrode terminal and is connected to the upper surface of the electrode terminal, and a lead connection part that protrudes in a direction opposite to the first connection lead and is electrically connected to the connection part of the protection circuit module. It may include a second connection lead and a Positive Temperature Coefficient (PTC) element disposed between the first connection lead and the second connection lead.

상기 제1 접속리드는, 상기 전극단자와 연결되는 제1 부분을 포함하고, 상기 제1 부분에서 절곡되어 상기 PTC 소자 하부와 상기 캡플레이트 사이에 형성된 제2 부분을 포함할 수 있다.The first connection lead may include a first part connected to the electrode terminal, and a second part bent from the first part and formed between the lower part of the PTC element and the cap plate.

상기 제1 절연필름은, 상기 제1 접속리드로부터 상기 제2 접속리드까지 연장될 수 있다.The first insulating film may extend from the first connection lead to the second connection lead.

상기 제1 절연필름은, 상기 제1 부분과 이격되어 상기 보호회로모듈에 부착될 수 있다.The first insulating film may be attached to the protection circuit module while being spaced apart from the first portion.

상기 리드연결부는 내측으로 우묵하게 형성된 만입부가 형성될 수 있다.The lead connection part may have a recessed indentation formed on the inside.

상기 캡플레이트와 상기 PTC 부재 사이에 배치되는 제2 절연필름을 포함할 수 있다.It may include a second insulating film disposed between the cap plate and the PTC member.

상기 제1 절연필름 두께는, 상기 제2 절연필름 두께보다 얇게 형성될 수 있다.The thickness of the first insulating film may be thinner than the thickness of the second insulating film.

상기 제1 절연필름 두께는, 상기 제2 절연필름의 두께 대비 1/3 내지 2/3의 두께로 형성될 수 있다.The thickness of the first insulating film may be 1/3 to 2/3 of the thickness of the second insulating film.

상기 제1 절연필름은, 상기 제2 절연필름 보다 열전도율이 낮게 형성될 수 있다.The first insulating film may have lower thermal conductivity than the second insulating film.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는, PTC 부재가 과열 되어도 보호회로모듈이 변형되거나 비정상으로 작동하는 것을 방지할 수 있고, PTC 부재가 전극단자를 향해 밀착되어 PTC 부재가 전극단자로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.The secondary battery according to an embodiment of the present invention can prevent the protection circuit module from being deformed or operating abnormally even if the PTC member is overheated, and the PTC member is in close contact with the electrode terminal to prevent the PTC member from being separated from the electrode terminal. can be prevented.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 이차전지의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 이차전지의 PTC 부재에 부착된 제1 절연필름을 상부에서 바라본 평면도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 이차전지에 적용된 PTC 부재와 보호회로모듈 사이에 배치된 제1 절연필름의 제1 실시예를 도시한 정면도이다.
도 5는 도 3에 나타낸 이차전지에 적용된 PTC 부재와 보호회로모듈 사이에 배치된 제1 절연필름의 제2 실시예를 도시한 정면도이다.Figure 1 is a perspective view showing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the secondary battery shown in Figure 1.
FIG. 3 is a plan view of the first insulating film attached to the PTC member of the secondary battery shown in FIG. 2 when viewed from above.
FIG. 4 is a front view showing a first embodiment of the first insulating film disposed between the PTC member applied to the secondary battery shown in FIG. 3 and the protection circuit module.
FIG. 5 is a front view showing a second embodiment of the first insulating film disposed between the PTC member applied to the secondary battery shown in FIG. 3 and the protection circuit module.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts that are not relevant to the description are omitted, and identical or similar components are assigned the same reference numerals throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, so the present invention is not necessarily limited to what is shown.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 이차전지의 분해 사시도이다. Figure 1 is a perspective view showing a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is an exploded perspective view of the secondary battery shown in Figure 1.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지(100)는 전극조립체 및 전극조립체를 수용하는 케이스(20), 캡플레이트(21), 보호회로모듈(30), PTC 부재(50)를 포함할 수 있다. 이하에서는 각형 전지를 예로써 설명하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 파우치 전지, 리튬 폴리머 전지 등 다양한 이차전지에 대하여 적용될 수 있다. Referring to Figures 1 and 2, the secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly, a case 20 for housing the electrode assembly, a cap plate 21, a protection circuit module 30, and a PTC. It may include a member 50. Hereinafter, a prismatic battery will be described as an example, but the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to various secondary batteries such as pouch batteries and lithium polymer batteries.

