JP2023100827A - 電極組立体の変形を抑制するリチウム二次電池用の電池ケース - Google Patents

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Sung Hoon Yu
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Abstract

【課題】活性化工程中に発生したガスが脱気工程の前に電極組立体を変形させる現象を抑制し得る電池ケースを提供する。【解決手段】外層／バリア層／内層の構造を含むラミネートシートからなるリチウム二次電池用の電池ケース１００であって、第１領域１２１と、第１領域を除いた残りの領域である第２領域とを含み、第１領域を構成するラミネートシートは、第１領域を除いた他の領域である第２領域を構成するラミネートシートと比較してガスの透過度に優れるか、或いは膨張性に優れ、第１領域を構成するラミネートシートは、バリア層を含まず、第１領域のラミネートシートの外層は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）及び環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）からなる群から選択された１種または２種以上である、電池ケースとする。【選択図】図５

Description

本出願は２０１９年１０月２３日付の韓国特許出願第１０－２０１９－０１３２２１９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すべての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、リチウム二次電池用の電池ケースに関するものであって、活性化工程中に電極組立体の変形を抑制するためのパウチ型タイプの電池ケースに関するものである。
モバイル機器に対する技術開発と需要が増加するにつれ、エネルギー源としての二次電池の需要が急激に増加している。そのような二次電池のうち、エネルギー密度と放電電圧の高い、リチウム二次電池に対する多くの研究が行われており、また商用化されて広く使用されている。
リチウム二次電池は、その外形によって円筒型電池、角形電池、パウチ型電池などに大きく分類され、電解液の形態によってはリチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、リチウムポリマー電池などに分類される。
モバイル機器の小型化に対する最近の傾向に起因して、薄い厚さの角形電池、パウチ型電池の需要が増しており、特に形態の変形が容易で製造コストが安く、小さい重量のパウチ型電池に対する関心が高い、というのが実情である。
通常、パウチ型電池とは、樹脂層と金属層を含むもので構成されたラミネートシートのパウチ型ケースの内部に、電極組立体と電解液とが密封されている電池を言う。電池ケースに収容される電極組立体は、ゼリーロール型（巻き取り型）、スタック型（積層型）、または複合型（スタック/折り畳み型）の構造からなっている。パウチ型二次電池は、ラミネートシートに電極組立体を装着するための受容部を形成し、上記受容部に電極組立体を装着した状態で上記シートと分離されている別途のシート、又は上記シートから延長されているシートを熱融着して密封することで製造される。
図１は、パウチ型二次電池のラミネートシートの断面図を図示しており、それを参照すると、上記ラミネートシート（２０）は、外層（２１）、バリア層（２２）及び内層（２３）が順に積層されている構造からなっている。上記外層（２１）は、外部から電池を保護する機能を有しており、上記バリア層（２２）は、ガス、水分などの異物の流入または漏れを防止する機能と電池ケースの強度を向上させる機能を有しており、上記内層（２３）は、電池ケースの密封時に熱融着が可能とする機能を有している。
図２は、ラミネートシートのパウチに電極組立体を受容し、密封工程を完了した従来の電池セルの正面図であり、図３は、図２の電池セルの側面図である。これらの図面を参照すると、電池ケース（１０）は、電極組立体（１）が収容される受容部（１１）、ラミネートシートを熱融着して形成されたシーリング部（１３）、受容部以外の余裕空間として活性化工程時に発生するガスの捕集ができるガスポケット部（１２）を含んでいる。ところが、活性化工程中には、図３のように内部のガスが発生することになる。しかし、電池ケースを構成するラミネートシートのバリア層は、ガス、水分などが透過しにくく、膨張率が小さい。そのため、電池ケース内に捕集されたガスによって電極組立体の膨張または変形を引き起こすという問題があった。活性化工程後にガスポケットを穿孔して、内部のガスを排出させる脱気工程は行うが、上記脱気工程を行う前までに発生した内部のガスは、電池ケース内で上記のような問題を引き起こすのである。
