KR100496290B1 - Pouch type secondary battery having high capacity - Google Patents
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Abstract
본 발명은 간단한 구조로 고용량을 실현하기 위한 것으로, 이를 위하여 정극판과 부극판이 세퍼레이터를 개재하여 권취되고, 상기 정극판 및 부극판으로부터 정극 탭 및 부극 탭이 각각 연장 형성된 전극 조립체가 유연성 소재로 구비된 파우치 케이스에 적어도 둘 이상 수납되어 밀봉되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지를 제공한다.The present invention is to realize a high capacity with a simple structure, for this purpose, a positive electrode plate and a negative electrode plate is wound through a separator, and the electrode assembly in which the positive electrode tab and the negative electrode tab are respectively extended from the positive electrode plate and the negative electrode plate is made of a flexible material. Provided is a pouch type secondary battery characterized in that at least two or more are housed in the provided pouch case.
Description
본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수개의 전극 조립체가 하나의 케이스 내에 수납되어 간단하게 고용량화가 가능한 파우치형 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a pouch-type secondary battery that can be easily increased in capacity by receiving a plurality of electrode assemblies in one case.
통상적으로 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 것으로, 대표적으로는 니켈수소(Ni-MH)전지와 리튬(Li) 이차 전지가 사용되고 있다. In general, secondary batteries are rechargeable and can be miniaturized and large-capacity. Typically, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries and lithium (Li) secondary batteries are used.
이차 전지는 극판 조립체를 수용하고 있는 케이스의 외관에 따라서 원통형 금속제 캔을 사용하는 원통형 전지, 각형의 금속제 캔을 사용하는 각형 전지 및 박판의 유연성 소재로 만들어진 파우치 케이스에 수납되는 파우치형 전지로 구분할 수 있다.Secondary batteries can be classified into cylindrical batteries using cylindrical metal cans, rectangular batteries using rectangular metal cans, and pouch type batteries housed in pouch cases made of thin flexible materials, depending on the appearance of the case housing the plate assembly. have.
이 중 파우치형 이차전지는 정극판과 부극판이 세퍼레이터를 개재해 권취된 전극 조립체를 유연성 소재로 이루어진 파우치형 케이스에 수납하여 제조함으로써 보다 경량화가 가능하고, 가공이 손쉽다는 장점이 있다. Among them, the pouch type secondary battery has an advantage that the electrode assembly, in which the positive electrode plate and the negative electrode plate, are wound through a separator and manufactured in a pouch type case made of a flexible material, thereby making it lighter and easier to process.
파우치형 이차전지에 사용되는 파우치 케이스는 알루미늄 박판과 같은 금속질 박판에 그 표면을 절연처리한 것이 많이 사용되는 데, 즉, 알루미늄 박판에 폴리머 수지인 변성 폴리프로필렌, 예컨대, CPP(Casted Polypropylene)가 열접착층을 이루며 도포되어 있고, 그 외측면으로 나일론이나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 수지재가 형성되어 있다.The pouch case used in the pouch type secondary battery is commonly used to insulate the surface of a metal thin plate such as aluminum thin plate, that is, modified polypropylene, such as CPP (Casted Polypropylene) It is applied while forming a heat-adhesive layer, and a resin material such as nylon or polyethylene terephthalate (PET) is formed on its outer surface.
한편, 최근 휴대용 전화기, PDA, 휴대용 노트북 컴퓨터 등 이차전지를 사용하는 전자기기가 증대되고 있는 가운데, 보다 용량이 높은 이차전지에 대한 요구가 많아지고 있다. On the other hand, electronic devices using secondary batteries such as portable telephones, PDAs, and portable notebook computers have been increasing in recent years, and demands for secondary batteries having higher capacities have increased.
그런데, 종래의 이차전지에 있어서는 그 용량을 증대시키기 위하여는 활물질을 포함한 전극판을 보다 많이 권취해 전극 조립체의 부피를 증대시켜야 하나, 이 경우에는 이차전지 전체의 부피가 증대되기 때문에 용량 증대에는 한계가 있다. 또한, 이처럼 용량의 증대를 위하여 전극 조립체의 권취 수를 증가시킬 경우에는 설계 조건 등의 변경이 불가피하기 때문에 제조공정이 다소 복잡해질 수 있다.However, in the conventional secondary battery, in order to increase its capacity, the electrode plate containing the active material should be wound up to increase the volume of the electrode assembly. However, in this case, the volume of the entire secondary battery is increased, so the capacity is limited. There is. In addition, when the number of windings of the electrode assembly is increased in order to increase the capacity, a manufacturing process may be somewhat complicated because a change in design conditions is inevitable.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 간단한 구조로 고용량을 실현할 수 있는 파우치형 이차전지를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a pouch type secondary battery capable of realizing high capacity with a simple structure.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 정극판과 부극판이 세퍼레이터를 개재하여 권취되고, 상기 정극판 및 부극판으로부터 정극 탭 및 부극 탭이 각각 연장 형성된 전극 조립체가 유연성 소재로 구비된 파우치 케이스에 적어도 둘 이상 수납되어 밀봉되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a pouch in which the positive electrode plate and the negative electrode plate is wound through a separator, and the electrode assembly formed with the positive electrode tab and the negative electrode tab extended from the positive electrode plate and the negative electrode plate, respectively, is provided with a flexible material. Provided is a pouch type secondary battery characterized in that at least two or more are housed in a case and sealed.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 전극 조립체들은 상기 파우치 케이스에 적층되어 수납될 수 있다. According to another feature of the present invention, the electrode assemblies may be stacked and received in the pouch case.
