JP7631373B2 - 二次電池およびその製造方法 - Google Patents

Description

本出願は、２０２０年９月２８日付けの韓国特許出願第１０－２０２０－０１２６４２９号、２０２０年９月２８日付けの韓国特許出願第１０－２０２０－０１２６４３０号、および２０２１年９月２３日付けの韓国特許出願第１０－２０２１－０１２５５９２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、本明細書の一部として組み込まれる。

本発明は、パウチの内部のガスは排出し、パウチの外部の水分は流入を遮断する構造を有する二次電池、およびその製造方法に関する。

一般に、二次電池（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｂａｔｔｅｒｙ）は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充電および放電が可能な電池をいい、かかる二次電池は、フォン、ノート型パソコン、およびカムコーダなどの先端電子機器分野において広く用いられている。

上記の二次電池は、電極組立体が金属缶に内蔵される缶型二次電池と、電極組立体がパウチに内蔵されるパウチ型二次電池に分類される。そして、前記パウチ型二次電池は、電極組立体と、前記電極組立体の電極タブに結合される電極リードと、前記電極リードの先端が外部に引き出された状態で前記電極組立体を収容するパウチと、を含む。

しかし、上記のような構造を有する二次電池は、過充電またはショートの発生によりパウチの内部でガス圧力が増大した場合、パウチがベントされて爆発または発火が発生するという問題があった。

本発明は上記のような問題を解決するために発明されたものであって、本発明は、パウチの内部に発生したガスのみを外部に排出するガス排出部を含むことで、パウチがベントされて爆発または発火が発生することを防止することができ、特に、パウチの内部に水分が流入することを遮断し、二次電池性能の低下を防止することができる二次電池、およびその製造方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、ベントの可能性が高い電極リードとシール部との間にガス排出部を含むことで、二次電池の安全性を高めることができる二次電池およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記のような目的を達成するための本発明の二次電池は、電極リードが結合された電極組立体と、前記電極リードの先端が外部に引き出された状態で前記電極組立体を収容する収容部、および前記収容部の縁に沿って形成され、前記収容部を密封するシール部を備えたパウチと、前記パウチに備えられ、前記パウチの内部から外部へのガスは排出し、前記パウチの外部から内部への水分の流入は遮断するガス排出部と、を含み、前記ガス排出部は、前記収容部の内部のガスを外部に排出する通気性を有するガス透過フィルムと、前記ガス透過フィルムを通過する水分を吸収して前記パウチの外部から内部への水分の流入を遮断する水分吸収物質と、を含むことができる。

前記ガス排出部は、前記電極リードと前記シール部との間に備えられることができる。

前記ガス排出部は、前記シール部に備えられることができる。

前記ガス排出部と前記シール部との間には、前記ガス排出部と前記シール部との間を密封する接着フィルムが設けられることができる。

前記接着フィルムは、通気性を有する素材からなることができる。

前記接着フィルムは、前記ガス排出部が外部に露出しないように、前記ガス透過フィルムの外周面の全体を囲むように設けられることができる。

前記接着フィルムの通気性が、前記ガス透過フィルムの通気性より低いことができる。

前記水分吸収物質は、前記ガス透過フィルムの外側面に設けられることができる。

前記水分吸収物質は、前記ガス透過フィルムの内部に含有されるように設けられる。

前記ガス透過フィルムは、熱可塑性樹脂からなり、前記水分吸収物質は、水分を吸収する酸化物からなることができる。

一方、本発明の二次電池の製造方法は、（ａ）上部ケースおよび下部ケースからなるパウチを準備するステップであって、前記上部ケースは、上部収容面および上部シール面からなり、前記下部ケースは、下部収容面および下部シール面からなるステップと、（ｂ）前記上部ケースと前記下部ケースとを対応させて配置した後、前記上部収容面と前記下部収容面とが連結されて形成される収容部に、電極リードが結合された電極組立体を配置するステップと、（ｃ）通気性を有するガス透過フィルムと、前記ガス透過フィルムを通過する水分を吸収する水分吸収物質と、を含むガス排出部を製造するステップと、（ｄ）前記上部ケースの前記上部シール面と前記下部ケースの前記下部シール面との間にガス排出部を配置するステップと、（ｅ）前記上部シール面と前記下部シール面とを熱融着してシール部を形成するステップと、を含むことができる。

