JP2020532835A - 亀裂防止構造を含むパウチ型電池ケース及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は金属層及び樹脂層を含むラミネートシートからなるパウチ型電池ケースであって、前記電池ケースは互いに分離された状態でシーリングされる上部ケース及び下部ケースから構成され、前記上部ケース及び下部ケースの少なくとも一方には電極組立体を収容するための凹部が形成されており、前記上部ケース及び下部ケースは前記凹部外周辺の全てのコーナー部にシーリング部が形成されており、電極端子が位置する側面に隣接した第１側面の中心部にはガス排出用未シーリング部が位置するパウチ型電池ケース及びその製造方法と、前記パウチ型電池ケースを製造するためのシーリングブロックに関する。

Description

本出願は２０１７年１０月１７日付の韓国特許出願第２０１７−０１３４３０６号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容はこの明細書の一部として含まれる。
本発明は亀裂防止構造を含むパウチ型電池ケースに関するものであり、具体的に、互いに分離された構造の上部ケース及び下部ケースの少なくとも一方に電極組立体を収容するための凹部が形成されており、前記凹部の外周辺の全てのコーナー部にシーリング部が形成されており、電極端子が位置する側面に隣接した第１側面の中心部にはガス排出用未シーリング部が位置するパウチ型電池ケースに関する。
リチウム二次電池は、ケースの形状によって、円筒型電池、角型電池、及びパウチ型電池に分類される。円筒型電池と角型電池は金属缶に電極組立体を装着した構造の電池であり、パウチ型電池は通常にアルミニウムラミネートシートのパウチ型ケースに電極組立体を装着した構造の電池である。その中でも、高集積度で積層可能であり、重量当たりエネルギー密度が高く、安価で変形の容易なパウチ型電池が近年多くの関心を集めている。
前記パウチ型電池は互いに分離される２段の部材を含む電池ケースから構成されることができ、あるいは１段の部材で構成されるラミネートシートが折り曲げられる構造を有することができる。
近年、高容量及び高効率の二次電池に対する需要が増加するにつれて、大きな厚さに製造される電極組立体を収納するために、互いに分離される上部ケース及び下部ケースのそれぞれに電極組立体収納部が形成された構造の電池ケースが使われている。
このように、互いに分離される構造の上部ケース及び下部ケースから構成される電池ケースの密封の際、ガス排出のための未シーリング部を形成し、前記未シーリング部を通してガスの排出及び電解液の注入がなされる。
しかし、二次電池の製造過程で充放電及び脱気過程が繰り返し行われる。真空減圧状態を設定して脱気する過程で電池ケースの電極組立体収納のための凹部のコーナー部には応力が特に集中することになる。これにより、前記凹部のコーナー部周辺の電池ケースが潰れながらしわ（ｃｒａｃｋ）が発生する。
電池ケースのコーナー部にしわが発生すれば、反復的な真空減圧によって前記しわがシード（ｓｅａｄ）になり、該当部分が破れながら開口が形成されるなど、不良電池ケースが生産される。
したがって、電池ケースのシーリングの際、全体的に小文字ｒ字形を有するシーリングブロックを使って電池ケースの凹部のコーナー部周辺にしわが発生することを防止しているが、前記のような問題を全く解決することができていない。
これに関連して、特許文献１は電池セルの製造過程で電極組立体収納部の外周辺の一部をシーリングしなくてガスポケットを形成する過程を開示し、特許文献２は電極組立体の装着のための収納部外周辺シーリング部の一側にガス捕集用剰余部が形成されたパウチ型電池ケースを開示しているが、電極組立体収納部のコーナー部に生ずるしわを防止するための技術は開示できていない。
したがって、パウチ型電池の製造過程で電極組立体の収納のための凹部のコーナー部に発生するしわを防止することができる技術に対する必要性が高い実情である。