이 때, 상기 전극 조립체들의 각 정극 탭 및 부극 탭에는 각각 정극 리이드 및 부극 리이드가 접합되고, 상기 정극 리이드 및 부극 리이드가 상기 파우치 케이스의 외부로 인출되어 각각 정극 단자부 및 부극 단자부가 될 수 있다.At this time, a positive electrode lead and a negative electrode lead may be bonded to each of the positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assemblies, and the positive electrode lead and the negative electrode lead may be drawn out of the pouch case to become a positive electrode terminal part and a negative electrode terminal part, respectively.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 전극 조립체들은 상기 파우치 케이스에 그 길이방향으로 평행하게 배치되어 수납될 수 있다.According to another feature of the invention, the electrode assemblies can be accommodated in parallel to the longitudinal direction in the pouch case.
이 때, 상기 전극 조립체들의 각 정극 탭 및 부극 탭들은 각각 하나의 정극 리이드 및 부극 리이드에 접합되고, 상기 정극 리이드 및 부극 리이드가 상기 파우치 케이스의 외부로 인출되어 각각 정극 단자부 및 부극 단자부가 될 수 있다.In this case, each of the positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assemblies may be bonded to one positive electrode lead and the negative electrode lead, and the positive electrode lead and the negative electrode lead may be drawn out of the pouch case to become a positive electrode terminal portion and a negative electrode terminal portion, respectively. have.
그리고, 상기 파우치 케이스는 상기 각 전극 조립체들이 수납되는 공간부의 사이가 분할되도록 구비될 수 있다.The pouch case may be provided so as to be divided between the space parts in which the electrode assemblies are accommodated.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 전극 조립체들은 상기 파우치 케이스에 그 너비방향으로 평행하게 배치되어 수납될 수 있다.According to another feature of the invention, the electrode assemblies can be accommodated in parallel to the width direction in the pouch case.
이 때, 상기 전극 조립체들의 정극 및 부극 탭들은 각각 외부로 인출되고, 상기 인출된 정극 및 부극 탭들은 상기 파우치 케이스 외부에 구비된 보호회로모듈에 각각 접합되며, 상기 보호회로모듈은 직렬 또는 병렬로 연결하여 정극 단자부 및 부극 단자부를 구성할 수 있다.At this time, the positive and negative electrode tabs of the electrode assemblies are respectively drawn out, and the extracted positive and negative electrode tabs are respectively bonded to a protection circuit module provided outside the pouch case, and the protection circuit modules are connected in series or in parallel. The positive electrode terminal portion and the negative electrode terminal portion can be configured by connecting.
이러한 본 발명에 있어서, 상기 파우치 케이스는 금속재로 구비된 심부와 절연성 피복부로 구비될 수 있다.In the present invention, the pouch case may be provided with a core and an insulating coating provided with a metal material.
또한, 상기 전극 조립체들은 상기 정극판과 부극판이 세퍼레이터를 개재하여 권취되어 형성된 것이거나, 상기 정극판과 부극판이 세퍼레이터를 개재하여 적층되어 형성된 것일 수 있다.In addition, the electrode assemblies may be formed by winding the positive electrode plate and the negative electrode plate through a separator, or the positive electrode plate and the negative electrode plate may be formed by being laminated through a separator.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ의 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a pouch type secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the II of FIG. 1.
그림에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지는 적어도 두 개의 전극 조립체들(10)(20)과, 이 전극 조립체들(10)(20)을 수납하는 파우치 케이스(30)로 구비된다. 도 1 및 도 2의 실시예뿐 아니라, 이하의 모든 실시예에서는 상기 전극 조립체를 두 개 구비한 파우치형 이차전지를 나타내었으나, 그 개수는 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 설계여건에 따라 다양하게 적용가능하다.As can be seen in the figure, a pouch type secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention is a pouch for accommodating at least two electrode assemblies 10, 20, and the electrode assemblies 10, 20 It is provided with a case 30. In addition to the embodiments of FIGS. 1 and 2, all the following embodiments show a pouch-type secondary battery having two electrode assemblies, but the number thereof is not limited thereto and may be variously applied according to design conditions. It is possible.