前記（ｄ）ステップで、前記ガス排出部は、前記電極リードと対応する前記上部シール面と前記下部シール面との間に備えられることができる。

前記（ｃ）ステップでガス排出部を製造した後、前記ガス排出部の外側に接着フィルムを付着する工程をさらに含むことができる。

前記（ｃ）ステップで、前記水分吸収物質は、前記ガス透過フィルムの外側に備えられることができる。

前記（ｃ）ステップで、前記水分吸収物質は、前記ガス透過フィルムの製造時に前記ガス透過フィルムの内部に含有されることができる。

本発明の二次電池は、電極リードとパウチのシール部との間にガス排出部を含み、前記ガス排出部が、ガス透過フィルムおよび水分吸収物質を含むことを特徴とする。すなわち、ベントの可能性が高い電極リードとパウチのシール部との間にガス排出部を含むことで、二次電池の安全性を高めることができる。

換言すれば、ガス排出部は、ガス透過フィルムにより、前記パウチの内部から外部にガスを安定して排出することができ、水分吸収物質により、前記ガス透過フィルムを通過する水分を吸収し、パウチの内部への水分の流入を遮断することができる。

本発明の第１実施形態に係る二次電池を示した分離斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る二次電池を示した平面図である。 図２に示されたＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図３に示されたＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の第１実施形態に係る二次電池の水分吸収物質の第２例を示した断面図である。 本発明の第１実施形態に係る二次電池の水分吸収物質の第３例を示した断面図である。 本発明の第１実施形態に係る二次電池の製造方法を示したフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る二次電池の製造方法を示した図であって、パウチ準備ステップを示した斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る二次電池の製造方法を示した図であって、電極組立体配置ステップを示した斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る二次電池の製造方法を示した図であって、ガス排出部製造ステップを示した図である。 本発明の第１実施形態に係る二次電池の製造方法を示した図であって、ガス排出部配置ステップを示した斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る二次電池の製造方法を示した図であって、ガス排出部が結合された二次電池を製造するステップを示した斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る二次電池を示した断面図である。 本発明の第３実施形態に係る二次電池を示した断面図である。 本発明の第４実施形態に係る二次電池を示した平面図である。 図１５に示したＣ－Ｃ線に沿った断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施形態を詳しく説明する。ただし、本発明は様々な形態で実現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、図面において、本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略し、明細書の全体にわたって類似した部分には類似した図面符号を付す。

［本発明の第１実施形態に係る二次電池］
本発明の第１実施形態に係る二次電池１００は、パウチの内部から外部へのガスは排出し、パウチの外部から内部への水分の流入は遮断する構造を有する。

すなわち、本発明の第１実施形態に係る二次電池１００は、図１および図２に示されているように、電極リード１３０が結合された電極組立体１１０と、前記電極リード１３０の先端が外部に引き出された状態で電極組立体１１０を収容するパウチ１２０と、前記電極リード１３０とパウチ１２０との間に備えられており、前記パウチ１２０の内部から外部へのガスは排出し、前記パウチ１２０の外部から内部への水分の流入は遮断するガス排出部１４０と、を含む。

電極組立体
電極組立体１１０は、セパレータが介在された状態で複数の電極が上下方向に積層される構造を有しており、前記電極には電極タブが備えられ、前記電極タブには電極リード１３０が結合される。

一方、複数の電極は第１電極と第２電極を含み、前記電極タブは、前記第１電極に備えられた第１電極タブと、前記第２電極に備えられる第２電極タブと、を含む。そして、前記電極リード１３０は、前記第１電極タブに結合される第１電極リードと、前記第２電極タブに結合される第２電極リードと、を含む。

ここで、前記第１電極は正極であり、前記第２電極は負極である。その逆であってもよいことは言うまでもない。

パウチ
パウチ１２０は、前記電極リード１３０が外部に引き出された状態で、前記電極組立体１１０と電解液（不図示）を収容する収容部１２０ａと、前記収容部１２０ａの縁に沿って形成され、前記収容部１２０ａを密封するシール部１２０ｂと、を含む。

