KR19980034914U

KR19980034914U - Explosion Proof of Lithium Battery

Info

Publication number: KR19980034914U
Application number: KR2019960047869U
Authority: KR
Inventors: 조성아
Original assignee: 서두칠; 대우전자부품 주식회사
Priority date: 1996-12-11
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 1998-09-15
Anticipated expiration: 2006-12-11
Also published as: KR200154311Y1

Abstract

본 고안은 리튬전지의 폭발을 막는 장치에 관한 것으로, 배기공(12)이 구비된 내측판(16)과, 이 내측판(16) 위에 부착된 배기막(10)으로 구성된 덮개판(18)과 배기공(12)이 구비된 단자판(20)으로 구성된 방폭장치에 있어서, 상기 내측판(16)에는, 전지본체와의 결합시 전지내부의 양극 집전체에 맞닿을 수 있는 연결수단이 구비되어진 것을 특징으로 하는 것으로, 종래보다 간단한 제조방법으로 전지를 제조할 수 있게 되며 양극 리드로 인해 발생되던 배기공의 막힘현상을 방지할 수 있게 된다.The present invention relates to a device for preventing explosion of a lithium battery, the cover plate 18 composed of an inner plate 16 having an exhaust hole 12 and an exhaust film 10 attached to the inner plate 16. In the explosion-proof device consisting of a terminal plate 20 having an exhaust hole 12 and the inner plate 16, the inner plate 16 is provided with a connecting means for contacting the positive electrode current collector in the battery when combined with the battery body It is characterized in that, it is possible to manufacture the battery by a simpler manufacturing method than the conventional and it is possible to prevent the clogging of the exhaust hole caused by the anode lead.

Description

Explosion Proof of Lithium Battery

본 고안은 리튬전지의 폭발을 막는 장치에 관한 것으로, 특히 양극단자부에 전지내부와 통할 수 있는 배기공이 구비되고 이 배기공에 박막을 두어 일정압력이상의 내압이 박막에 가해지면 쉽게 파손될 수 있게 된 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for preventing explosion of a lithium battery, in particular, the exhaust hole is provided in the positive electrode terminal to communicate with the inside of the battery, and the thin film is placed in the exhaust hole is a device that can easily be damaged when an internal pressure above a certain pressure is applied to the thin film It is about.

일반적으로 리튬전지는 양극활성물질로 리튬이온을 사용하는 전지를 말하는데, 이 리튬이온은 작은 이온 반지름을 가지기 때문에 고체상 속을 확산하기 쉬워 비프로톤성 고체전해질을 주로 사용하게 되며, 음극활성물질로 이산화망간 등을 사용한다. 이와 같은 양극활성물질, 음극활성물질, 전해질로 이루어진 전지본체는 반응생성물의 누출을 막고, 수분 등의 유입을 막기위해 밀봉시켜야 하기때문에 외부와의 차단이 중요시되는 한편, 전지내부를 밀봉시켰을 때 전지내의 전해질 또는 반응생성물의 기화에 의해 기체생성물이 발생되거나 내부로 유입된 수분 등이 내부물질과 반응하여 기체생성물이 발생되어 전지내압이 증가됨으로 인해 폭발할 위험성이 상존하게 된다. 따라서 리튬전지의 내부공간을 완전하게 밀폐시킬 수 있고, 일정내압 이상이 되면 폭발되지 않고 쉽게 내압을 줄일 수 있는 방안이 연구되어왔다.In general, a lithium battery refers to a battery that uses lithium ions as a positive electrode active material. Since lithium ions have a small ion radius, they easily diffuse in the solid phase, and mainly use aprotic solid electrolytes, and manganese dioxide as a negative electrode active material. Etc. Since the battery body made of such a positive electrode active material, negative electrode active material, and electrolyte must be sealed to prevent leakage of reaction products and to prevent inflow of moisture, it is important to block the outside and to seal the inside of the battery. The gaseous product is generated by the vaporization of the electrolyte or the reaction product therein, or the water introduced into the inside reacts with the internal material to generate a gaseous product, which increases the internal pressure of the battery. Therefore, a method of completely sealing the internal space of a lithium battery and being able to easily reduce the internal pressure without exploding when a predetermined internal pressure is exceeded has been studied.