韓国特許登録第１７２６７８３号公報 韓国特許登録第１１５９０９９号公報
本発明は前記のような問題点を解決するためのもので、パウチ型電池ケースであって、電極組立体を収容するための凹部外周辺の全てのコーナー部がシーリングされており、前記凹部の外周辺の一側外周辺に形成されるガス排出のための未シーリング部を前記一側外周辺の中心部に形成する場合、前記凹部外周辺のコーナー部にしわが発生することを防止することができる。
また、電極組立体の収納のための凹部周辺のコーナー部は密封され、側面シーリング部の一部がシーリングされないように開放した形態のシーリングブロックを使うことにより、電池ケースのコーナー部にしわが発生することを防止することができる電池ケース及びその製造方法を提供することを目的とする。
このような目的を達成するための本発明によるパウチ型電池ケースは、金属層及び樹脂層を含むラミネートシートからなるパウチ型電池ケースであって、前記電池ケースは互いに分離された状態でシーリングされる上部ケース及び下部ケースから構成され、前記上部ケース及び前記下部ケースの少なくとも一方には電極組立体を収容するための凹部が形成されており、前記上部ケース及び前記下部ケースは前記凹部外周辺の全てのコーナー部にシーリング部が形成されており、電極端子が位置する側面に隣接した第１側面の中心部にはガス排出用未シーリング部が位置する構造であり得る。
高出力及び高容量の二次電池に対する需要が増加するにつれて電極組立体の厚さが増加し、厚くなった電極組立体を収容するために電極組立体を収容するための凹部の深さも大きくなっている。しかし、樹脂層及び金属層を含むラミネートシートからなる電池ケースの性質を考慮すると、深い凹部を形成することは電池ケースの厚さが増加することができるから容易でない。よって、上部ケース及び下部ケースのそれぞれに電極組立体を収容するための凹部を形成し、前記凹部に厚い電極組立体を収容することにより、高容量の二次電池用電池ケースとして使うことができる。
前記電極組立体は長いシート状の陽極と陰極を分離膜を挟んだ状態で巻き取った構造のゼリーロール型（巻取型）電極組立体、所定大きさの単位で切り取った多数の陽極と陰極を分離膜を挟んだ状態で順次積層したスタック型（積層型）電極組立体、所定単位の陽極と陰極を分離膜を挟んだ状態で積層したバイセル（Ｂｉ−ｃｅｌｌ）、フルセル（Ｆｕｌｌ ｃｅｌｌ）を分離膜シートで巻き取った構造のスタック／フォルディング型電極組立体、又はバイセル、フルセルが分離膜を挟んだ状態で積層されて接合された構造のラミネーション／スタック型電極組立体であり得る。
前記スタック型電極組立体、スタック／フォルディング型電極組立体及びラミネーション／スタック型電極組立体は陽極タブ及び陰極タブが互いに反対方向に突出した構造を有することができ、あるいは互いに同じ側面に突出する構造を有することができる。大容量の二次電池を製造する場合、外部デバイスとの連結を容易にするために陽極タブ及び陰極タブが互いに反対方向に突出した構造の電極組立体を使うことができる。
前記パウチ型電池ケースの製造過程で、電極組立体を電池ケースに収納し、ガス排出及び電解液注入のための一側外周辺を除いた残りの外周辺をシーリングした後、電池の活性化のための充放電と脱気過程を数回実施するが、ガス排出のための真空減圧過程で電池ケースが潰れながらしわが発生する。
特に、電極組立体が収納される凹部のコーナー部は、凹部の成形のために延ばされた部分であるから、他の部分に比べて相対的に厚さが薄くなった状態であるので、真空減圧過程でしわが発生する可能性が高い部分である。
よって、本発明のように、電池の脱気過程以前に前記凹部の外周辺の全てのコーナー部を予め全てシーリングし、ガス排出のための未シーリング部をコーナー部ではない側面外周辺の中心部に形成する場合、コーナー部にしわが発生することを防止することができる。