一方、前記パウチ１２０は、上部ケース１２１と下部ケース１２２を含む。前記上部ケース１２１は、電極組立体１１０の上部を収容する収容溝が形成された上部収容面１２１ａと、前記上部収容面１２１ａの縁に沿って形成される上部シール面１２１ｂと、を含む。前記下部ケース１２２は、電極組立体１１０の下部を収容する収容溝が形成された下部収容面１２２ａと、前記下部収容面１２２ａの縁に沿って形成される下部シール面１２２ｂと、を含む。

かかる構造を有するパウチ１２０は、前記上部収容面１２１ａと下部収容面１２２ａが上下に連結されることで、電極組立体１１０の全体を収容する収容部１２０ａが形成され、上部シール面１２１bと下部シール面１２２ｂが熱融着されることで、収容部１２０ａを密封するシール部１２０ｂが形成される。

ここで、前記電極リード１３０の先端は、収容部１２０ａの縁の何れか１つの縁に位置したシール部１２０ｂを介して外部に引き出される。すなわち、前記電極リード１３０の先端は、上部シール面１２１ｂと下部シール面１２２ｂとの間を介して外部に引き出される。

一方、電極リード１３０が引き出されたシール部１２０ｂは、それ以外のシール部１２０ｂに比べてシール強度が弱いしかない。そのため、パウチの内部でガス圧力が大きく増大した場合、前記電極リード１３０と前記シール部１２０ｂとの間が先にベントされ、爆発または発火が発生する恐れがある。

上記のような問題を解決するために、本発明の第１実施形態に係る二次電池１００は、前記パウチ１２０に備えられており、前記パウチ１２０の内部から外部へのガスは排出し、前記パウチ１２０の外部から内部への水分の流入は遮断するガス排出部１４０を含み、前記ガス排出部１４０により、パウチの爆発または発火を防止することができる。

例えば、前記ガス排出部１４０は、図２を参照すると、前記電極リード１３０と前記シール部１２０ｂとの間に備えられ、前記収容部１２０ａの内部のガスを外部に排出する通気性を有するガス透過フィルム１４１と、前記ガス透過フィルム１４１を通過する水分を吸収し、前記パウチ１２０の外部から内部への水分の流入を遮断する水分吸収物質１４２と、を含む。これにより、パウチの内部に発生したガスをガス排出部１４０を介して排出させることができるため、安全性を高めることができる。特に、前記ガス排出部１４０は水分を吸収する物質を含むことで、パウチ１２０の外部から内部への水分の流入を遮断し、パウチの内部のガスのみを排出させることができる。

以下、前記ガス排出部１４０についてより詳細に説明する。

ガス排出部
ガス排出部１４０は、図３および図４に示されているように、前記電極リード１３０と前記シール部１２０ｂとの間に備えられており、前記パウチ１２０の内部から外部へのガスは排出し、前記パウチ１２０の外部から内部への水分の流入は遮断する構造を有する。すなわち、ガス排出部１４０はパウチの内部のガスのみを外部に排出させることができる構造を有する。

一例として、ガス排出部１４０は、パウチ１２０の内部から外部にガスを排出させるガス透過フィルム１４１と、ガス透過フィルム１４１を介してパウチの内部に流入される水分を吸収する水分吸収物質１４２と、を含む。

前記ガス透過フィルム１４１は、前記電極リード１３０と前記シール部１２０ｂとの間に備えられる。好ましくは、前記ガス透過フィルム１４１は、前記電極リード１３０と前記シール部１２０ｂとの間に前記電極リード１３０の周りを囲む形態で備えられ、前記電極リード１３０とガス排出部１４０との間を密封する。特に、前記ガス透過フィルム１４１の両側端部は、シール部１２０ｂの内部および外部に突出して位置する。これにより、パウチ１２０の内部と外部に露出するガス透過フィルム１４１の面積を大きくしてガス排出力を高めることができ、異物によりガス透過フィルム１４１が詰まることを最小化することができる。