이러한 연구의 결과로 등장한 것 중의 하나가 금속성 용기와 커버가 가각 음양 두 전극을 겸하는 것으로 폴리에틸렌 등의 전기 절연체로 봉함시키고, 이중 양극단자부인 커버에 도 3에 도시된 바와 같은, 방폭장치를 장치한 것이다.One of the results of this research is that the metal container and the cover both have two positive and negative electrodes, and are sealed with an electrical insulator such as polyethylene, and a double anode terminal cover is provided with an explosion-proof device as shown in FIG. will be.

상기 방폭장치는 원형판상의 배기막(10)과, 이 배기막(10)을 사이에 두고 배기공(12)이 중앙에 구비된 환형판(14)과 내측판(16)이 위치되어, 이 환형판(14)과 내측판(16)의 외주가 시밍(seaming)된 구조로 된 덮개판(18)과, 배기공(12)이 구비된 접시모양의 단자판(20), 상기 덮개판(18)과 단자판(20)의 사이의 기밀성을 높이기 위한 환형의 실링판(22)로 구성되어 있고, 이 방폭장치를 사용한 전지는 상기 방폭장치의 외주와 금속성용기 사이에 전기 절연 합성수지를 두고 상기 금속성용기로 시밍하여 전지내부를 밀봉시킨 구조로 되어 있으며, 상기 덮개판(18)의 내측판(16)에 양극 리드(lead,23)가 연결되어 상기 단자판(20)을 양극으로 하고, 음극 리드가 연결된 금속성용기를 음극으로 하여 사용되게 된다.The explosion-proof device includes an annular plate 14 and an inner plate 16 having a circular plate-shaped exhaust film 10 and an exhaust hole 12 in the center with the exhaust film 10 interposed therebetween. A cover plate 18 having a structure in which outer circumferences of the plate 14 and the inner plate 16 are seamed, a plate-shaped terminal plate 20 provided with an exhaust hole 12, and the cover plate 18. And an annular sealing plate 22 for enhancing the airtightness between the terminal plate and the terminal plate 20, wherein the battery using the explosion-proof device includes an electrically insulating synthetic resin between the outer circumference of the explosion-proof device and the metallic container. A seam is sealed to the inside of the battery, and a positive lead 23 is connected to the inner plate 16 of the cover plate 18 so that the terminal plate 20 is a positive electrode, and the negative lead is metallic. The container is used as the cathode.

이러한 구조의 방폭장치는 일정내압으로 유지될 때에는 전지내부를 밀폐시킬 수 있고 일정압력이상이 될 때에는 배기공(12)의 배기막(10)이 파열되어 갑작스런 폭발이 일어나지 않게 된다.The explosion-proof device having such a structure can seal the inside of the battery when maintained at a constant internal pressure, and when the pressure exceeds the predetermined pressure, the exhaust film 10 of the exhaust hole 12 is ruptured so that a sudden explosion does not occur.

상기 양극 리드(23)는 얇고 긴 판상으로 일측단부는 상기 덮개판(18)의 내측판(16)에 용접되어 있고, 타측단부는 양극집전체와 연결되어 있는데, 제조상의 편의를 위해 완제품의 양극집전체와 내측판의 간격보다 길게 하여 각 단부를 방폭장치의 내측판(16)과 양극집전체에 연결한 후 방폭장치를 금속제용기에 밀어넣고 금속제용기의 상단부를 안쪽으로 오무려 압착하는 시밍을 하여 전지를 제조하게 된다. 이 결과의 완제품은 도 4에 도시된 바와 같이, 리드(23)가 구부러진 상태로 있게 된다.The anode lead 23 has a thin and long plate shape, one end of which is welded to the inner plate 16 of the cover plate 18, and the other end of the anode lead 23 is connected to a positive electrode current collector. After each end is connected to the inner plate 16 of the explosion-proof device and the positive electrode current collector by making it longer than the distance between the current collector and the inner plate, the seam-proof device is pushed into the metal container and the upper end of the metal container is pressed into the seam. To produce a battery. The resulting finished product is in a state where the lid 23 is bent, as shown in FIG.