すなわち、前記凹部の外周辺は、前記ガス排出用未シーリング部を除いた全ての部分がシーリングされた構造を有することができ、ガス排出のための脱気過程以前にガス排出部を除いた全ての凹部の外周辺をシーリングするので、電池ケースの形状変形を最小化することになる。したがって、電池ケースの不良率を著しく減少させることができる。
一具体例で、前記第１側面は中心部に未シーリング領域が形成され、両側端部にはシーリング部が形成され、前記第１側面において前記シーリング部の長さは第１側面の全長を基準に３５％以上になることができる。
前記シーリング部は第１側面の両側端に同じ長さに形成されることが好ましく、前記第１側面の全長を基準に３５％より短く形成される場合にはコーナー部にしわが発生することを防止しにくいから好ましくない。ただ、ガス排出のための通路を充分に確保するために、前記未シーリング部は第１側面の全長を基準に５０％以上に形成されることが好ましい。
一具体例で、前記第１側面に隣接した第２側面及び第４側面に陽極端子（又は陰極端子）及び陰極端子（又は陽極端子）がそれぞれ位置し、前記第１側面と前記第２側面が交わるコーナー部のシーリング部及び前記第１側面と前記第４側面が交わるコーナー部のシーリング部は前記凹部と接するように位置する構造を有することができる。
前記第１側面と第２側面が交わるコーナー部のシーリング部及び前記第１側面と第４側面が交わるコーナー部のシーリング部が前記凹部から離隔するように位置する場合、前記凹部の外周辺に未シーリング部が形成されるから凹部の形状が易しく変形されることができるので、しわが発生する可能性が高くなるから好ましくない。
本発明は前記パウチ型電池ケースを製造するためのシーリングブロックを提供し、前記シーリングブロックは、前記パウチ型電池ケースのパッケージング過程でガス排出部の反対方向の外周辺シーリング部全体を密封するための第１ブロックと、前記第１ブロックの両側端で前記第１ブロックに垂直な方向に結合され、電極タブが突出する電極組立体の外周辺に平行に直線形になっている直線部、及び前記直線部に垂直な方向に突出して延びた亀裂防止部から構成される第２ブロック及び第３ブロックとからなり、前記亀裂防止部の延びた長さは電池ケースの長手方向の全長を基準に１８％以上になることができる。
すなわち、前記シーリングブロックは、パウチ型電池ケースの外周辺の中で、ガス排出のための一側外周辺の中心部はシーリングせず、残りの外周辺をシーリングする構造を有する。
前記第１ブロックは前記第２ブロック及び前記第３ブロックに分離された構造を有することができ、パウチ型電池ケースの長軸方向に対応する位置に使われる第１ブロックは、シーリングしようとするパウチ型電池ケースの長軸方向の長さによって交替して使用することができる構造を有することができる。
前記直線部及び亀裂防止部から構成される第２ブロック及び第３ブロックは平面上で小文字アルファベットｒ字形に形成され、一般的に電極組立体から互いに異なる方向に電極タブが突出した構造の場合、電極タブが突出した方向に垂直な中心軸を基準に電極組立体の両側が互いに対称の構造を有する点を考慮すると、前記第２ブロック及び第３ブロックは互いに対称の形態になり、互いに同じ大きさになることができる。
一具体例で、前記第１ブロックは前記第２ブロック及び前記第３ブロックと一体型になっていることができ、互いに連結された構造のシーリングブロックを使うので、シーリングのためにシーリングブロックの位置設定に必要な時間を縮めることができる。
電極組立体収納用凹部と対面する前記亀裂防止部の面は前記凹部のコーナー部に対応する曲率半径を有するラウンド構造を有することができる。
前記シーリングブロックが前記電極組立体収納用凹部に隣接するように位置する場合、前記凹部外周辺にシーリング部が形成されるので、電池ケースにしわが発生することを防止することができ、前記凹部と対面する前記亀裂防止部の一側面は凹部の外周辺に隣接するように位置することが好ましい。