かかる構造を有するガス透過フィルム１４１は、通気性を有する合成樹脂製からなり、好ましくは、熱可塑性樹脂からなることができる。例えば、ガス透過フィルムはポリプロピレン（Ｐｏｌｙｐｒｏpｙｌｅｎｅ）からなることができる。これにより、パウチ１２０の内部に発生したガスを外部に排出させることができる。特に、ガス透過フィルム１４１は、電極リード１３０の周りを囲む形態で備えられ、電極リードとシール部との間にベントが発生する前にパウチの内部のガスを効果的に排出させることができる。

前記水分吸収物質１４２は水分を吸収する物質からなり、前記ガス透過フィルム１４１の外側面に設けられる。前記ガス透過フィルム１４１に設けられることで、パウチ１２０の外部から前記ガス透過フィルム１４１を介して流入される水分を吸収して除去する。すなわち、前記水分吸収物質１４２は、前記パウチ１２０の外部から内部への水分の流入を遮断する。

すなわち、前記水分吸収物質１４２はフィルム状であって、水分を吸収する酸化物からなり、前記ガス透過フィルム１４１の外側の周りを囲む形態で備えられる。

ここで、前記水分吸収物質１４２は、ＣａＯ、ＬｉＣｌ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ムライト、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＴｉＢ２、ＴｉＣ、ＨｆＣ、およびＺｒＣのうち何れか１つからなる。ここで、水分吸収物質はゲッター（ｇｅtｔｅｒ）をさらに含むことができる。

一方、前記ゲッターは単独では使用しにくいため、バインダーを含む複合素材として用いられることができる。すなわち、ゲッターとバインダーを設定の比率で複合した複合素材をフィルム状に製作することができる。一方、前記ゲッターは、真空物体中に残っている気体または水分を吸収する物質を指す。

一方、フィルム状の水分吸収物質１４２は、図５を参照すると、電極リード１３０の長さ方向に沿って、前記ガス透過フィルム１４１の外側に複数個が一定の間隔で配置されることができる。これにより、複数の水分吸収物質により、多段で水分の流入を遮断することができる。

一方、フィルム状の水分吸収物質１４２は、図６を参照すると、電極リード１３０とガス透過フィルム１４１との間にさらに配置されることができる。特に、電極リード１３０とガス透過フィルム１４１との間に、電極リード１３０の長さ方向に沿って複数個が一定の間隔で配置されることができる。これにより、ガス透過フィルム１４１の内側と外側における水分の流入を効果的に吸収して除去することができ、特に、多段で水分の流入を遮断することができる。

一方、水分吸収物質１４２は、ガス透過フィルムの内部に含有されるように備えられることができ、これにより、ガス排出部の厚さの増大を最小化するとともに、ガス排出および水分流入遮断の効果を得ることができる。特に、水分吸収物質１４２は、ガス透過フィルム１４１の内部全体に分散されるように含有されてもよく、ガス透過フィルム１４１の中央にかたまりの形態で含有されてもよい。

一方、水分吸収物質１４２は、前記ガス透過フィルム１４１の外部に露出しないように内蔵されることができる。すなわち、水分吸収物質１４２が外部に露出することを防止することで、水分吸収物質による電解液の汚染を防止することができる。

一方、ガス排出部１４０と前記シール部１２０ｂとの間には接着フィルム１４３が設けられており、前記接着フィルム１４３は、前記ガス排出部１４０と前記シール部１２０ｂとの間の結合力と密封力を高めることができる。

一方、接着フィルム１４３としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）の何れか１つを用いることができる。

すなわち、前記接着フィルム１４３は、水分吸収物質が備えられたガス透過フィルムを電極リードとシール部との間に接着して密封するためのものであって、通気性を有する合成樹脂製からなり、前記水分吸収物質が備えられたガス透過フィルムの周りを囲む形態で備えられる。これにより、 前記接着フィルム１４３は、ガス透過フィルム１４１とシール部１２０ｂとの間を密封することができ、ガス透過フィルムとともに、パウチの内部のガスを外部に排出させることができる。

ここで、接着フィルム１４３は、前記ガス透過フィルム１４１より低い通気性を有する。これは、ガスの排出による接着フィルム１４３の接着力の弱化を最小化し、且つ前記ガス透過フィルム１４１とともにパウチの内部のガスを排出させるためのことである。