また、活性化工程中の電池セルを移送するために、トングのような移送部材を用いて電池セルをピックアップ（ｐｉｃｋ-ｕｐ）する必要がある。しかし、電池ケースの内部がガスによって膨潤されると、図４のようにトングを用いて電池セルをピックアップするのに、工程上の困難さがあった。
そこで、活性化工程中に発生するガスによって誘発される電極組立体の変形を抑制しながらも、次の工程のために電池セルの移送を容易にする電池ケースに対する技術開発が必要であるのが実情である。
本発明は、活性化工程中に発生したガスが脱気工程の前に電極組立体を変形させる現象を抑制し得る電池ケースを提供することを目的とする。
また、活性化工程中に発生したガスが排出され易くするか或いはガスポケット部を膨張させることによって、移送部材によるピックアップが容易な形態の電池セルを提供することを目的とする。
上記課題を解決するための本発明の電池ケースは、外層／バリア層／内層の構造を含むラミネートシートからなるリチウム二次電池用の電池ケースであって、ガスの排出が容易であるか或いは比較的により膨張されやすい領域である第１領域と、上記第１領域を除いた残りの領域である第２領域とを含む。そして、上記第１領域を構成するラミネートシートが、バリア層を含まないか、或いはスリットの形成されたバリア層を含むことを特徴とする。
本発明の一実施例に係る電池ケースは、電極組立体が収容される受容部、及び活性化工程中に発生されるガスが捕集されるガスポケット部を含み、上記第１領域がガスポケット部に形成されている。
本発明の一実施例において、上記バリア層はアルミニウムまたはアルミニウム合金である。
本発明の一実施例において、上記第１領域を構成するラミネートシートは、バリア層を含まない。このとき、上記第１領域のラミネートシートの外層は、
ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン（ＰＰ）及び環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）からなる群から選択された１種または２種以上であるか、
或いは低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）及び環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）からなる群から選択された１種または２種以上であり得る。
本発明の一実施例において、上記第１領域を構成するラミネートシートは、スリットが形成されたバリア層を含む。このとき、上記第１領域を構成するラミネートシートの内層及び外層は、それぞれスリットが形成されていない可能性がある。
本発明の一実施例において、上記第１領域は、上記ガスポケット部の受容部側端部から上記ガスポケット部のシーリング部側端部までの間に形成されている。
本発明の一実施例において、上記内層は、ポリプロピレンまたはポリエチレンである。
本発明に係る二次電池の製造方法は、上記電池ケースに電極組立体を収容して電解液を注入する段階、及び上記電池ケースをシーリングまたは仮シーリングした状態で活性化工程を行う段階を含んでいる。
また、本発明に係る二次電池の製造方法は、上記活性化工程の後、上記ガスポケット部に１つ以上の貫通ホールを穿孔して、内部のガスを排出する脱気工程を行う段階をさらに含み得る。
本発明に係る電池ケースは、ガスポケット部を構成するラミネートシートの一部領域がガスおよび水分を遮断するバリア層を含まないか或いはバリア層のみにスリットが形成されることによって、上記領域を通じて電池ケース内部のガスが排出され易いか或いは上記領域の部位が他部位と比較して相対的に膨張性に優れて、活性化工程中に発生するガスが上記領域へと移動される。そのため、内部のガスによる電極組立体の変形を防止するという効果がある。
また、本発明に係る電池ケースは、活性化工程中に発生したガスが排出されることによって、活性化工程中のガスポケット部の内部のガスによる膨潤程度が減少し、移送部材を用いた電池セルのピックアップがし易くなる。そのため、工程上の作業能率が向上されるという効果もある。