전극조립체는 제1 전극, 제2 전극 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 세퍼레이터를 포함한다. The electrode assembly includes a first electrode, a second electrode, and a separator disposed between the first electrode and the second electrode.

케이스(20) 내부에는 전극조립체가 수용되고, 케이스(20)는 상단에 개구부가 형성되어 전극조립체를 수용하는 공간이 형성된 상자로 이루어진다. 케이스(20) 내부에는 전극조립체와 전해액이 수용된다. 케이스(20)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 급속 딥 드로잉과 같은 방법으로 가공하여 제작될 수 있다. An electrode assembly is accommodated inside the case 20, and the case 20 is made of a box with an opening formed at the top to create a space for accommodating the electrode assembly. Inside the case 20, an electrode assembly and an electrolyte are accommodated. Case 20 may be manufactured by processing aluminum or aluminum alloy using a method such as rapid deep drawing.

캡플레이트(21)는 케이스(20)의 개구부에 결합되어 케이스(20)를 밀폐하며, 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 전기 전도성 금속 재질로 이루어진다. 캡플레이트(21) 하면에서 제1 전극에서 돌출된 제1 전극탭이 캡플레이트(21)와 전기적으로 연결되어, 캡플레이트(21)와 케이스(20)는 제1 전극으로 대전될 수 있다. 다른예로, 케이스(20)와 캡플레이트(21) 사이에 가스켓이 개재되어 캡플레이트(21)만 전기적으로 대전될 수 있다. The cap plate 21 is coupled to the opening of the case 20 to seal the case 20, and is made of an electrically conductive metal material such as aluminum or aluminum alloy. A first electrode tab protruding from the first electrode on the lower surface of the cap plate 21 is electrically connected to the cap plate 21, so that the cap plate 21 and the case 20 can be charged with the first electrode. As another example, a gasket is interposed between the case 20 and the cap plate 21 so that only the cap plate 21 can be electrically charged.

전극단자(24)는 캡플레이트(21)의 중앙에 위치할 수 있다. 전극단자(24)는 절연개스킷(24a)을 매개로 캡플레이트(21)에 설치되며 절연개스킷(24a)은 전극단자(24) 둘레를 감싸면서 전극단자(24)와 캡플레이트(21)를 전기적으로 절연한다. 캡플레이트(21) 하면에서, 제2 전극에서 돌출된 제2 전극탭이 전극단자(24)와 전기적으로 연결될 수 있다. The electrode terminal 24 may be located in the center of the cap plate 21. The electrode terminal 24 is installed on the cap plate 21 via an insulating gasket 24a, and the insulating gasket 24a wraps around the electrode terminal 24 to electrically connect the electrode terminal 24 and the cap plate 21. Insulate with On the lower surface of the cap plate 21, a second electrode tab protruding from the second electrode may be electrically connected to the electrode terminal 24.

접속영역(22)은 캡플레이트(21)의 일측에 형성될 수 있다. 캡플레이트(21)는 보호회로모듈(30)과 상부커버(10)를 물리적으로 결합하기 위해 나사 구멍이 형성될 수 있다. 나사 구멍에는 나사가 결합될 수 있다. 이때, 나사 구멍 근처에 접속영역(22)이 형성되고, 제1 전극으로 대전된 캡플레이트(21)는 보호회로모듈(30)과 접속영역을 통해 전기적으로 연결할 수 있다. The connection area 22 may be formed on one side of the cap plate 21. The cap plate 21 may have a screw hole formed to physically couple the protection circuit module 30 and the upper cover 10. A screw may be coupled to the screw hole. At this time, a connection area 22 is formed near the screw hole, and the cap plate 21 charged with the first electrode can be electrically connected to the protection circuit module 30 through the connection area.