一方、前記接着フィルム１４３は、前記水分吸収物質が外部に露出しないように、前記ガス透過フィルムの外周面の全体を囲む形態で備えられ、これにより、水分吸収物質を保護することができ、水分吸収物質によってパウチの内部の電解液が汚染することを防止することができる。

特に、接着フィルム１４３を介して前記ガス透過フィルム１４１を通過排出されるガス排出力を調節することができる。

したがって、本発明の第１実施形態に係る二次電池１００は、電極リードとシール部との間にガス排出部１４０を含むことで、パウチの内部のガスは効果的に排出させることができ、パウチの外部から内部への水分の流入は効果的に遮断することができる。その結果、安全性を高めることができる。

以下、本発明の第１実施形態に係る二次電池の製造方法を説明する。

［本発明の第１実施形態に係る二次電池の製造方法］
本発明の第１実施形態に係る二次電池の製造方法は、図７から１２に示されているように、（ａ）パウチ準備ステップと、（ｂ）電極組立体配置ステップと、（ｃ）ガス排出部製造ステップと、（ｄ）ガス排出部配置ステップと、 （ｅ）ガス排出部が形成された二次電池完成ステップと、を含む。

（ａ）ステップ
前記（ａ）ステップでは、図８を参照すると、上部ケース１２１と下部ケース１２２を備えたパウチ１２０を準備する。ここで、前記上部ケース１２１は上部収容面１２１ａと上部シール面１２１ｂを含み、前記下部ケース１２２は下部収容面１２２ａと下部シール面１２２ｂを含む。

一方、前記上部収容面１２１ａと下部収容面１２２ａが上下に配置されることで、電極組立体を収容する収容部１２０ａが形成され、上部シール面１２１ｂと下部シール面１２２ｂが接合されることで、収容部１２０ａを密封するシール部１２０ｂが形成される。

（ｂ）ステップ
前記（ｂ）ステップでは、図９を参照すると、前記上部ケース１２１と前記下部ケース１２２を対応させて配置した後、前記上部収容面１２１ａと前記下部収容面１２２ａが連結されて形成された収容部１２０ａに、電極リード１３０が結合された電極組立体１１０を配置する。

（ｃ）ステップ
前記（ｃ）ステップでは、図１０を参照すると、通気性を有するガス透過フィルム１４１、および水分を吸収する水分吸収物質１４２を含むガス排出部１４０を製造し、ガス排出部の外側に、接着力を有する接着フィルム１４３を付着する。

例えば、ガス排出部１４０は、通気性を有するガス透過フィルム１４１、水分を吸収する水分吸収物質１４２が順に積層された２つのガス排出フィルム１４０ａ、１４０ｂからなり、ガス排出フィルム１４０ａ、１４０ｂの外側面に接着フィルム１４３が付着される。

すなわち、ガス透過フィルム１４１、水分吸収物質１４２、および接着フィルム１４３は、３層の積層構造を有する。

ここで、前記接着フィルム１４３は、ガス透過フィルム１４１と水分吸収物質１４２より大きい面積を有し、これにより、ガス排出部の形成時に、前記接着フィルム１４３によりガス透過フィルム１４１と水分吸収物質１４２の全体を囲むことができる。

また、水分吸収物質１４２は、ガス透過フィルム１４１と接着フィルム１４３との間に内蔵されるように、ガス透過フィルム１４１と接着フィルム１４３より小さい面積を有することができる。

一方、前記水分吸収物質１４２は、水分吸収力に優れたＣａＯ、ＬｉＣｌ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ムライト、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＴｉＢ２、ＴｉＣ、ＨｆＣ、およびＺｒＣの何れか１つからなる。

一方、前記接着フィルム１４３は通気性を有し、前記ガス透過フィルム１４１より低い通気性を有する。

（ｄ）ステップ
前記（ｄ）ステップでは、図１１を参照すると、前記上部ケースの前記上部シール面と前記下部ケースの前記下部シール面との間にガス排出部を配置する。

より好ましくは、前記（ｄ）ステップでは、前記上部シール面１２１ｂと前記下部シール面１２２ｂとの間に位置した電極リード１３０の上面と下面に、前記ガス排出フィルム１４０ａ、１４０ｂを対称に配置する。この際、前記ガス透過フィルム１４１が前記電極リード１３０に向くように配置する。