パウチ型二次電池のケースを構成する、通常のラミネートシートの断面図である。 電極組立体を従来の電池ケースに挿入し、電解液の注入及び密封を完了した電池セルの正面図である。 図２の電池セルの側面図であって、活性化工程の前／後を示している。 図２の電池セルをピックアップする態様を示した図面である。 本発明の実施形態に係る電池ケースに電極組立体を挿入し、電解液の注入及密封を完了した電池セルの正面図である。 図５の電池セルの側面図であって、活性化工程の前／後を示している。 図５の電池セルをピックアップする態様を示した図面である。 本発明の他の実施形態に係る電池ケースに電極組立体を挿入し、電解液の注入及び密封を完了した電池セルの側面図であって、活性化工程の前／後を示している。 本発明の別の実施形態に係る電池ケースに電極組立体を挿入し、電解液の注入及び密封を完了した電池セルの側面図であって、活性化工程の前／後を示している。 本発明の多様な実施形態に係る電池ケースを示した図面である。 本発明の多様な実施形態に係る電池ケースを示した図面である。 本発明の多様な実施形態に係る電池ケースを示した図面である。
本発明の明細書全体において使用される「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組合わせたものが存在することを指定しようとするのであって、一つまたはそれ以上の異なる特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたモノの存在または付加可能性を予め排除しないものとして理解すべきである。
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明は、外層／バリア層／内層の構造を含むラミネートシートからなるリチウム二次電池用の電池ケースであって、ガスの排出が容易であるか、或いは比較的により膨張され易い領域である第１領域、及び上記第１領域を除いた残りの領域である第２領域を含む。そして、上記第１領域を構成するラミネートシートがバリア層を含まないか、或いはスリットの形成されたバリア層を含むことを特徴とする、電池ケースである。
リチウム二次電池の製造工程は、電極組立体をラミネートシートからなる電池ケースに挿入し、電解液を注入した後に密封して活性化工程を行うプロセスを含んでいる。活性化工程中には、電解液と電極との化学作用および副反応などによって多量のガスが発生することになるが、このようなガスは脱気工程のような別途工程を通じて排出される。したがって、活性化工程の開始後から脱気工程を行う前まで、電池ケースの内部に内部のガスが満ちてくることになり、電極組立体のスウェリングまたは変形という問題を引き起こすこともある。これは、電池ケースとして使用されるラミネートシートが、空気や水蒸気の透過しにくい金属性素材のバリア層を含むことによって惹起されるものである。これにより、活性化工程中に発生した内部のガスは上記バリア層によって外部から遮断されて排出されずに電池ケース内に集まり、電池ケースが風船のように膨れ上がることになる。
そこで、本発明は、活性化工程中に発生する内部のガスが排出され易いか、或いは内部のガスが受容部ではないガスポケット部に捕集され易い構造になるようにするために、案出されたものである。
本発明の電池ケースは、その一部領域を構成するラミネートシートがその他の領域を構成するラミネートシートとは異なってバリア層を含まないか、或いはスリットが形成されているバリア層を含むことを特徴とする。通常のラミネートシートは、ガス、水分などの異物の流入または漏れを防止する機能と電池ケースの強度を向上させる機能とを付与するために、金属性素材のバリア層を有している。しかし、このようなバリア層に起因して、活性化工程中に発生したガスが排出されずに電池ケースの内部をぎっしり詰めることになる。そのため、本発明の電池ケースは、一部領域である第１領域を、ガスの排出が容易であるか、或いは比較的により膨張され易くするラミネートシートで構成して上記第１領域を除いた残りの領域である第２領域を通常のラミネートシートで構成する。
図５は、本発明の一実施形態に係る電池ケース（１００）の正面図であって、それを参照すると、電池ケース（１００）は、正極／分離膜／負極という構造の電極組立体（１）が収容される受容部（１１０）と、上記受容部の上部に配置されて活性化工程中に発生したガスが捕集されるガスポケット部（１２０）と、電池ケースの内部を密閉させるためのシーリング部（１３０）とを含んでおり、上記ガスポケット部（１２０）の一部にガスの排出が容易であるか、或いは比較的により膨張され易い領域である第１領域（１２１）を含んでいる。上記第１領域は所定の幅を有し、電池ケースのシーリング部（１３０）と平行な方向に延長されている形態を有し得る。