이때 리드(23)가 배기공(12)을 막아 방폭장치의 기능을 발휘할 수 없게 하여 급작스런 폭발이 일어날 수 있다는 문제점이 있었다.At this time, there is a problem that the lead 23 can block the exhaust hole 12 to prevent the function of the explosion-proof device, thereby causing a sudden explosion.

이에 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제조과정중 일어날 수 있는 양극 리드가 배기공을 막는 현상이 일어나지 않는 방폭장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide an explosion-proof device that does not occur the phenomenon that the anode lead clogging the exhaust hole that can occur during the manufacturing process.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 방폭장치는,Explosion-proof device of the present invention for achieving the above object,

내측배기공이 구비된 내측판과 이 내측판 위에 부착된 배기막으로 구성된 덮개판과 외측배기공이 구비된 단자판으로 구성된 방폭장치에 있어서,In the explosion-proof device consisting of a cover plate consisting of an inner plate having an inner exhaust hole, an exhaust film attached to the inner plate and a terminal plate having an outer exhaust hole,

상기 내측판에는, 전지본체와의 결합시 전지내부의 양극 집전체에 맞닿을 수 있는 연결수단이 구비되어진 것을 특징으로 하는 것이다.The inner plate is characterized in that the connection means which is in contact with the positive electrode current collector in the battery when coupled with the battery body is provided.

상기 구조의 방폭장치를 갖는 전지는 방폭장치를 전지에 설치할 때 전지의 양극 집전체와 내측판의 돌기가 맞닿아 종래의 양극 리드역할을 돌기가 수행하게 되어 별도의 리드가 필요없게 되고 배기공을 막는 문제점이 발생되지 않게 되는 것이다.In the battery having the explosion-proof device of the above structure, when the explosion-proof device is installed in the battery, the positive electrode current collector of the battery and the protrusions of the inner plate come into contact with each other to perform the conventional positive lead role, thereby eliminating the need for a separate lead. This prevents the problem from occurring.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 방폭장치의 단면도,1 is a cross-sectional view of the explosion-proof device according to an embodiment of the present invention,

도 2a는 본 고안의 덮개판 조립전의 상태를 도시한 단면도,Figure 2a is a cross-sectional view showing a state before the cover plate assembly of the present invention,

도 2b는 본 고안의 덮개판 조립후의 상태를 도시한 사시도,Figure 2b is a perspective view showing a state after the cover plate assembly of the present invention,

도 3은 종래의 방폭장치의 단면도,3 is a cross-sectional view of a conventional explosion-proof device,

도 4는 종래의 리튬전지 조립후 상태를 도시한 사시도이다.4 is a perspective view showing a state after assembling a conventional lithium battery.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 배기막 12 : 배기공10: exhaust film 12: exhaust hole

14 : 환형판 15 : 돌기14: annular plate 15: projection

16 : 내측판 18 : 덮개판16: inner plate 18: cover plate

20 : 단자판 22 : 실링판20: terminal plate 22: sealing plate

23 : 리드 24 : 합성수지23: lead 24: synthetic resin

26 : 양극집전체26: positive electrode current collector

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 고안의 방폭장치 덮개판의 일 실시예로서 도 1에 도시된 바와 같이, 원형판상의 배기막(10)과, 이 배기막(10)을 사이에 두고 배기공(12)이 중앙에 구비된 환형판(14)과 중앙에 돌기(15)가 돌출 성형되고 이 돌기(15) 주위에 배기공(12)이 형성된 내측판(16)이 위치되어, 이 환형판(14)과 내측판(16)의 외주가 시밍된 구조로 된 것을 들 수 있다.As one embodiment of the explosion-proof cover plate of the present invention, as shown in Figure 1, the circular plate of the exhaust film 10, and the exhaust hole 12 between the exhaust hole 12 is provided in the center annular In the center of the plate 14 and the projection 15 is protruded and the inner plate 16 having the exhaust hole 12 formed around the projection 15 is located, the annular plate 14 and the inner plate 16 The outer periphery of this is a seaming structure.