먼저, 파우치 케이스(30)에 수납되는 제 1 및 제 2 전극 조립체들(10)(20)은 비록 그 내부 구조에 대해서는 도면상에 나타나지 않았지만, 정극판과 부극판이 세퍼레이터를 개재하여 권취된 전극 젤리 롤로 구비될 수 있다. 이러한 제 1 및 제 2 전극 조립체들(10)(20)에 있어서, 정극판 및 부극판은 금속 박판으로 된 정극 집전체 및 부극 집전체와, 이 정극 및 부극 집전체의 적어도 일면에 코팅되는 정극 및 부극 활물질층을 구비한다. 리튬 이차전지일 경우, 통상 상기 정극 집전체로는 알루미늄박판을 사용하고, 부극 집전체로는 구리박판을 사용한다. 그리고, 정극 활물질층으로는 리튬계 산화물과 같은 정극 활물질을 포함하는 혼합물이 사용되고, 부극 활물질층으로는 탄소재와 같은 부극 활물질을 포함하는 혼합물이 사용된다. 이러한 상기 제 1 및 제 2 전극 조립체(10)(20)의 정극판 및 부극판으로부터는 각각 제 1 및 제 2 정극 탭(11)(21)과, 제 1 및 제 2 부극 탭(12)(22)이 연장 형성된다. 이들 제 1 및 제 2 정극 탭(11)(21)과, 제 1 및 제 2 부극 탭(12)(22)은 상기 제 1 및 제 2 전극 조립체(10)(20)의 정극판 및 부극판의 집전체에 용접되어 형성될 수도 있고, 집전체 자체가 연장 형성될 수도 있다. 용접 형성할 경우에는 상기 정극 탭들(11)(21)은 알루미늄을 사용하고, 부극 탭들(12)(22)은 니켈을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 전극 조립체는 이 밖에도 정극판과 부극판이 세퍼레이터를 개재하여 적층하여 형성된 적층형 전극조립체일 수도 있음은 물론이다.First, although the first and second electrode assemblies 10 and 20 accommodated in the pouch case 30 are not shown in the drawings, the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound around the separator. It may be provided as a jelly roll. In these first and second electrode assemblies 10, 20, the positive electrode plate and the negative electrode plate are a positive electrode current collector and a negative electrode current collector made of a metal thin plate, and a positive electrode coated on at least one surface of the positive electrode and the negative electrode current collector. And a negative electrode active material layer. In the case of a lithium secondary battery, an aluminum thin plate is usually used as the positive electrode current collector, and a copper thin plate is used as the negative electrode current collector. A mixture containing a positive electrode active material such as a lithium oxide is used as the positive electrode active material layer, and a mixture containing a negative electrode active material such as a carbon material is used as the negative electrode active material layer. From the positive electrode plates and the negative electrode plates of the first and second electrode assemblies 10 and 20, first and second positive electrode tabs 11 and 21 and first and second negative electrode tabs 12 ( 22 is formed to extend. These first and second positive electrode tabs 11 and 21, and the first and second negative electrode tabs 12 and 22 are the positive and negative electrode plates of the first and second electrode assemblies 10 and 20, respectively. The current collector may be welded to the current collector, or the current collector itself may be extended. In the case of welding, the positive electrode tabs 11 and 21 may use aluminum, and the negative electrode tabs 12 and 22 may use nickel, but the present invention is not limited thereto. In addition, the electrode assembly may be a stacked electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are laminated through a separator.
그리고, 이들 제 1 및 제 2 정극 탭(11)(21)과, 제 1 및 제 2 부극 탭(12)(22)은 각각 단일의 정극 리이드(31) 및 부극 리이드(32)에 접합된다. 즉, 도 2에서 볼 수 있듯이, 상기 제 1 정극 탭(11) 및 제 2 정극 탭(21)과, 제 1 부극 탭(12) 및 제 2 부극 탭(22)은 각각 하나로 모아져 정극 리이드(31) 및 부극 리이드(32)에 각각 용접되는 것이다. 이 정극 리이드(31)는 알루미늄이 사용될 수 있고, 부극 리이드(32)는 역시 니켈이 사용될 수 있는 데, 알루미늄 또는 니켈 만으로 형성할 수도 있으며, 이 밖에도 사용 가능한 어떠한 재료도 적용가능하다.The first and second positive electrode tabs 11 and 21 and the first and second negative electrode tabs 12 and 22 are joined to a single positive electrode lead 31 and a negative electrode lead 32, respectively. That is, as shown in FIG. 2, the first positive electrode tab 11 and the second positive electrode tab 21, the first negative electrode tab 12, and the second negative electrode tab 22 are respectively gathered into one positive electrode lead 31. ) And the negative electrode lead 32, respectively. The positive electrode lead 31 may be made of aluminum, and the negative electrode lead 32 may also be made of nickel, but may be formed of only aluminum or nickel, and any other usable material may be used.