一方、前記（ｄ）ステップでは、前記電極リード１３０の上面と下面に配置された前記ガス排出フィルム１４０ａ、１４０ｂを接合する工程をさらに含むことができる。ここで、前記ガス排出フィルム接合工程では、熱と圧力によりガス排出フィルム１４０ａ、１４０ｂを圧着して接合する。一方、前記ガス排出フィルム接合工程は、前記（ｅ）ステップと同時に行ってもよく、前記（ｅ）ステップと別に行ってもよい。

本発明では、前記ガス排出フィルム１４０ａ, １４０ｂを接合する工程を前記（ｅ）ステップと別に行うことを一つの実施形態として説明する。

ガス排出フィルム接合工程
ガス排出フィルム接合工程では、前記電極リード１３０の上面と下面に配置された前記ガス排出フィルム１４０ａを圧着してガス排出部１４０を製造する。

すなわち、前記電極リード１３０の上面と下面にそれぞれ配置されたガス透過フィルム１４１が接合されて前記電極リード１３０の周りを囲むことになり、前記電極リード１３０の上面と下面にそれぞれ配置された水分吸収物質１４２が接合されてガス透過フィルムの周りを囲むことになり、前記電極リード１３０の上面と下面にそれぞれ配置された接着フィルム１４３が接合されることで、電極リードとシール部との間が密封される。

ここで、前記接着フィルム１４３はガス透過フィルム１４１よりも大きい面積を有するため、ガス透過フィルムの全体を囲むことができ、水分吸収物質１４２の外部への露出を防止することができる。

（ｅ）ステップ
前記（ｅ）ステップでは、図１２を参照すると、前記上部シール面１２１ｂと前記下部シール面１２２ｂを熱融着してシール部１２０ｂを形成する。この際、シール部１２０ｂとともに前記電極リード１３０に位置したガス排出部１４０もシール部１２０ｂに接合されることで、前記電極リード１３０と前記シール部１２０ｂとの間が密封される。

上記のように（ｅ）ステップが完了すると、図１に示されたような、ガス排出部が含まれている二次電池１００を製造することができる。

その後、二次電池１００の内部でガス圧力が上昇すると、パウチの内部のガスが、電極リードとシール部との間に備えられたガス排出部を介して外部に排出されることにより、パウチのベントを防止することができる。この際、接着フィルム１４３も通気性を有するため、パウチの内部におけるガスの一部を排出させることができる。これにより、二次電池の内部のガス圧力が大きく上昇することを防止することができ、その結果、二次電池の安全性を高めることができる。

ここで、パウチ１２０の外部の水分がガス排出部を介して流入され得るが、ガス排出部１４０に含まれている水分吸収物質１４２により水分を吸収することができ、その結果、パウチの内部への水分の流入を遮断することができる。

以下、本発明の他の実施形態を説明するにあたり、前述の実施形態と同一の機能を有する構成については同一の構成符号を使用し、重複説明は省略する。

［本発明の第２実施形態に係る二次電池］
本発明の第２実施形態に係る二次電池１００は、図１３に示されているように、電極リード１３０とパウチ１２０のシール部１２０ｂとの間に備えられるガス排出部１４０を含み、前記ガス排出部１４０はガス透過フィルム１４１および水分吸収物質１４２を含む。ここで、ガス排出部の外側には接着フィルム１４３が付着される。

前記接着フィルム１４３は、パウチ１２０の内部と外部に露出した前記ガス排出部１４０の両側面に備えられた端部面１４３ａと、前記ガス排出部１４０の残りの面に備えられた周面１４３ｂと、を含む。

ここで、前記端部面１４３ａは、前記周面１４３ｂより通気性を高めるために、前記周面１４３ｂより小さい厚さを有する。すなわち、周面１４３ｂの厚さαは前記端部面１４３ａの厚さβより厚く形成される。これにより、周面１４３ｂは、電極リードとシール部との間の密封力を高め、端部面１４３ａは、水分吸収物質の外部への露出を防止するとともに、パウチの内部から外部に排出されるガス排出量を調節することができる。