보호회로모듈(30)은 캡플레이트(21) 상에 설치되며 회로소자들(32)을 포함할 수 있다. 보호회로모듈(30)은 캡플레이트(21)보다 짧은 길이를 갖는데 보호회로모듈(30)의 길이는 캡플레이트(21)의 길이의 1/3 내지 2/3으로 이루어질 수 있다. The protection circuit module 30 is installed on the cap plate 21 and may include circuit elements 32. The protection circuit module 30 has a shorter length than the cap plate 21, and the length of the protection circuit module 30 may be 1/3 to 2/3 of the length of the cap plate 21.

보호회로모듈(30)은 측면에서 캡플레이트(21)를 향하여 돌출된 연결부재(42)를 매개로 캡플레이트(21)에 전기적으로 연결된다. 연결부재(42)는 니켈 플레이트로 이루어질 수 있으며, 연결부재(42)는 접속영역(22) 솔더링 방식에 의해 접합될 수 있다. 연결부재(42)는 절곡된 금속판으로 이루어지며 나사 구멍이 형성되어 있다.The protection circuit module 30 is electrically connected to the cap plate 21 via a connecting member 42 protruding from the side toward the cap plate 21. The connecting member 42 may be made of a nickel plate, and the connecting member 42 may be joined to the connection area 22 by a soldering method. The connecting member 42 is made of a bent metal plate and has a screw hole.

보호회로모듈(30)에는 리드단자(40)가 설치되며 리드단자(40)는 외부 기기와 연결될 수 있다.A lead terminal 40 is installed in the protection circuit module 30, and the lead terminal 40 can be connected to an external device.

이차전지(100)는 보호회로모듈(30)을 덮는 상부커버(10)를 포함하는데 상부커버(10)는 보호회로모듈(30)을 감싸며 캡플레이트(21)에 나사(12a, 14a) 등에 의하여 고정될 수 있다. 상부커버(10)의 양측에는 나사홈(12, 14)이 형성되고, 나사홈(12, 14)에는 보호 캡(12b, 14b)이 결합 될 수 있다.The secondary battery 100 includes an upper cover 10 that covers the protective circuit module 30. The upper cover 10 surrounds the protective circuit module 30 and is attached to the cap plate 21 by screws 12a, 14a, etc. It can be fixed. Screw grooves 12 and 14 are formed on both sides of the upper cover 10, and protective caps 12b and 14b can be coupled to the screw grooves 12 and 14.

PTC 부재(50)는 캡플레이트(21)와 보호회로모듈(30) 사이에 배치될 수 있다. 보호회로모듈(30)은 PTC 부재(50)를 매개로 전극단자(24)와 전기적으로 연결된다. PTC 부재(50)는 전극단자(24)에 연결되는 제1 접속리드(52), 보호회로모듈(30)의 접속부(41)에 전기적으로 연결되는 리드연결부(55)가 단부에서 돌출된 제2 접속리드(54) 및 제1 접속리드(52)와 제2 접속리드(54) 사이에 개재되는 PTC 소자(56)를 포함한다. The PTC member 50 may be disposed between the cap plate 21 and the protection circuit module 30. The protection circuit module 30 is electrically connected to the electrode terminal 24 via the PTC member 50. The PTC member 50 has a first connection lead 52 connected to the electrode terminal 24 and a second lead connection part 55 electrically connected to the connection part 41 of the protection circuit module 30 protruding from the end. It includes a connection lead 54 and a PTC element 56 interposed between the first connection lead 52 and the second connection lead 54.

PTC 소자(56)는 온도가 증가할수록 저항이 증가하는 소자로서, 이차전지(100)의 온도가 상승하면 저항을 증가시켜서 전류를 차단하고, 반대로 온도가 하강하면 저항의 감소에 의해 전류를 통전시키는 안전소자이다. 즉, 이차전지의 온도에 따라 단전과 통전 기능을 수행할 수 있다. PTC 소자(56)는 고분자 복합체로 이루어질 수 있다. The PTC element 56 is an element whose resistance increases as the temperature increases. When the temperature of the secondary battery 100 rises, the resistance increases to block the current, and when the temperature falls, the resistance decreases to conduct the current. It is a safety element. In other words, the function of discharging and energizing can be performed depending on the temperature of the secondary battery. The PTC device 56 may be made of a polymer composite.