また、前記亀裂防止部は、前記凹部のコーナー部の形状に対応するように、ラウンド形構造を有することができる。具体的に、前記亀裂防止部の曲率半径が前記凹部のコーナー部の曲率半径に対応する場合、互いに一致する大きさ及び形状になるから前記凹部の隣接外周辺にシーリング部が形成されるので、電池ケースにしわが発生することを最小化することができる。
前記亀裂防止部は、前記電池ケースの長手方向の外周辺の両側端から中心方向にシーリング部が形成されるように、第２ブロックと第３ブロックが互いに向き合う方向に延びる。前記亀裂防止部の延びた長さが電池ケースの長手方向の全長を基準に１８％より短い場合には、密封部の長さが短くなって電池ケースにしわが形成されることができるから好ましくない。また、ガス排出通路を充分に確保するために、前記未シーリング部は電池ケースの長手方向の全長を基準に５０％以上に形成されることが好ましい。
また、本発明は、前記パウチ型電池ケースのシーリング方法を提供する。
具体的に、前記パウチ型電池ケースのシーリング方法は、（ａ）陽極タブ及び陰極タブが互いに異なる方向に突出した構造の電極組立体を収納した上部ケース及び下部ケースのシーリング予定部が対面するように位置させる段階と、（ｂ）前記陽極タブ及び陰極タブが突出した方向の外周辺全体、ガス排出方向の反対方向の外周辺全体及び前記ガス排出方向の外周辺の両側端部にシーリングブロックを位置させる段階と、（ｃ）前記シーリングブロックを加圧及び／又は加熱してシーリングする段階と、を含み、前記ガス排出方向の外周辺の一側端部に位置するシーリングブロックの長さは前記ガス排出方向の外周辺全長を基準に１８％以上になることができる。
すなわち、陽極タブ及び陰極タブが突出した方向とガス排出方向の反対方向の外周辺を全てシーリングすることができ、ガス排出方向の外周辺は、中心部をシーリングしないことができる構造のシーリングブロックを電極組立体収納用凹部の外周辺に位置させた後、前記シーリングブロックを加圧及び／又は加熱することによってシーリングすることができる。
前記ガス排出方向の外周辺一側端部の長さが前記ガス排出方向の外周辺の全長を基準に１８％より短い場合には、密封部の長さが短くなり、電池ケースにしわが形成されることができるから好ましくない。また、ガス排出通路を充分に確保するために、前記未シーリング部は電池ケースの長手方向の全長を基準に５０％以上に形成されることが好ましい。
前記段階（ｂ）で、前記シーリングブロックは電極組立体収納用凹部の外周辺に隣接するように位置させることができる。このようにシーリングブロックを前記凹部の外周辺に隣接するように位置させる場合には、前記凹部の外周辺にシーリング部が形成されるので、電池ケースにしわが発生する危険をもっと減少させることができる。
前記段階（ｃ）のように電池ケースをシーリングした後、（ｄ）ガスを排出する段階をさらに含むことができる。具体的に、電解液注入段階、最初の充放電段階の後にガスを排出する段階を実施することができ、電池の充放電段階とガスを排出する段階を数回繰り返し実施することができる。
また、本発明は前記パウチ型電池ケースを含む二次電池を提供し、前記二次電池を含む電池パックを提供する。
前記電池パックは、高温安全性及び長いサイクル特性と高いレート特性などが要求されるデバイスの電源として使われることができる。このようなデバイスの詳細な例としては、モバイル電子機器（ｍｏｂｉｌｅ ｄｅｖｉｃｅ）、ウェアラブル電子機器（ｗｅａｒａｂｌｅ ｄｅｖｉｃｅ）、電池的モーターによって動力を受けて動作するパワーツール（ｐｏｗｅｒ ｔｏｏｌ）；電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ、ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ、ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（Ｐｌｕｇ−ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ、ＰＨＥＶ）などを含む電気車；電気自転車（Ｅ−ｂｉｋｅ）、電気スクーター（Ｅ−ｓｃｏｏｔｅｒ）を含む電気二輪車；電気ゴルフカート（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｇｏｌｆ ｃａｒｔ）；電力貯蔵装置（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）などを挙げることができるが、これに限定されるものではない。