［本発明の第３実施形態に係る二次電池］
本発明の第３実施形態に係る二次電池１００は、図１４に示されているように、ガス排出部１４０を含み、前記ガス排出部１４０はガス透過フィルム１４１および水分吸収物質１４２を含む。そして、ガス排出部１４０の外側には接着フィルム１４３が付着される。

ここで、前記水分吸収物質１４２は、ガス透過フィルム１４１の内部の全体に含有されることができる。

すなわち、上述の本発明の第１実施形態に係る二次電池の製造方法の（ｃ）ステップで、前記水分吸収物質１４２が前記ガス透過フィルム１４１の製造時に含有されることで、水分吸収物質１４２が含有されているガス透過フィルム１４１として製造されることができる。

より詳細に説明すると、前記水分吸収物質１４２と前記ガス透過フィルム１４１を混合して複合素材を製造し、複合素材をフィルム状に加工することで、水分吸収物質１４２が含有されているガス透過フィルム１４１を製造することができる。

したがって、本発明の第３実施形態に係る二次電池１００は、水分吸収物質により、ガス透過フィルムを通過する水分を吸収して除去することができるとともに、水分吸収物質によりパウチの内部のガスも排出させることができる。その結果、ガス排出力を大きく高めることができる。

［本発明の第４実施形態に係る二次電池］
本発明の第４実施形態に係る二次電池１００は、図１５および図１６に示されているように、電極リードが結合された電極組立体１１０、パウチ１２０、およびガス排出部１４０を含み、前記ガス排出部１４０はガス透過フィルム１４１および水分吸収物質１４２を含む。

ここで、前記ガス排出部１４０は、電極リードが位置していないパウチ１２０のシール部１２０ｂに備えられる。

すなわち、前記ガス排出部１４０は、電極リードのない上部シール面１２１ｂと下部シール面１２２ｂとの間に配置され、上部シール面１２１ｂと下部シール面１２２ｂの熱融着時にともに結合される。

一方、前記ガス排出部１４０と前記シール部１２０ｂとの間には接着フィルム１４３が含まれ、前記接着フィルム１４３は前記ガス排出部１４０の外側に付着される。

したがって、本発明の第４実施形態に係る二次電池１００は、電極リードのないシール部にもガス排出部を備えることができる。その結果、二次電池の内部に発生したガスを効果的に排出させることができ、二次電池の外部から内部への水分の流入を遮断することができる。

本発明の範囲は、上記の詳細な説明よりは、添付の特許請求の範囲によって現れ、特許請求の範囲の意味および範囲、そしてその均等な概念から導出される種々の実施形態が可能である。

１００ 二次電池
１１０ 電極組立体
１２０ パウチ
１３０ 電極リード
１４０ ガス排出部
１４１ ガス透過フィルム
１４２ 水分吸収物質
１４３ 接着フィルム

Claims (12)