図１０は、本発明の別の一実施形態に係る第１領域の形態を示している。図１０を参照すると、ガスポケット部（１２０）上において複数個の長方形形状を有する第１領域（１２１）が、シーリング部（１３０）と平行な方向に一列で並んだ形態を有し得る。
上記第１領域（１２１）は、受容部（１１０）がガスポケット部（１２０）の一側端部と接している境界から上記ガスポケット部の他側端部までの間に形成されることが好ましい。これは、電極組立体が収容される受容部に電解液の相当量が収容され、受容部を構成するラミネートシートにバリア層がなくなると、電解液が漏れる可能性があるからである。
上記第１領域が占める面積は、ラミネートシートを構成する内層／外層の素材の空気透過度及び電極組立体と電解液の化学的特性に応じて好適に選択し得る。具体的には、上記第１領域が占める面積は、ガスポケット部の面積を基準にして、５％～５０％であり得るが、これに限定されない。
上記第１領域において、ガスの排出を容易にするか或いは比較的により膨張され易くするため、第１領域を構成するラミネートシートはバリア層を含まないか或いはスリットが形成されたバリア層を含んでいる。バリア層を含まないラミネートシートは、バリア層を含むラミネートシートと比較してガスや水分の透過度が優れているため、ガスの排出が容易になるからである。バリア層にスリットが形成されたラミネートシートは、バリア層を含んでいてもバリア層のスリットを通じてガスが排出され得るので、ガスの排出が容易になる。
第１領域を構成するラミネートシートについて詳述する。
第１領域を構成するラミネートシートの第１実施形態は、バリア層を含まず、外層及び内層の素材は通常のラミネートシートと同じものである。
第１実施形態において、上記第１領域を構成するラミネートシートの外層は、外部から電池を保護する役割を果たすために、外部環境に対する優れた耐性を有する必要があるので、厚さと比較して優れた引張強度と耐候性などが要求される。例えば、ナイロンなどのようなポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル系樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂などが使用され得る。このような素材は単独で、又は２種以上を混合して使用し得る。
第１実施形態において、上記第１領域を構成するラミネートシートの内層は、電池ケースの仮シーリングまたはシーリング時に熱融着になるようにする機能をする。上記熱融着は１００℃～２００℃の温度で行われ得る。そのため、内層の素材は、上記温度の範囲で融点を有する素材から成っている。また、内層は絶縁性を担保する役割をするので、電解液の侵入を抑制するために吸湿性が低く、電解液によって膨張したり浸食されたりしてはならない。このような内層素材の好ましい例としては、ポリエチレン、ポリエチレンアクリル酸、無延伸ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミドおよびこれらの混合物または共重合体などが挙げられるが、これに限定されない。
第１実施形態において、上記第１領域を構成するラミネートシートは、バリア層を含まず、外層及び内層のみで構成されており、外層及び内層の素材は、上記のような高分子素材であるので、通常のラミネートシートと比較して膨張性が良くなる。したがって、活性化工程中に発生した内部のガスは、バリア層により膨張されていない受容部から膨張性が良い第１領域へと自然に移動することになる。図８は、本発明の第１実施形態に係る電池ケースに電極組立体（１）を挿入し、電解液の注入及び密封を完了した電池セルの側面であって、活性化工程の前／後を示している。そして、図８を参照すると、第１領域（１２１）を構成するラミネートシートは、バリア層の除去につれ、上記第１領域を除いた残りの領域を構成するラミネートシートと比較して、相対的に膨張性に優れる。したがって、活性化工程中に発生したガスは、よりよく膨張される第１領域（１２１）へと移動しようとする傾向を有することになる。これにより、内部のガスの大部分は、ガスポケット部（１２１）上に位置する第１領域（１２１）に捕集されて第１領域のラミネートシートを膨張させ、少量のガスのみが電池セルの受容部（１１０）に残存することになるのである。これにより、電池セルの受容部（１１０）の体積膨張率が減少され、後の工程においてトングが電池セルをピックアップし易くなる。