뿐만 아니라, 상기 정극 리이드(31) 및 부극 리이드(32)는 비록 도면으로 도시하지는 않았지만, 상기 제 1 전극 조립체(10) 및 제 2 전극 조립체(20) 중 어느 하나의 전극 조립체의 정극 탭 및 부극 탭이 이를 대신할 수 있다. 즉, 하나의 전극 조립체의 정극 탭 및 부극 탭이 보다 길게 형성되고, 타 전극 조립체의 정극 탭 및 부극 탭이 길게 형성된 전극 조립체의 정극 탭 및 부극 탭에 용접되도록 하는 것이다. In addition, the positive electrode lead 31 and the negative electrode lead 32, although not shown in the drawing, the positive electrode tab and the negative electrode of any one of the first electrode assembly 10 and the second electrode assembly 20. Tabs can do this. That is, the positive electrode tab and the negative electrode tab of one electrode assembly are formed to be longer, and the positive electrode tab and the negative electrode tab of the other electrode assembly are welded to the positive electrode tab and the negative electrode tab of the formed electrode assembly.
이러한 정극 리이드(31) 및 부극 리이드(32)에는 외부로 노출되는 부분에서의 단락 위험을 방지하기 위해 절연 테이프(33)가 각각 부착된다.Insulating tape 33 is attached to each of the positive lead 31 and the negative lead 32 to prevent the risk of a short circuit at an externally exposed portion.
상기와 같은 제 1 전극 조립체(10) 및 제 2 전극 조립체(20)는 그림에서 볼 수 있는 바와 같은 파우치 케이스(40)에 적층되도록 수납된다. The first electrode assembly 10 and the second electrode assembly 20 as described above are housed to be stacked in the pouch case 40 as shown in the figure.
이 파우치 케이스(40)는 내부에 소정 깊이의 공간부(42)를 구비하여 제 1 전극 조립체(10) 및 제 2 전극 조립체(20)가 수납될 수 있는 데, 이러한 파우치 케이스(40)는 상기 공간부(42)를 구비하도록 오목하게 형성된 케이스 본체(41)와, 상기 케이스 본체(41)를 덮어 상기 공간부를 밀봉하는 파우치 커버(43)로 구비될 수 있다. The pouch case 40 has a space portion 42 having a predetermined depth therein so that the first electrode assembly 10 and the second electrode assembly 20 can be accommodated. It may be provided with a case body 41 formed concave to have a space 42, and a pouch cover 43 for covering the case body 41 to seal the space.
상기 파우치 커버(43)는 그 일단이 상기 케이스 본체(41)로부터 연장되어 형성되어 상기 케이스 본체(41)에 접합되어 밀봉된다. 즉, 상기 파우치 커버(43)는 케이스 본체(41)의 플랜지부(41a)에 접합되어 밀봉부를 구성하게 된다. 그러나, 이러한 파우치 케이스의 형상은 반드시 상기한 바에 한정되는 것은 아니며, 도면으로 나타내지는 않았지만, 일면이 개구된 주머니 형상의 파우치 케이스에 전극 조립체를 수납하고, 그 일면을 밀봉하는 방식에도 적용될 수 있다. 이는 이하 설명될 본 발명의 모든 실시예에서도 마찬가지이다.One end of the pouch cover 43 extends from the case main body 41 to be bonded to the case main body 41 and sealed. That is, the pouch cover 43 is joined to the flange portion 41a of the case body 41 to form a sealing portion. However, the shape of the pouch case is not necessarily limited to the above, and although not illustrated in the drawings, the pouch case may be applied to a method of accommodating the electrode assembly in a pouch case having an open side and sealing the one side. The same is true for all embodiments of the present invention to be described below.
상기와 같은 파우치 케이스(40)는 유연성 소재로 구비되는 데, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 알루미늄과 같은 금속재로 구비된 심부(40a)와, 그 외부에 형성된 절연성 피복부로 구비될 수 있다. 이 때, 상기 절연성 피복부는 폴리머 수지인 변성 폴리프로필렌, 예컨대, CPP(Casted Polypropylene)가 열접착층(40b)을 이룰 수 있고, 그 외측으로 드러나는 면에 나일론이나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 수지재(40c)가 형성되어 있을 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The pouch case 40 as described above is provided with a flexible material. According to a preferred embodiment of the present invention, the pouch case 40 may be provided with a core part 40a made of a metal material such as aluminum, and an insulating coating formed on the outside thereof. . At this time, the insulating coating is a modified polypropylene, such as a polymer resin, for example, CPP (Casted Polypropylene) may form a heat adhesive layer (40b), the resin material such as nylon or polyethylene terephthalate (PET) on the surface exposed to the outside 40c may be formed, but is not necessarily limited thereto.
한편, 상기와 같은 파우치 케이스(40)에 있어서, 공간부(42)의 깊이는 두 개 혹은 그 이상의 전극 조립체들을 적층하여 수납할 때 이들을 수용할 수 있을 정도의 높이여야 한다. 따라서, 기존의 단일 전극 조립체를 수납하여 이루어지는 파우치형 이차전지의 파우치 케이스보다는 공간부가 더 깊게 형성되어야 한다. On the other hand, in the pouch case 40 as described above, the depth of the space portion 42 should be high enough to accommodate them when the two or more electrode assemblies are stacked and accommodated. Therefore, the space portion should be formed deeper than the pouch case of the pouch type secondary battery formed by accommodating a conventional single electrode assembly.