1. 電極リードが結合された電極組立体と、
   前記電極リードの先端が外部に引き出された状態で前記電極組立体を収容する収容部、および前記収容部の縁に沿って形成され、前記収容部を密封するシール部を備えたパウチと、
   前記電極リードを囲むように前記パウチに備えられ、前記パウチの内部から外部へのガスは排出し、前記パウチの外部から内部への水分の流入は遮断するガス排出部と、を含み、
   前記ガス排出部は、前記収容部の内部のガスを外部に排出する通気性を有するガス透過フィルムと、前記ガス透過フィルムを通過する水分を吸収して前記パウチの外部から内部への水分の流入を遮断する水分吸収物質と、を含み、
   前記水分吸収物質は、前記ガス透過フィルムの内部の全体に含有され、
   前記ガス透過フィルムは、熱可塑性樹脂からなり、
   前記水分吸収物質は、水分を吸収する酸化物からなる、二次電池。
2. 前記ガス排出部は、前記電極リードと前記シール部との間に備えられる、請求項１に記載の二次電池。
3. 前記ガス排出部は、前記シール部に備えられる、請求項１に記載の二次電池。
4. 前記ガス排出部と前記シール部との間には、前記ガス排出部と前記シール部との間を密封する接着フィルムが設けられる、請求項２または３に記載の二次電池。
5. 前記接着フィルムは、通気性を有する素材からなる、請求項４に記載の二次電池。
6. 前記接着フィルムは、前記ガス排出部が外部に露出しないように、前記ガス透過フィルムの外周面の全体を囲むように設けられる、請求項５に記載の二次電池。
7. 電極リードが結合された電極組立体と、
   前記電極リードの先端が外部に引き出された状態で前記電極組立体を収容する収容部、および前記収容部の縁に沿って形成され、前記収容部を密封するシール部を備えたパウチと、
   前記電極リードを囲むように前記パウチに備えられ、前記パウチの内部から外部へのガスは排出し、前記パウチの外部から内部への水分の流入は遮断するガス排出部と、を含み、
   前記ガス排出部は、前記収容部の内部のガスを外部に排出する通気性を有するガス透過フィルムと、前記ガス透過フィルムを通過する水分を吸収して前記パウチの外部から内部への水分の流入を遮断する水分吸収物質と、を含み、
   前記水分吸収物質は、前記ガス透過フィルムの内部の全体に含有され、
   前記ガス排出部は、前記電極リードと前記シール部との間に備えられ、または前記シール部に備えられ、
   前記ガス排出部と前記シール部との間には、前記ガス排出部と前記シール部との間を密封する接着フィルムが設けられ、
   前記接着フィルムは、通気性を有する素材からなり、
   前記接着フィルムの通気性が、前記ガス透過フィルムの通気性より低い、二次電池。
8. 電極リードが結合された電極組立体と、
   前記電極リードの先端が外部に引き出された状態で前記電極組立体を収容する収容部、および前記収容部の縁に沿って形成され、前記収容部を密封するシール部を備えたパウチと、
   前記電極リードを囲むように前記パウチに備えられ、前記パウチの内部から外部へのガスは排出し、前記パウチの外部から内部への水分の流入は遮断するガス排出部と、を含み、
   前記ガス排出部は、前記収容部の内部のガスを外部に排出する通気性を有するガス透過フィルムと、前記ガス透過フィルムを通過する水分を吸収して前記パウチの外部から内部への水分の流入を遮断する水分吸収物質と、を含み、
   前記水分吸収物質は、前記ガス透過フィルムの内部の全体に含有され、
   前記水分吸収物質は、前記ガス透過フィルムの外側面に設けられる、二次電池。
9. 前記水分吸収物質は、前記ガス透過フィルムの内部に含有されるように設けられる、請求項１～７のいずれか一項に記載の二次電池。
10. 請求項１に記載の二次電池を製造する、二次電池の製造方法であって、
    （ａ）上部ケースと下部ケースからなる前記パウチを準備するステップであって、前記上部ケースは、上部収容面と上部シール面からなり、前記下部ケースは、下部収容面と下部シール面からなるステップと、
    （ｂ）前記上部ケースと前記下部ケースとを対応させて配置した後、前記上部収容面と前記下部収容面とが連結されて形成される前記収容部に、前記電極リードが結合された前記電極組立体を配置するステップと、
    （ｃ）通気性を有する前記ガス透過フィルムと、前記ガス透過フィルムを通過する水分を吸収する前記水分吸収物質と、を含む前記ガス排出部であって、前記電極リードを囲むように配置された前記ガス排出部を製造するステップと、
    （ｄ）前記上部ケースの前記上部シール面と前記下部ケースの前記下部シール面との間に前記ガス排出部を配置するステップと、
    （ｅ）前記上部シール面と前記下部シール面とを熱融着して前記シール部を形成するステップと、を含み、
    前記（ｃ）ステップで、前記水分吸収物質は、前記ガス透過フィルムの製造時に、前記ガス透過フィルムの内部の全体に含有される、二次電池の製造方法。
11. 前記（ｄ）ステップで、前記ガス排出部は、前記電極リードと対応する前記上部シール面と前記下部シール面との間に備えられる、請求項１０に記載の二次電池の製造方法。
12. 前記（ｃ）ステップでガス排出部を製造した後、前記ガス排出部の外側に接着フィルムを付着する工程をさらに含む、請求項１０または１１に記載の二次電池の製造方法。

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