これらのデバイスの構造及びその製作方法は当該分野に公知となっているので、本明細書ではそれについての詳細な説明は省略する。
一実施例によるパウチ型電池ケースの平面図である。 一実施例によるシーリングブロックの平面図である。 他の一実施例によるシーリングブロックの平面図である。 一実施例によるシーリングブロックが適用されたパウチ型電池ケースの平面図である。
以下、添付図面に基づいて本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施することができる実施例を詳細に説明する。ただ、本発明の好適な実施例についての動作原理を詳細に説明するにあたり、関連した公知の機能又は構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにする可能性があると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。
また、図面全般にわたって類似の機能及び作用をする部分に対しては同じ図面符号を付ける。明細書全般で、ある部分が他の部分と連結されていると言う場合、これは直接的に連結されている場合だけではなく、その中間に他の素子を挟んで間接的に連結されている場合も含む。また、ある構成要素を含むというのは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
本発明を図面を参照して詳細な実施例に基づいて説明する。
図１は一実施例によるパウチ型電池ケースの平面図を模式的に示している。
図１を参照すると、パウチ型電池ケース１００は、中心部に形成された電極組立体の収納のための凹部１１０に電極組立体１１１が収納されており、電極組立体１１１の上部には陽極端子１０１が突出しており、下部には陰極端子１０３が突出している。陽極端子１０１の上下面にはリードフィルム１０２が付着されており、陰極端子１０３の上下面にはリードフィルム１０４が付着された状態で電池ケースに熱融着シーリングされている。
電池ケースは、凹部１１０の外周辺である四つのコーナー部１２１、１２２、１２３、１２４が全てシーリングされており、上部シーリング部１４２、下部シーリング部１４４及び左側シーリング部１４３のいずれもシーリングされている。右側シーリング部１４１は、コーナー部１２２、１２４と両側端部はシーリングされているが、中心部には未シーリング部１３１が形成されているので、未シーリング部１３１を通して電池内部で発生したガスが排出される。
図２は一実施例によるシーリングブロックの平面図を模式的に示している。
図２を参照すると、シーリングブロック３１０は第１ブロック（ａ）、第２ブロック（ｂ）及び第３ブロック（ｃ）からなり、シーリングブロック３１０の第１ブロック（ａ）、第２ブロック（ｂ）及び第３ブロック（ｃ）は互いに分離される構造を有する。
第１ブロック（ａ）は電池ケースにおいてガス排出方向の反対方向の外周辺をシーリングするためのもので、平面上で直線形になり、全体的に直方体と類似した形態になる。第１ブロック（ａ）は密封しようとする電池ケースの長さに対応する長さを有するもので、選択的に適用可能である。
第２ブロック（ｂ）と第３ブロック（ｃ）は互いに同じ大きさになり、鏡面対称の形態であり、第１ブロック（ａ）の両側端で直線形の第１ブロック（ａ）に垂直な方向に接する直線部３１１、及び直線部３１１の中心部で互いに対向する方向である垂直方向に突出して延びた亀裂防止部３１２からなる。