本発明の第１領域を構成するラミネートシートの第２実施形態は、バリア層を含まず、通常のラミネートシートの外層素材と比較して通気性がさらに優れた外層素材で構成することである。図６は、第２実施形態に係る電池ケースに電極組立体（１）を挿入し、電解液の注入及び密封を完了した電池セルの側面であって、活性化工程の前／後を示している。図６を参照すると、第１領域（１２１）を構成するラミネートシートは、バリア層を含んでいないという点において上記第１実施形態と同じである。しかし、第１領域（１2１）を構成するラミネートシートの外層が気体はよく通らせるが、水分は遮断する性質を有する素材であるという点においては第１実施形態との差がある。
このように、気体はよく通すが、水分は遮断する性質を有する外層の素材の具体例としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）及び環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）からなる群から選択された１種または２種以上である。第１領域を構成するラミネートシートの外層が上記高分子素材からなる場合は、通常の外層の素材に比べて水分を遮断する性能が優れている、そのため、第１領域の水分遮断性能はバリア層を含むラミネートシートと類似であるか、或いは少し低いレベルに維持され得るものである。
図６を参照すると、第１領域（１２１）を構成するラミネートシートは、バリア層が除去されることによって、外層の素材が気体をよく通過させることになり、活性化工程中に発生した内部のガス（ａ）が第１領域を通じて上手く排出される。したがって、電池セルの受容部（１１０）が内部のガスによって膨張されなくなる。これにより、図７に図示されたように電池セルのピックアップが容易になる。
本発明の第１領域を構成するラミネートシートの第３実施形態は、スリットが形成されたバリア層を含むものである。このとき、上記スリットはバリア層のみに形成されており、外層及び内層にはスリットが形成されていないものが好ましい。外層及び内層にまでスリットが形成されると、活性化工程中に電解液が漏れて、電池性能に悪影響を及ぼし得るからである。図９は、第３実施形態に係る電池ケースに電極組立体（１）を挿入し、電解液の注入及び密封が完了した電池セルの側面であって、活性化工程の前／後を示している。図９を参照すると、第１領域（１２１）を構成するラミネートシートはバリア層を含んでおらず、外層を通気性の良い素材で構成することによって、ガスの排出が容易になり、活性化工程中に発生した内部のガス（ａ）が第１領域を通じて上手く排出される。
図１１～図１２は、上記第３実施形態に係る多様なスリットの形態が図示されている。第３実施形態のバリア層のスリットは、図１１のようにガスポケット部（１２０）中に一直線の形で形成され得、図１２のように十字の形態に形成され得る。
以下、本発明の電池ケースにおいて第２領域を成すラミネートシートについて説明する。
本発明において第２領域は、上記第１領域を除いた残りの領域を称するものである。第２領域を構成するラミネートシートは、第１領域のラミネートシートとは相違しており、通常のラミネートシートを使用することができる。
通常のラミネートシートとは、外層／バリア層／内層の構造を含んでいるものであり得る。外層は、外部から電池を保護する役割をするために、外部環境に対する優れた耐性を有する必要があるので、厚さに比較して優れた引張強度と耐候性などが要求される。例えば、ナイロンなどのようなポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル系樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂などが使用され得る。このような素材は単独で、又は２種以上を混合して使用し得る。
上記バリア層は、ガス及び湿気などの異物の流入または漏れを防止する機能の外に、電池ケースの強度を向上させる機能を発揮し得るように、アルミニウムまたはアルミニウム合金が使用され得、これらは単独で又は複数の組合わせで使用され得る。
上記内層は、電池ケースの仮シーリングまたはシーリング時に熱融着になるようにする機能を果す。上記熱融着は、１００℃～２００℃の温度で行われ得る。そのため、内層の素材は、上記温度の範囲に融点を有した素材からなっている。また、内層は絶縁性を担保する役割をするので、電解液の侵入を抑制するために吸湿性が低く、電解液によって膨張したり浸食されたりしてはならない。このような内層素材の好ましい例としては、ポリエチレン、ポリエチレンアクリル酸、無延伸ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド及びこれらの混合物又は共重合体などが挙げられるが、これに限定されない。