PTC 소자(56)는 제1 접속리드(52)와 제2 접속리드(54)사이에 개재되고, PTC 소자(56)로부터 제1 접속리드(52) 및 제2 접속리드(54)는 서로 반대방향으로 돌출된다. The PTC element 56 is interposed between the first connection lead 52 and the second connection lead 54, and the first connection lead 52 and the second connection lead 54 from the PTC element 56 are opposite to each other. protrudes in the direction

제1 접속리드(52)는 전극단자(24)와 연결되는 제1 부분(52a) 및 상기 제1 부분(52a)에서 절곡되어 PTC 소자(56)의 하면에서 접합하는 제2 부분(52b)을 포함한다. 제1 접속리드(52)를 절곡하여 제1 부분(52a) 및 제2 부분(52b)을 형성하여 보호회로모듈(30)과 캡플레이트(21) 사이에 PTC 부재(50) 설치로 인한 공간의 낭비를 최소화할 수 있다.The first connection lead 52 includes a first part 52a connected to the electrode terminal 24 and a second part 52b bent from the first part 52a and joined to the lower surface of the PTC element 56. Includes. The first connection lead 52 is bent to form the first part 52a and the second part 52b to create a space between the protection circuit module 30 and the cap plate 21 due to the installation of the PTC member 50. Waste can be minimized.

PTC 부재(50)의 제2 부분(52b)과 캡플레이트(21) 사이에는 제2 절연필름(64)이 배치되며, 제2 절연필름(64)은 절연개스킷(24a)과 접속영역(22) 사이에 부착된다. 이를 통해, 제2 전극의 전극단자(24)와 전기적으로 연결된 제1 접속리드(52)가, 제1 전극과 전기적으로 대전된 캡플레이트(21)와 직접적으로 접촉되는 것을 방지할 수 있다. A second insulating film 64 is disposed between the second part 52b of the PTC member 50 and the cap plate 21, and the second insulating film 64 is connected to the insulating gasket 24a and the connection area 22. attached in between. Through this, it is possible to prevent the first connection lead 52, which is electrically connected to the electrode terminal 24 of the second electrode, from directly contacting the first electrode and the electrically charged cap plate 21.

제2 접속리드(54)는 PTC 소자(56)에 접합되고, 보호회로모듈(30)의 접속부(41)에 접합되어 전기적으로 연결되는 리드연결부(55)를 포함한다. 리드연결부(55)는 제2 접속리드(54)의 단부에서 돌출되며, 제2 접속리드(54)보다 폭과 길이가 작게 형성될 수 있다. 또한, 리드연결부(55)의 측면에는 만입부(55a)가 형성될 수 있다. 만입부(55a)는 보호회로모듈(30)의 접속부(41)와 연결할 때, 가이드와 같은 역할로 리드연결부(55)가 접속부(41)의 정위치에 연결될 수 있도록 기능할 수 있다. The second connection lead 54 is bonded to the PTC element 56 and includes a lead connection portion 55 that is electrically connected to the connection portion 41 of the protection circuit module 30. The lead connection portion 55 protrudes from the end of the second connection lead 54, and may be formed to have a width and length smaller than those of the second connection lead 54. Additionally, an indented portion 55a may be formed on the side of the lead connecting portion 55. When connected to the connection part 41 of the protection circuit module 30, the indented part 55a may function like a guide so that the lead connection part 55 can be connected to the proper position of the connection part 41.

도 3은 도 2에 나타낸 이차전지의 PTC 부재에 부착된 제1 절연필름을 상부에서 바라본 평면도이고, 도 4는 도 3에 나타낸 이차전지에 적용된 PTC 부재와 보호회로모듈 사이에 배치된 제1 절연필름의 제1 실시예를 도시한 정면도이고, 도 5는 도 3에 나타낸 이차전지에 적용된 PTC 부재와 보호회로모듈 사이에 배치된 제1 절연필름의 제2 실시예를 도시한 정면도이다.FIG. 3 is a top view of the first insulating film attached to the PTC member of the secondary battery shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a top view of the first insulating film disposed between the PTC member applied to the secondary battery shown in FIG. 3 and the protection circuit module. It is a front view showing the first embodiment of the film, and FIG. 5 is a front view showing the second embodiment of the first insulating film disposed between the PTC member applied to the secondary battery shown in FIG. 3 and the protection circuit module.