第２ブロック（ｂ）及び第３ブロック（ｃ）は直線部３１１と亀裂防止部３１２が連結される部分の一側コーナー部がラウンド構造を有する。電極組立体の収納のための凹部が形成される方向と対面する方向のコーナー部にラウンド構造が形成されている。
また、第２ブロック（ｂ）及び第３ブロック（ｃ）の直線部３１１と亀裂防止部３１２が連結される部分の他側コーナー部は互いに直角である構造を有する。
図３は他の一実施例によるシーリングブロックの平面図を模式的に示している。
図３を参照すると、シーリングブロック３２０は全体的にＵ字形になり、下側中心部に位置する第１ブロック３２１、及び第１ブロック３２１の両側端から垂直な一側方向に延びる第２ブロック３２２及び第３ブロック３２３からなる。
第１ブロック３２１、第２ブロック３２２及び第３ブロック３２３は互いに連結された構造を有する。
第２ブロック３２２は図２の第２ブロック（ｂ）と同じ形状になり、第３ブロック３２３は図２の第３ブロック（ｃ）と同じ形状になり、第２ブロック３２２は直線部３２２ａ及び直線部３２２ａに垂直な方向に延びる亀裂防止部３２２ｂからなり、第３ブロック３２３は直線部３２３ａ及び直線部３２３ａに垂直な方向に延びる亀裂防止部３２３ｂからなる。
具体的な第２ブロック３２２及び第３ブロック３２３の構造はそれぞれ図２の第２ブロック（ｂ）及び第３ブロック（ｃ）の構造と同一であるので、第２ブロック３２２及び第３ブロック３２３の説明を省略する。
図４は一実施例によるシーリングブロックが適用されたパウチ形電池ケースの平面図を模式的に示している。
図４を参照すると、電池ケース２００は、電極組立体収納用凹部２１０が形成されており、凹部２１０には電極組立体２１１が収納されている。電極組立体２１１から上方に突出した陽極端子２０１及び下方に突出した陰極端子２０３のそれぞれはリードフィルム２０２、２０４を挟んだ状態で電池ケースの外周辺に密封されている。
凹部２１０の外周辺にはシーリングブロックが位置している。シーリングブロックはガス排出部２３５の反対方向の外周辺に位置する第１ブロック２４１、電極端子が突出した方向の外周辺にそれぞれ位置する第２ブロック２４２及び第３ブロック２４３から構成され、第２ブロック２４２は直線部２４２ａ及び亀裂防止部２４２ｂから構成され、第３ブロック２４３は直線部２４３ａ及び亀裂防止部２４３ｂから構成される。
第２ブロック３２２の亀裂防止部３２２ｂ及び第３ブロック３２３の亀裂防止部３２３ｂにおいて電極組立体収納用凹部と対面する方向のコーナー部はラウンド状に形成され、電極組立体収納用凹部に隣接して位置する。
第２ブロック３２２の亀裂防止部３２２ｂの長さＨ２と第３ブロック３２３の亀裂防止部３２３ｂの長さＨ２は互いに同一であり、それぞれの亀裂防止部の長さＨ２は電池ケースの長手方向の全長Ｈ１を基準に１８％以上に形成される。
以下では、本発明の実施例を参照して説明するが、これは本発明のより容易な理解のためのもので、本発明の範疇がそれによって限定されるものではない。
＜実施例１＞
電極組立体収納用凹部が形成された上部ケース及び下部ケースを準備し、上部ケース及び下部ケースの外周辺が一致するように位置させる。
前記上部ケース及び下部ケースの長手方向の長さは３２０ｍｍである。
ガス排出用未シーリング部が形成される一側外周辺を除き、全ての凹部の外周辺コーナー部を含めて３方向の外周辺を密封する。
ガス排出用未シーリング部が形成される方向の外周辺において、前記未シーリング部は中心部に形成され、同じ方向の両側端部から中心方向に６０ｍｍ長さのシーリング部が形成されるように密封する。
このように製造された電池ケースを真空チャンバーに位置させた後、脱気過程を進めるために、真空減圧過程及び常圧加圧過程を実施した。
脱気過程以前と以後の状態のコーナー部を比較した結果を図５に示した。
＜比較例１＞