이러한 파우치 케이스(40)에 상술한 바와 같은 제 1 전극 조립체(10) 및 제 2 전극 조립체(20)를 적층하여 수납하고 밀봉하는 데, 정극 리이드(31)와 부극 리이드(32)는 파우치 케이스의 외부로 노출되어, 상기 정극 리이드(31)는 정극 단자부로, 상기 부극 리이드(32)는 부극 단자부가 되도록 한다. 이 때, 밀봉부에는 절연 테이프(33)가 개재되어 있다. In the pouch case 40, the first electrode assembly 10 and the second electrode assembly 20 as described above are stacked and stored, and the positive electrode lead 31 and the negative electrode lead 32 are formed in the pouch case. Exposed to the outside, the positive electrode lead 31 is a positive electrode terminal portion, and the negative electrode lead 32 is a negative electrode terminal portion. At this time, the insulating tape 33 is interposed in the sealing part.
이렇게 파우치 케이스(40)에 적어도 둘 이상의 전극 조립체를 밀봉함에 있어서, 각 전극 조립체들(10)(20)의 최외곽에는 절연성 소재로 구비된 마감 테이프들(13)(23)을 감을 수 있으나, 이들 마감 테이프들(13)(23)은 반드시 전극 조립체(10)(20)의 전면을 감을 필요는 없다. 상기 제 1 전극 조립체(10)와 제 2 전극 조립체(20)는 모두 동일하게 제조된 전극 조립체들로서, 이들 전극 조립체들(10)(20)의 최외곽에는 세퍼레이터가 감겨지도록 하므로서, 전극 조립체들(10)(20) 상호간에 절연이 되도록 하는 것이다. 그리고, 또한, 최외곽 전극판이 각 전극 조립체들(10)(20)이 동일한 극성을 나타내므로, 전극 조립체간 단락의 위험이 없다.In sealing the at least two electrode assemblies to the pouch case 40, the outermost ends of the electrode assemblies 10 and 20 may be wound with finishing tapes 13 and 23 provided with an insulating material. These finishing tapes 13, 23 do not necessarily have to wind up the front of the electrode assembly 10, 20. The first electrode assembly 10 and the second electrode assembly 20 are all electrode assemblies manufactured in the same manner, and the separators are wound around the outermost portions of the electrode assemblies 10 and 20, so that the electrode assemblies ( 10) (20) to insulate each other. In addition, since the outermost electrode plate has the same polarity of each of the electrode assemblies 10 and 20, there is no risk of short circuit between the electrode assemblies.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ의 단면도이다.3 is a perspective view illustrating a pouch type secondary battery according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of II-II of FIG. 3.
도 3 및 도 4에서 볼 수 있는 파우치형 이차전지는 제 1 전극 조립체(10)와 제 2 전극 조립체(20)가 그 길이방향으로 평행하게 배치되어 파우치 케이스(60)에 수납된다. 이러한 파우치형 이차전지는 전지가 높지 않으면서도 고용량을 요구하는 경우에 사용될 수 있다.In the pouch type secondary battery illustrated in FIGS. 3 and 4, the first electrode assembly 10 and the second electrode assembly 20 are disposed in parallel in the longitudinal direction thereof and are accommodated in the pouch case 60. Such a pouch type secondary battery can be used when the battery requires a high capacity without being high.
도 3 및 도 4에서 볼 수 있는 바와 같은 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지는 상술한 실시예에서 설명한 바와 같은 제 1 전극 조립체(10)와 제 2 전극 조립체(20)를 구비할 수 있다. 이들 제 1 전극 조립체(10)와 제 2 전극 조립체(20)는 그 최외곽 표면에 절연성 소재로 이루어진 마감 테이프(13)(23)가 감겨 있는 데, 후술하는 리이드(51)(52)와의 접촉시 단락을 방지하기 위하여 상기 마감 테이프(13)(23)는 전극 조립체의 외곽 전체에 걸쳐 감겨 있는 것이 바람직하다. 그리고, 비록 도면으로 나타내지는 않았지만, 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지에서는 적층형 전극 조립체를 사용할 수도 있다. The pouch type secondary battery according to another exemplary embodiment of the present invention as shown in FIGS. 3 and 4 may include the first electrode assembly 10 and the second electrode assembly 20 as described in the above-described embodiments. It can be provided. These first electrode assembly 10 and the second electrode assembly 20 are wound on the outermost surface of the insulating tape 13, 23 made of an insulating material, the contact with the lead 51, 52 which will be described later In order to prevent a short circuit, the finishing tapes 13 and 23 are preferably wound over the entire outer periphery of the electrode assembly. Although not shown in the drawings, a pouch type secondary battery according to another exemplary embodiment of the present invention may use a stacked electrode assembly.