도 3 내지 5를 참고하면, PTC 부재(50)는 전극단자(24)와 연결되며, 캡플레이트(21)의 일측방향으로 배치된다. 이때, PTC 부재(50)와 캡플레이트(21)가 직접적으로 접촉되는 것을 방지하기 위해 서 제2 절연필름(64)이 캡플레이트(21)에 부착되며, PTC 부재(50)와 보호회로모듈(30)이 직접적으로 접촉되는 것을 방지하기 위해서 제1 절연필름(62)이 보호회로모듈(30)에 부착된다. Referring to Figures 3 to 5, the PTC member 50 is connected to the electrode terminal 24 and is disposed on one side of the cap plate 21. At this time, in order to prevent direct contact between the PTC member 50 and the cap plate 21, a second insulating film 64 is attached to the cap plate 21, and the PTC member 50 and the protection circuit module ( In order to prevent 30) from being directly contacted, a first insulating film 62 is attached to the protection circuit module 30.

제1 절연필름(62)은 PTC 부재(50)의 리드연결부(55)를 노출하고, 제1 접속리드(52) 및 제2 접속리드(54)와 보호회로모듈(30) 사이에 위치한다. 리드연결부(55)는 제2 접속리드(54)의 단부에서 돌출되며, 제1 절연필름(62)의 두께와 같거나 두껍게 형성될 수 있다. 이를 통해 리드연결부(55)는 보호회로모듈(30)의 접속부(41)와 용이하게 전기적으로 연결될 수 있다. The first insulating film 62 exposes the lead connection portion 55 of the PTC member 50 and is located between the first connection lead 52 and the second connection lead 54 and the protection circuit module 30. The lead connection portion 55 protrudes from the end of the second connection lead 54 and may be formed to be thicker or equal to the thickness of the first insulating film 62. Through this, the lead connection part 55 can be easily electrically connected to the connection part 41 of the protection circuit module 30.

절곡된 제1 접속리드(52)와 제2 접속리드(54) 사이에는 PTC 소자(56)가 개재되기 때문에 제1 접속리드(52)의 제1 부분(52a)과 제2 접속리드(54)는 단차가 발생될 수 있다. 이 경우, 캡플레이트(21)에 부착된 제1 절연필름(62)과 제1 접속리드(52)의 제1 부분(52a) 사이에는 완충공간(G)이 형성될 수 있다. Since the PTC element 56 is interposed between the bent first connection lead 52 and the second connection lead 54, the first portion 52a of the first connection lead 52 and the second connection lead 54 A step may occur. In this case, a buffer space G may be formed between the first insulating film 62 attached to the cap plate 21 and the first portion 52a of the first connection lead 52.

제1 절연필름(62)에 의해 PTC 부재(50)의 제2 접속리드(54)는 가압되어, PTC 부재(50)의 제1 접속리드(52)는 캡플레이트(21)를 향하여 물리적으로 밀착되고, 제1 절연필름(62)과 제1 접속리드(52)의 제1 부분(52a) 사이에 형성된 완충공간(G)으로 인해, 이차전지(100)에 스웰링 현상 등과 같은 이상현상이 발생될 경우에도, 완충공간(G)에서 충격이 흡수되고, 제1 절연필름(62)에 의해 PTC 부재(50)는 캡플레이트(21)와 밀착되므로, PTC 부재(50)의 제1 접속리드(52)는 전극단자(24)와 안정적인 결합을 유지할 수 있다. 따라서, 이 경우, 완충공간(G)에 의해 충격흡수가 되므로, 제1 절연필름(62)의 두께는 다른 경우에 비해 얇게 형성될 수 있다. The second connection lead 54 of the PTC member 50 is pressed by the first insulating film 62, so that the first connection lead 52 of the PTC member 50 is physically brought into close contact with the cap plate 21. Due to the buffer space (G) formed between the first insulating film 62 and the first portion (52a) of the first connection lead 52, abnormal phenomena such as swelling phenomenon occur in the secondary battery 100. Even in this case, the shock is absorbed in the buffer space (G), and the PTC member 50 is in close contact with the cap plate 21 by the first insulating film 62, so the first connection lead of the PTC member 50 ( 52) can maintain stable coupling with the electrode terminal 24. Therefore, in this case, because shock is absorbed by the buffer space G, the thickness of the first insulating film 62 can be formed thinner than in other cases.