通常、ポリプロピレンなどのようなポリオレフィン系樹脂は、金属との接着力が低い。接着力を向上させるため、上記内層に対面するバリア層の表面は、多数の凹凸が形成され得るように、化学的および／または物理的に処理され得る。このような凹凸は、例えば、バリア層の表面にサンドブラスチングや化学エッチングなどを行って形成され得、さらに広い表面積の確保によって接着力の向上が期待し得る。凹凸のサイズは、特に制限されないが、層相互間の高い結合力を提供し得るように、１０～１００μｍのサイズであることが好ましい。
上記ラミネートシートは、外層とバリア層との間および/またはバリア層と内層との間に接着層をさらに含む構造を有し得る。接着層は、バリア層と外層及びバリア層と内層の間の接着力を補完する役割を果す。
上記接着層としては、例えば、エポキシ系、フェノール系、メラミン系、ポリイミド系、ポリエステル系、ウレタン系などの樹脂を含む接着剤が使用され得、（変性）ポリプロピレン又は（変性）ポリエチレン樹脂を溶融押出コーティングして形成した溶融押出樹脂層が使用され得る。
第２領域を構成するラミネートシートは、上記外層の厚さが５～４０μｍであり、上記バリア層の厚さが５～１００μｍであり、上記内層の厚さが１０～５０μｍであり得る。上記厚さが薄すぎると、遮断機能と強度の向上が期待し難く、逆に厚すぎると、加工性が落ち、シートの厚さの増加を誘発するので、好ましくない。
本発明は、上記電池ケースを用いて活性化工程を行う二次電池の製造方法を提供する。本発明に係る二次電池の製造方法は、上記電池ケースに電極組立体を収容して電解液を注入する段階、及び上記電池ケースをシーリングまたは仮シーリングした状態で活性化工程を行う段階を含む。
上記活性化工程とは、電解液を注入して密封を完了した電池に対して、電解液が十分に含浸されるようにする熟成（ａｇｉｎｇ）工程と、所定のＳＯＣで充／放電して電池を活性化させる活性化工程とを含む概念である。上記活性化工程のときには、電極と分離膜との間に副反応ガスなどがトラップされることを防止するため、充／放電と同時に又は充／放電の後に、一定の圧力で加圧する過程も含み得る。
一具体例において、本発明に係る二次電池の製造方法は、上記活性化工程の後に、上記ガスポケット部に１つ以上の貫通ホールを穿孔して、内部のガスを排出させる脱気工程を行う段階をさらに含み得る。
本発明に係る二次電池の製造方法は、活性化工程中に発生する内部のガスが第１領域を通じて排出されるか、或いは比較的に良く膨張される第１領域へ移動することにより、内部のガスによって電極組立体がスウェルリングされたり変形されたりする現象を抑制するという効果がある。また、次の工程のために、トングのような移送部材で電池セルをピックアップするときに、内部のガスが電池ケースから排出されているので、内部のガスで電池ケースが膨張された電池セルと比較してピックアップし易いという効果もあり、工程の利便性を期するという利点もある。
本発明に係る二次電池の製造方法は、活性化工程中に発生する内部のガスが第１領域を通じて排出されるか、或いは比較的に良く膨張される第１領域へ移動することにより、内部のガスによって電極組立体がスウェルリングされたり変形されたりする現象を抑制するという効果がある。また、次の工程のために、トングのような移送部材で電池セルをピックアップするときに、内部のガスが電池ケースから排出されているので、内部のガスで電池ケースが膨張された電池セルと比較してピックアップし易いという効果もあり、工程の利便性を期するという利点もある。
以下の項目もまた開示される。
［項目１］
外層／バリア層／内層の構造を含むラミネートシートからなるリチウム二次電池用の電池ケースであって、
ガスの排出が容易であるか、或いは比較的に良く膨張される領域である第１領域と、前記第１領域を除いた残りの領域である第２領域とを含み、
前記第１領域を構成するラミネートシートは、バリア層を含まないか、或いはスリットが形成されたバリア層を含む、電池ケース。
［項目２］
前記電池ケースは、
電極組立体が収容される受容部、及び活性化工程中に発生されるガスが捕集されるガスポケット部を含み、
前記第１領域が前記ガスポケット部に形成された、項目１の電池ケース。
［項目３］
前記バリア層は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である、項目１の電池ケース。
［項目４］
前記第１領域を構成するラミネートシートは、バリア層を含まない、項目２の電池ケース。
［項目５］
前記第１領域を構成するラミネートシートは、スリットが形成されたバリア層を含む、項目１の電池ケース。
［項目６］
前記第１領域は、
前記ガスポケット部の前記受容部側の端部から、前記ガスポケット部のシーリング部側の端部までの間に形成される、項目４の電池ケース。