이러한 전극 조립체들(10)(20)은 제 1 공간부(62a)와 제 2 공간부(62b)를 구비한 파우치 케이스(60)에 수납된다. 이 파우치 케이스(60)는 전술한 실시예에서 설명한 바와 같은 유연성 소재로 구비될 수 있는 것으로, 소정의 공간부를 갖는 케이스 본체(61)와 이를 덮는 파우치 커버(63)로 구비된다. The electrode assemblies 10 and 20 are housed in a pouch case 60 having a first space portion 62a and a second space portion 62b. The pouch case 60 may be provided with a flexible material as described in the above-described embodiment, and is provided with a case body 61 having a predetermined space portion and a pouch cover 63 covering the same.
이 때, 상기 케이스 본체(61)는 이에 수납된 각 전극 조립체들(10)(20)이 서로 분리될 수 있도록 분할된 제 1 공간부(62a)와, 제 2 공간부(62b)를 갖도록 할 수 있다. 이는 전지의 장착 및 운반 중에 길이방향으로 나란하게 배치된 전극 조립체들이 서로 밀착되어 단락이 일어나는 것을 방지하기 위한 것이다. 이렇게 공간부를 분할하는 방법은 다양하게 적용될 수 있는 데, 즉, 전극 조립체들이 수납되는 제 1 공간부(62a)와 제 2 공간부(62b)의 사이에 별도의 절연성 소재로 된 격벽을 제조하여 부착시키거나, 도 3 및 도 4에서 볼 수 있듯이, 케이스 본체(61)와 일체로 된 분할 벽체(61b)를 형성토록 할 수도 있다. 이 분할 벽체(61b)는 케이스 본체(61)의 성형과 함께 만들어질 수 있다.In this case, the case main body 61 may have a first space portion 62a and a second space portion 62b divided so that the electrode assemblies 10 and 20 accommodated therein may be separated from each other. Can be. This is to prevent the short-circuit caused by the electrode assemblies arranged side by side in the longitudinal direction in close contact with each other during mounting and transportation of the battery. Such a method of dividing the space portion may be applied in various ways, that is, by manufacturing and attaching a partition wall of a separate insulating material between the first space portion 62a and the second space portion 62b in which the electrode assemblies are accommodated. Alternatively, as shown in Figs. 3 and 4, it is also possible to form a partition wall 61b integrated with the case body 61. This partition wall 61b can be made together with the shaping of the case body 61.
이러한 파우치 케이스(60)의 제 1 공간부(62a)와 제 2 공간부(62b)에 각각 제 1 전극 조립체(10)와 제 2 전극 조립체(20)를 수납하고, 각 전극 조립체들(10)(20)의 정극 탭들(11)(21) 및 부극 탭들(12)(22)을 정극 리이드(51) 및 부극 리이드(52)에 의해 연결한다. 이 정극 리이드(51) 및 부극 리이드(52)의 재질은 전술한 실시예에서와 동일하나, 도 3 및 도 4에서 볼 수 있듯이, 서로 길이 방향으로 배치된 제 1 전극 조립체(10)와 제 2 전극 조립체(20)의 정극 탭들(11)(21) 및 부극 탭들(12)(22)을 연결할 수 있을 정도로 길게 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 길게 연장된 정극 리이드(51) 및 부극 리이드(52)에 제 1 및 제 2 전극 조립체(10)(20)의 정극 탭(11)(21) 및 부극 탭(12)(22)을 각각 용접하여 접합시키는 것이다. 그리고, 상기 정극 리이드(51) 및 부극 리이드(52)의 일단은 파우치 케이스의 외부로 노출되도록 해 각각 정극 단자부 및 부극 단자부가 되도록 한다. 이 때, 정극 리이드(51) 및 부극 리이드(52)의 노출되는 부분에는 절연을 위하여 절연 테이프(53)가 부착되도록 한다. 이 때, 비록 도면으로 도시하지는 않았지만, 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 절연 테이프(53)는 제 1 및 제 2 전극 조립체(10)(20)의 정극 탭(11)(21) 및 부극 탭(12)(22)이 접합되는 부분을 제외하고, 정극 리이드(51) 및 부극 리이드(52)의 전면에, 특히, 제 1 전극 조립체(10)에 닿는 부분에 걸쳐 부착될 수 있다. 이는 제 1 전극 조립체(10)와의 절연 효과를 더욱 높이기 위한 것이다.The first electrode assembly 10 and the second electrode assembly 20 are accommodated in the first space portion 62a and the second space portion 62b of the pouch case 60, respectively, and the respective electrode assemblies 10 are disposed. The positive electrode tabs 11 and 21 and the negative electrode tabs 12 and 22 of the 20 are connected by the positive electrode lead 51 and the negative electrode lead 52. The material of the positive electrode lead 51 and the negative electrode lead 52 is the same as in the above-described embodiment, but as shown in FIGS. 3 and 4, the first electrode assembly 10 and the second electrode assembly 10 disposed in the longitudinal direction of each other Preferably, the electrode tab 20 is provided long enough to connect the positive electrode tabs 11 and 21 and the negative electrode tabs 12 and 22 of the electrode assembly 20. That is, the positive electrode tabs 11 and 21 and the negative electrode tabs 12 and 22 of the first and second electrode assemblies 10 and 20 are respectively extended to the long extending positive electrode lead 51 and the negative electrode lead 52. We join by welding. One end of the positive electrode lead 51 and the negative electrode lead 52 is exposed to the outside of the pouch case so that the positive electrode terminal portion and the negative electrode terminal portion are respectively. At this time, the insulating tape 53 is attached to the exposed portions of the positive electrode lead 51 and the negative electrode lead 52 for insulation. At this time, although not shown in the drawings, according to another preferred embodiment of the present invention, the insulating tape 53 is the positive electrode tab 11, 21 of the first and second electrode assembly 10, 20 ) And the negative electrode tab 12, 22 may be attached to the front surface of the positive electrode lead 51 and the negative electrode lead 52, in particular over the portion that contacts the first electrode assembly 10. have. This is to further increase the insulation effect with the first electrode assembly 10.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5의 평면도이다.5 is a perspective view illustrating a pouch type secondary battery according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view of FIG. 5.