제2 절연필름(64)은 전극단자(24)의 절연개스킷(24a)과 보호회로모듈(30)의 연결부재(42)와 전기적으로 연결되는 접속영역(22) 사이에 부착된다. 이때, 제1 절연필름(62)의 두께는 제2 절연필름(64)의 두께보다 작게 형성될 수 있다. 즉, 제2 절연필름(64) 두께의 1/3 내지 2/3 의 범위에서 제1 절연필름(62)의 두께가 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 절연필름(62)의 열전도율은 제2 절연필름(64)의 열전도율보다 낮게 형성될 수 있다. The second insulating film 64 is attached between the insulating gasket 24a of the electrode terminal 24 and the connection area 22 that is electrically connected to the connecting member 42 of the protection circuit module 30. At this time, the thickness of the first insulating film 62 may be formed to be smaller than the thickness of the second insulating film 64. That is, the thickness of the first insulating film 62 may be formed in a range of 1/3 to 2/3 of the thickness of the second insulating film 64. In this case, the thermal conductivity of the first insulating film 62 may be lower than that of the second insulating film 64.

보호회로모듈(30)은 PTC 부재(50)가 고온일 경우에도 정상적으로 작동하여야 이차전지(100)의 안전소자로서 기능을 할 수 있기 때문에, 제1 절연필름(62)의 열전도율은 제2 절연필름(64)의 열전도율 보다 낮은 재료를 선택한다. Since the protection circuit module 30 can function as a safety element of the secondary battery 100 only when the PTC member 50 operates normally even when the temperature is high, the thermal conductivity of the first insulating film 62 is lower than that of the second insulating film. Select a material with a thermal conductivity lower than that of (64).

이러한 제1 절연필름(62)은 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 또는 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 재질로 이루어질 수 있다.This first insulating film 62 may be made of polyethylene (PE) or polypropylene (PP).

다른예로, 제1 절연필름(62)과 제2 절연필름(64)의 열전도율이 동일할 경우, 제1 절연필름(62)의 두께는 제2 절연필름(64)의 두께보다 크게 형성될 수 있다. 제1 절연필름(62)과 제2 절연필름(64)의 두께의 차이를 두어 제1 절연필름(62)의 열전도율을 제2 절연필름(64)의 열전도율 보다 낮게 유도 할 수 있다. 또한, 제1 절연필름(62)의 두께가 크게 되어 PTC 부재(50)는 강하게 가압되어 캡플레이트(21)로 밀착력이 향상시킬 수 있다.As another example, when the thermal conductivity of the first insulating film 62 and the second insulating film 64 are the same, the thickness of the first insulating film 62 may be formed to be greater than the thickness of the second insulating film 64. there is. By making a difference in the thickness of the first insulating film 62 and the second insulating film 64, the thermal conductivity of the first insulating film 62 can be induced to be lower than that of the second insulating film 64. In addition, as the thickness of the first insulating film 62 increases, the PTC member 50 is strongly pressed, thereby improving adhesion to the cap plate 21.