［項目７］
前記第１領域のラミネートシートの外層は、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン（ＰＰ）及び環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）からなる群から選択された１種または２種以上である、項目４の電池ケース。
［項目８］
前記第１領域のラミネートシートの外層は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）及び環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）からなる群から選択された１種または２種以上である、項目４の電池ケース。
［項目９］
前記内層は、ポリプロピレンまたはポリエチレンである、項目１の電池ケース。
［項目１０］
前記第１領域のラミネートシートの内層及び外層は、それぞれスリットが形成されない、項目５の電池ケース。
［項目１１］
項目１から１０のいずれかの電池ケースに電極組立体を収容して電解液を注入する段階、及び
前記電池ケースをシーリングまたは仮シーリングした状態において活性化工程を行う段階を含む、二次電池の製造方法。
［項目１２］
前記活性化工程の後、前記電池ケースに含まれるガスポケット部に１つ以上の貫通ホールを穿孔して内部のガスを排出する脱気工程を行う段階をさらに含む、項目１１の二次電池の製造方法。

Claims (12)

  1. 外層／バリア層／内層の構造を含むラミネートシートからなるリチウム二次電池用の電池ケースであって、
    ガスの排出が容易であるか、或いは比較的に良く膨張される領域である第１領域と、前記第１領域を除いた残りの領域である第２領域とを含み、
    前記第１領域を構成するラミネートシートは、バリア層を含まないか、或いはスリットが形成されたバリア層を含む、電池ケース。
  2. 前記電池ケースは、
    電極組立体が収容される受容部、及び活性化工程中に発生されるガスが捕集されるガスポケット部を含み、
    前記第１領域が前記ガスポケット部に形成された、請求項１に記載の電池ケース。
  3. 前記バリア層は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である、請求項１に記載の電池ケース。
  4. 前記第１領域を構成するラミネートシートは、バリア層を含まない、請求項２に記載の電池ケース。
  5. 前記第１領域を構成するラミネートシートは、スリットが形成されたバリア層を含む、請求項１に記載の電池ケース。
  6. 前記第１領域は、
    前記ガスポケット部の前記受容部側の端部から、前記ガスポケット部のシーリング部側の端部までの間に形成される、請求項４に記載の電池ケース。
  7. 前記第１領域のラミネートシートの外層は、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン（ＰＰ）及び環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）からなる群から選択された１種または２種以上である、請求項４に記載の電池ケース。
  8. 前記第１領域のラミネートシートの外層は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）及び環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）からなる群から選択された１種または２種以上である、請求項４に記載の電池ケース。
  9. 前記内層は、ポリプロピレンまたはポリエチレンである、請求項１に記載の電池ケース。
  10. 前記第１領域のラミネートシートの内層及び外層は、それぞれスリットが形成されない、請求項５に記載の電池ケース。
  11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の電池ケースに電極組立体を収容して電解液を注入する段階、及び
    前記電池ケースをシーリングまたは仮シーリングした状態において活性化工程を行う段階を含む、二次電池の製造方法。
  12. 前記活性化工程の後、前記電池ケースに含まれるガスポケット部に１つ以上の貫通ホールを穿孔して内部のガスを排出する脱気工程を行う段階をさらに含む、請求項１１に記載の二次電池の製造方法。
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