도 5 및 도 6에서 볼 수 있는 파우치형 이차전지는 제 1 전극 조립체(10)와 제 2 전극 조립체(20)가 그 너비방향으로 평행하게 배치되어 파우치 케이스(80)에 수납된다. 이러한 파우치형 이차전지는 전지가 높지 않으면서도 고용량을 요구하는 경우에 사용될 수 있는 것으로, 도 3 및 도 4에 따른 실시예와는 달리 보다 넓고 평평한 형태의 전지를 요구할 경우 사용될 수 있다.In the pouch type secondary battery illustrated in FIGS. 5 and 6, the first electrode assembly 10 and the second electrode assembly 20 are disposed in parallel in the width direction thereof and are accommodated in the pouch case 80. Such a pouch type secondary battery may be used when the battery is not high but requires a high capacity, and may be used when a battery having a wider and flatr shape is required, unlike the embodiments according to FIGS. 3 and 4.
도 5 및 도 6에서 볼 수 있는 바와 같은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지도 상술한 실시예에서 설명한 바와 같은 제 1 전극 조립체(10)와 제 2 전극 조립체(20)를 구비할 수 있다. 이들 제 1 전극 조립체(10)와 제 2 전극 조립체(20)는 그 최외곽 표면에 절연성 소재로 이루어진 마감 테이프(13)(23)가 감겨 있는 데, 전술한 도 1 및 도 2를 참조로 설명한 실시예에서와 같이 서로 같은 극성의 극판끼리 만나게 될 것이므로 마감 테이프(13)(23)는 반드시 전극 조립체의 외곽 전체에 걸쳐 감겨 있을 필요는 없다. 또한, 이러한 파우치형 이차전지에 있어서도 상기 전극 조립체는 이처럼 젤리 롤형으로 권취된 전극 조립체 대신에 전극판이 적층되어 형성된 적층형 전극 조립체를 사용할 수도 있으나, 이 때에는 전극 조립체 상호간에 절연이 될 수 있도록 적어도 그 측면간에 절연 테이프로 부착하여야 한다. A pouch type secondary battery according to another exemplary embodiment of the present invention as shown in FIGS. 5 and 6 also has a first electrode assembly 10 and a second electrode assembly 20 as described in the above-described embodiment. It may be provided. These first electrode assembly 10 and the second electrode assembly 20 is wound on the outermost surface of the insulating tape 13, 23 made of an insulating material, as described with reference to FIGS. 1 and 2 described above. Since the pole plates of the same polarity will meet each other as in the embodiment, the finishing tapes 13 and 23 do not necessarily have to be wound over the entire outer periphery of the electrode assembly. In addition, in the pouch type secondary battery, the electrode assembly may use a stacked electrode assembly formed by stacking electrode plates instead of the electrode roll wound in the jelly roll type. However, at least the side surface of the electrode assembly may be insulated from each other so that the electrode assemblies may be insulated from each other. The insulation tape should be attached to the liver.