따라서, 이러한 제1 절연필름(62)의 두께 및 재료의 선택으로 제1 절연필름(62)의 열전도율을 제2 절연필름(64) 보다 낮게 형성하여 PTC 부재(50)에서 발생되는 열이 보호회로모듈(30) 보다는 케이스(20)로 향하는 것을 유도한다. 전술한 바와 같이 이는, 이차전지(100)의 안전소자인 보호회로모듈(30)의 정상 작동의 신뢰성을 향상시켜 이차전지(100)의 발열 폭발 등의 위험성을 효과적으로 제어하기 위함이다. Therefore, by selecting the thickness and material of the first insulating film 62, the thermal conductivity of the first insulating film 62 is made lower than that of the second insulating film 64, so that the heat generated from the PTC member 50 is not transmitted to the protection circuit. It leads to the case 20 rather than the module 30. As described above, this is to improve the reliability of normal operation of the protection circuit module 30, which is a safety element of the secondary battery 100, and effectively control risks such as heat generation and explosion of the secondary battery 100.

또한, 제1 절연필름(62)의 두께가 제2 절연필름(64)의 두께보다 크게 형성할 경우, 제1 접속리드(52)와 제2 접속리드(54)의 단차를 줄여, 제1 절연필름(62)과 제1 접속리드(52) 사이에 완충공간(G)을 줄여 설치공간을 최소화 할 수 있다. 즉, 제1 절연필름(62)은 절연뿐 아니라 탄성을 갖는 재질로 이루어져 있기 때문에, 앞선 바와 같이 이차전지(100)의 이상상태로 인해 충격이 가해질 경우, 두껍게 형성된 제1 절연필름(62)으로 인해 충격을 흡수할 수 있기 때문이다. In addition, when the thickness of the first insulating film 62 is formed to be greater than the thickness of the second insulating film 64, the step difference between the first connection lead 52 and the second connection lead 54 is reduced, and the first insulating film 64 is formed. Installation space can be minimized by reducing the buffer space (G) between the film 62 and the first connection lead 52. That is, since the first insulating film 62 is made of a material that not only insulates but also has elasticity, as described above, when an impact is applied due to an abnormal condition of the secondary battery 100, the thick first insulating film 62 This is because it can absorb shock.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.Although the present invention has been described through preferred embodiments as described above, the present invention is not limited thereto and various modifications and variations are possible without departing from the concept and scope of the claims described below. Those working in the relevant technical field will easily understand.

100: 이차전지 10: 상부 커버
12, 14: 나사홈 12a, 14a: 나사
12b, 14b: 보호캡 20: 케이스
21: 캡플레이트 22: 접속영역
24: 전극단자 24a: 절연개스킷
30: 보호회로모듈 32: 회로소자
40: 리드단자 41: 접속부
42: 연결부재 50: PTC 부재
52: 제1 접속리드 52a: 제1 부분
52b: 제2 부분 54: 제2 접속리드
55: 리드연결부 55a: 만입부
56: PTC 소자 62: 제1 절연필름
64: 제2 절연필름 G: 완충공간100: secondary battery 10: top cover
12, 14: Screw groove 12a, 14a: Screw
12b, 14b: protective cap 20: case
21: cap plate 22: connection area
24: electrode terminal 24a: insulating gasket
30: protection circuit module 32: circuit element
40: Lead terminal 41: Connection part
42: Connecting member 50: PTC member
52: first connection lead 52a: first part
52b: second portion 54: second connection lead
55: lead connection part 55a: indentation part
56: PTC element 62: first insulating film
64: Second insulating film G: Buffer space

Claims (10)