ガス排出用未シーリング部が形成される方向の外周辺において、両側端部から中心方向に１０ｍｍのシーリング部が形成されるように密封した点を除き、前記実施例１と同様な方法で製造された電池ケースに対して脱気過程を進め、脱気過程以前と以後の状態のコーナー部を比較した結果を図５に示した。
＜比較例２＞
ガス排出用未シーリング部が形成される方向の外周辺において、両側端部から中心方向に２０ｍｍのシーリング部が形成されるように密封した点を除き、前記実施例１と同様な方法で製造された電池ケースに対して脱気過程を進め、脱気過程以前と以後の状態のコーナー部を比較した結果を図５に示した。
＜比較例３＞
ガス排出用未シーリング部が形成される方向の外周辺において、両側端部から中心方向に３０ｍｍのシーリング部が形成されるように密封した点を除き、前記実施例１と同様な方法で製造された電池ケースに対して脱気過程を進め、脱気過程以前と以後の状態のコーナー部を比較した結果を図５に示した。
＜比較例４＞
ガス排出用未シーリング部が形成される方向の外周辺において、両側端部から中心方向に４０ｍｍのシーリング部が形成されるように密封した点を除き、前記実施例１と同様な方法で製造された電池ケースに対して脱気過程を進め、脱気過程以前と以後の状態のコーナー部を比較した結果を図５に示した。
＜比較例５＞
ガス排出用未シーリング部が形成される方向の外周辺において、両側端部から中心方向に５０ｍｍのシーリング部が形成されるように密封した点を除き、前記実施例１と同様な方法で製造された電池ケースに対して脱気過程を進め、脱気過程以前と以後の状態のコーナー部を比較した結果を図５に示した。
図５を参照すると、比較例１〜５で製造された電池ケースは脱気過程以後に凹部の深さ方向の側壁が凹部の内側に曲がっていることを確認することができる。一方、実施例１で製造された電池ケースは脱気過程を経た後にも凹部の深さ方向の側壁が凹部の内側に曲がらずに平たい状態を維持している。
このように、本発明によるパウチ型電池ケースのように、電池ケースの長手方向の長さが３２０ｍｍである場合、電極組立体収納用凹部のコーナー部からシーリング部の長さを少なくとも６０ｍｍ以上に形成する場合、電池ケースコーナー部の形状変形を防止することにより、電池ケースにしわが生じる不良率を減少させることができる。
本発明が属する分野で通常の知識を有する者であれば前記内容に基づいて本発明の範疇内で多様な応用及び変形をなすことが可能であろう。
以上で説明したように、本発明によるパウチ型電池ケース及びその製造方法は電極組立体収納のための凹部の外周辺の全てのコーナー部をシーリングし、ガス排出のための未シーリング部を前記凹部の一側外周辺の中心部に形成するので、電池ケース内部のガスを排出するために真空減圧状態を繰り返すことによって前記凹部のコーナー部に応力が集中してしわが発生する問題を防止することができる。
また、前記のようなシーリング部に対応する形態を有するシーリングブロックを提供するので、一回のシーリング過程によって容易な方法で電池ケースの不良率を減少させることができる。
１００ パウチ型電池ケース
１０１、１０３ 電極端子
１０２、１０４ リードフィルム
１１０ 電極組立体収納用凹部
１１１ 電極組立体
１２１、１２２、１２３、１２４ 電極組立体収納用凹部の外周辺コーナー部
１３１ 未シーリング部
１４１ 右側シーリング部（第１側面）
１４２ 上部シーリング部（第２側面）
１４３ 左側シーリング部（第３側面）
１４４ 下部シーリング部（第４側面）
２３１ 第２ブロックのコーナー部
２３２ 第３ブロックのコーナー部
（ａ）、３２１ 第１ブロック
（ｂ）、３２２ 第２ブロック
（ｃ）、３２３ 第３ブロック
３１１、３２２ａ、３２３ａ 直線部
３１２、３２２ｂ、３２３ｂ 亀裂防止部
３１０、３２０ シーリングブロック

Claims (12)

  1. 金属層及び樹脂層を含むラミネートシートからなるパウチ型電池ケースであって、
    前記電池ケースは互いに分離された状態でシーリングされる上部ケース及び下部ケースから構成され、