이 덮개판으로 구성된 방폭장치를 전지에 조립하는 과정은 도 2에 도시된 바와 같이, 우선 단자판(20), 중간의 실링판(22), 덮개판(18)을 합성수지(24)로 시밍한 후 이를 전지본체가 내장된 전지외용기에 삽입하여, 이를 가열하면서 전지외용기의 상단부를 안쪽으로 구부려 압착하여 전지를 제조하게 되는데, 이 과정에서 상기 돌기(15)가 중앙부의 양극 집전체와 맞닿음으로 인해 종래의 양극 리드역할을 할 수 있게 되는 것이다.Assembling the explosion-proof device consisting of the cover plate to the battery, as shown in Figure 2, first seaming the terminal plate 20, the middle sealing plate 22, the cover plate 18 with a synthetic resin 24 The battery body is inserted into an external battery container in which the battery body is built, and the battery is manufactured by bending the upper end of the external battery container inward while compressing the battery body. In the process, the protrusion 15 contacts the positive electrode current collector at the center. Due to this, it becomes possible to play a conventional anode lead.

따라서 미리 성형된 덮개판(18)의 돌기(15)가 종래의 양극 리드 역할을 하게됨으로 인해 종래의 양극 리드가 구부러져 내측의 배기공(12)을 막는 현상을 막을 수 있게 되고, 종래의 전지 제조방법에서의 별도의 양극 리드판을 준비하여 덮개판(18)에 용접하고 양극집전체에 연결하는 과정을 생략할 수 있음으로 인해 보다 간단하게 전지를 제조할 수 있게 된다.Therefore, since the protrusion 15 of the preformed cover plate 18 serves as a conventional anode lead, it is possible to prevent a phenomenon in which the conventional anode lead is bent to block the exhaust hole 12 inside, thereby manufacturing a conventional battery. Since a separate positive electrode lead plate in the method may be prepared and welded to the cover plate 18 and connected to the positive electrode current collector, the battery may be more simply manufactured.

이와같은 본 고안의 효과는 리튬전지의 양극 단자부인 방폭장치에 돌기가 형성된 덮개판을 사용하여 이 돌기가 종래의 양극 리드가 하던 역할 즉, 양극 단자부와 전지내부의 양극 집전체와의 연결 역할을 수행하게 됨으로 인해 보다 간단한 제조방법으로 전지를 제조할 수 있게 되며 양극 리드로 인해 발생되던 배기공의 막힘현상을 방지할 수 있게 한다.The effect of the present invention is to use the cover plate formed with protrusions on the explosion-proof device, which is the positive electrode terminal portion of the lithium battery, and the protrusion plays a role of the conventional positive lead, that is, the connection between the positive electrode terminal portion and the positive electrode current collector inside the battery. By doing so, it is possible to manufacture the battery by a simpler manufacturing method and to prevent the clogging of the exhaust holes caused by the anode lead.

Claims

An inner plate 16 having an exhaust hole 12, a cover plate 18 composed of an exhaust film 10 attached to the inner plate 16, and a terminal plate 20 having an exhaust hole 12. In the configured explosion-proof device,

The inner plate (16), explosion-proof device for a lithium battery, characterized in that the connection means which is in contact with the positive electrode current collector in the battery when combined with the battery body.

The explosion-proof device for a lithium battery according to claim 1, wherein the connecting means is a protrusion (15) protrudingly formed on the inner plate.