이러한 전극 조립체들(10)(20)은 소정의 공간부(82)를 구비한 파우치 케이스(80)에 수납된다. 이 파우치 케이스(80)도 전술한 실시예들에서 설명한 바와 같은 유연성 소재로 구비될 수 있는 것으로, 케이스 본체(81)와 그 플랜지부(81a)에 밀봉되는 파우치 커버(83)로 구비된다. 이 때, 상기 케이스 본체(81)는 전극 조립체들(10)(20)을 그 너비방향으로 수납할 수 있도록 충분히 넓은 공간부(82)를 구비해야 한다. 이 때, 상기 공간부(82)는 도 5 및 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 단일의 공간부로서 형성될 수도 있으나, 도면에 도시하지 않았지만, 위 도 3 및 도 4에서 볼 수 있는 바와 같은 별도의 분할 벽체가 구비될 수도 있다.These electrode assemblies 10 and 20 are housed in a pouch case 80 having a predetermined space portion 82. The pouch case 80 may also be provided with a flexible material as described in the above embodiments, and is provided with a case body 81 and a pouch cover 83 sealed to the flange portion 81a. In this case, the case body 81 should have a space portion 82 wide enough to accommodate the electrode assemblies 10, 20 in the width direction thereof. At this time, the space portion 82 may be formed as a single space portion, as shown in Figures 5 and 6, although not shown in the figure, as shown in Figures 3 and 4 above A separate dividing wall may be provided.
이러한 파우치 케이스(80)의 공간부(82)에 제 1 전극 조립체(10)와 제 2 전극 조립체(20)가 수납되는 데, 각 전극 조립체들(10)(20)의 정극 탭들(11)(21) 및 부극 탭들(12)(22)은 그 일단이 파우치 케이스의 밀봉부 외부로 인출될 수 있다. 즉, 전술한 실시예들에서와 같이 별도의 정극 리이드 및 부극 리이드에 접합시킬 필요가 없는 것이다. 물론, 상기 전극 조립체들(10)(20)이 적층형 전극 조립체일 경우에는 각 탭들을 모아 리이드에 용접하여 이 리이드를 외부로 인출할 수는 있다. 인출되는 각 탭들의 노출되는 부분에는 절연을 위한 절연 테이프(73)가 부착된다. The first electrode assembly 10 and the second electrode assembly 20 are accommodated in the space 82 of the pouch case 80, and the positive electrode tabs 11 of the electrode assemblies 10 and 20 ( 21) and the negative electrode tabs 12 and 22 may have one end thereof drawn out of the seal portion of the pouch case. That is, as in the above-described embodiments, it is not necessary to bond the separate positive electrode lead and the negative electrode lead. Of course, when the electrode assemblies 10 and 20 are stacked electrode assemblies, each of the tabs may be collected and welded to the lead to draw the lead outward. An insulating tape 73 for insulation is attached to the exposed portion of each tab to be drawn out.
한편, 외부로 인출되어 나온 각 전극 조립체들(10)(20)의 정극 탭들(11)(21) 및 부극 탭들(12)(22)은 보호회로가 설계된 보호회로모듈(PCM:70)에 각각 접합된다. 접합은 납땜에 의해 이루어질 수 있다. Meanwhile, the positive electrode tabs 11 and 21 and the negative electrode tabs 12 and 22 of the electrode assemblies 10 and 20 drawn out to the outside are respectively provided to the protection circuit module PCM 70 in which a protection circuit is designed. Are bonded. Bonding can be accomplished by soldering.
상기 보호회로모듈(70)에서는 소정의 회로설계에 의해 접합된 제 1 전극 조립체(10)의 정극 탭(11) 및 부극 탭(12)과 제 2 전극 조립체(20)의 정극 탭(21) 및 부극 탭(22)을 직렬 또는 병렬로 연결하여 정극 단자부 및 부극 단자부를 구성한다. In the protective circuit module 70, the positive electrode tab 11 and the negative electrode tab 12 of the first electrode assembly 10 and the positive electrode tab 21 of the second electrode assembly 20, which are joined by a predetermined circuit design, and The negative electrode tabs 22 are connected in series or in parallel to form a positive electrode terminal portion and a negative electrode terminal portion.
상술한 바와 같은 본 발명의 파우치형 이차전지에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the pouch type secondary battery of the present invention as described above, the following effects can be obtained.
첫째, 간단한 구조로 고용량의 이차전지를 제공할 수 있다.First, a high capacity secondary battery can be provided with a simple structure.
둘째, 기존의 전극 조립체를 그대로 사용하여 고용량의 이차전지를 제공할 수 있고, 이에 따라 생산 설비의 변경을 최소화할 수 있다.Second, it is possible to provide a high capacity secondary battery using the existing electrode assembly as it is, thereby minimizing the change of production equipment.
셋째, 전지의 장착 구조 등 설계 요건에 따라 다양한 형태의 고용량 이차전지를 제공할 수 있다. Third, it is possible to provide various types of high capacity secondary batteries according to design requirements such as battery mounting structure.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지를 도시한 분해 사시도.1 is an exploded perspective view showing a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ에 대한 단면도.FIG. 2 is a cross sectional view taken along line II of FIG. 1; FIG.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지를 도시한 분해 사시도.Figure 3 is an exploded perspective view showing a pouch type secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ에 대한 단면도.4 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 3.
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지를 도시한 분해 사시도.Figure 5 is an exploded perspective view showing a pouch type secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 평면도.6 is a plan view of FIG.
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