제1 전극, 제2 전극, 및 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체;
상기 전극조립체가 내부에 수용되는 케이스;
상기 케이스에 형성된 개구에 결합되고, 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 캡플레이트;
상기 제2 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 캡플레이트에서 돌출된 전극단자;
상기 캡플레이트 상에서 상기 전극단자의 일측에 배치되며, 상기 전극단자와 전기적으로 연결되는 PTC (Positive Temperature Coefficient) 부재; 및
상기 PTC 부재를 덮으면서 상기 캡플레이트 상에 설치되고, 상기 PTC 부재와 전기적으로 연결되는 보호회로모듈을 포함하며,
상기 PTC 부재의 단부에는 상기 보호회로모듈을 향해 돌출되어 상기 보호회로모듈에 접속되는 리드연결부가 위치하고,
상기 리드연결부를 제외한 상기 PTC 부재의 상면과 상기 보호회로모듈의 하면 사이에 제1 절연필름이 위치하는 이차전지.An electrode assembly including a first electrode, a second electrode, and a separator;
A case in which the electrode assembly is accommodated therein;
a cap plate coupled to the opening formed in the case and electrically connected to the first electrode;
an electrode terminal electrically connected to the second electrode and protruding from the cap plate;
a PTC (Positive Temperature Coefficient) member disposed on one side of the electrode terminal on the cap plate and electrically connected to the electrode terminal; and
A protection circuit module is installed on the cap plate while covering the PTC member and is electrically connected to the PTC member,
At the end of the PTC member, a lead connection part protrudes toward the protection circuit module and is connected to the protection circuit module,
A secondary battery in which a first insulating film is positioned between the upper surface of the PTC member excluding the lead connection portion and the lower surface of the protective circuit module. 제 1 항에 있어서,
상기 PTC 부재는,
상기 전극단자를 향해 돌출되어 상기 전극단자 상면에 연결된 제1 접속리드;
상기 제1 접속리드와 반대 방향으로 돌출되며, 단부에 상기 리드연결부를 가지는 제2 접속리드; 및
상기 제1 접속리드 및 상기 제2 접속리드 사이에 배치되는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자를 포함하는 이차전지.According to claim 1,
The PTC member,
a first connection lead protruding toward the electrode terminal and connected to the upper surface of the electrode terminal;
a second connection lead protruding in a direction opposite to the first connection lead and having the lead connection portion at an end; and
A secondary battery including a Positive Temperature Coefficient (PTC) element disposed between the first connection lead and the second connection lead. 제 2 항에 있어서,
상기 제1 접속리드는,
상기 전극단자와 연결되는 제1 부분을 포함하고,
상기 제1 부분에서 절곡되어 상기 PTC 소자 하부와 상기 캡플레이트 사이에 형성된 제2 부분을 포함하는 이차전지.According to claim 2,
The first connection lead is,
It includes a first part connected to the electrode terminal,
A secondary battery including a second part bent from the first part and formed between the lower part of the PTC element and the cap plate. 제 2 항에 있어서,
상기 제1 절연필름은,
상기 제1 접속리드로부터 상기 제2 접속리드까지 연장되는 이차전지.According to claim 2,
The first insulating film is,
A secondary battery extending from the first connection lead to the second connection lead. 제 3 항에 있어서,
상기 제1 절연필름은,
상기 제1 부분과 이격되어 상기 제1 부분과의 사이에 완충공간을 제공하는 이차전지.According to claim 3,
The first insulating film is,
A secondary battery that is spaced apart from the first part and provides a buffer space between the first part and the first part. 제 2 항에 있어서,
상기 리드연결부의 양측면에서 내측으로 우묵하게 형성된 만입부가 형성된 이차전지.According to claim 2,
A secondary battery having recessed indentations formed inward on both sides of the lead connection part. 제 1 항에 있어서,
상기 캡플레이트와 상기 PTC 부재 사이에 배치되는 제2 절연필름을 포함하는 이차전지.According to claim 1,
A secondary battery including a second insulating film disposed between the cap plate and the PTC member. 제 7 항에 있어서,
상기 제1 절연필름 두께는, 상기 제2 절연필름 두께보다 얇게 형성되는 이차전지.According to claim 7,
A secondary battery in which the thickness of the first insulating film is thinner than the thickness of the second insulating film. 제 7 항에 있어서,
상기 제1 절연필름 두께는, 상기 제2 절연필름의 두께 대비 1/3 내지 2/3의 두께로 형성되는 이차전지.According to claim 7,
A secondary battery in which the thickness of the first insulating film is 1/3 to 2/3 of the thickness of the second insulating film. 제 7 항에 있어서,
상기 제1 절연필름은, 상기 제2 절연필름의 열전도율보다 낮은 열전도율을 구비하여 상기 PTC 부재에서 발생하는 열을 상기 캡플레이트 측으로 유도하는 이차전지.According to claim 7,
The first insulating film has a lower thermal conductivity than the second insulating film and guides heat generated from the PTC member toward the cap plate.
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