    前記上部ケース及び前記下部ケースの少なくとも一方には電極組立体を収容するための凹部が形成されており、
    前記上部ケース及び前記下部ケースは前記凹部外周辺の全てのコーナー部にシーリング部が形成されており、電極端子が位置する側面に隣接した第１側面の中心部にはガス排出用未シーリング部が位置する、パウチ型電池ケース。
  2. 前記凹部の外周辺は、前記ガス排出用未シーリング部を除いた全ての部分がシーリングされた構造である、請求項１に記載のパウチ型電池ケース。
  3. 前記第１側面において前記シーリング部の長さは前記第１側面の全長を基準に３５％以上である、請求項１または２に記載のパウチ型電池ケース。
  4. 前記第１側面に隣接した第２側面及び第４側面に陽極端子及び陰極端子がそれぞれ位置し、
    前記第１側面と前記第２側面が交わるコーナー部のシーリング部及び前記第１側面と前記第４側面が交わるコーナー部のシーリング部は前記凹部と接するように位置する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のパウチ型電池ケース。
  5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のパウチ型電池ケースを製造するためのシーリングブロックであって、
    前記パウチ型電池ケースのパッケージング過程でガス排出部の反対方向の外周辺シーリング部全体を密封するための第１ブロックと、
    前記第１ブロックの両側端で前記第１ブロックに垂直な方向に結合され、電極タブが突出する電極組立体の外周辺に平行に直線形になっている直線部、及び前記直線部に垂直な方向に突出して延びた亀裂防止部から構成される第２ブロック及び第３ブロックとからなり、
    前記亀裂防止部の延びた長さは電池ケースの長手方向の全長を基準に１８％以上である、シーリングブロック。
  6. 前記第２ブロック及び前記第３ブロックは互いに対称の形態になり、互いに同じ大きさになる、請求項５に記載のシーリングブロック。
  7. 前記第１ブロックは前記第２ブロック及び前記第３ブロックと一体型になっている、請求項５または６に記載のシーリングブロック。
  8. 電極組立体収納用凹部と対面する前記亀裂防止部の面は前記凹部のコーナー部に対応する曲率半径を有するラウンド形構造を有する、請求項５〜７のいずれか一項に記載のシーリングブロック。
  9. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のパウチ型電池ケースのシーリング方法であって、
    （ａ）陽極タブ及び陰極タブが互いに異なる方向に突出した構造の電極組立体を収納した上部ケース及び下部ケースのシーリング予定部が対面するように位置させる段階と、
    （ｂ）前記陽極タブ及び陰極タブが突出した方向の外周辺全体、ガス排出方向の反対方向の外周辺全体及び前記ガス排出方向の外周辺の両側端部にシーリングブロックを位置させる段階と、
    （ｃ）前記シーリングブロックを加圧及び／又は加熱してシーリングする段階と、を含み、
    前記ガス排出方向の外周辺の一側端部に位置するシーリングブロックの長さは前記ガス排出方向の外周辺全長を基準に１８％以上である、パウチ型電池ケースのシーリング方法。
  10. 前記段階（ｂ）で、前記シーリングブロックは電極組立体収納用凹部の外周辺に隣接するように位置する、請求項９に記載のパウチ型電池ケースのシーリング方法。
  11. 前記段階（ｃ）以後、（ｄ）ガスを排出する段階をさらに含む、請求項９または１０に記載のパウチ型電池ケースのシーリング方法。
  12. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のパウチ型電池ケースを含む、二次電池。
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