KR100551886B1 - Pouch type Lithium secondary battery - Google Patents

Pouch type Lithium secondary battery Download PDF

Info

Publication number
KR100551886B1
KR100551886B1 KR1020030072925A KR20030072925A KR100551886B1 KR 100551886 B1 KR100551886 B1 KR 100551886B1 KR 1020030072925 A KR1020030072925 A KR 1020030072925A KR 20030072925 A KR20030072925 A KR 20030072925A KR 100551886 B1 KR100551886 B1 KR 100551886B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pouch
terminal
lithium secondary
secondary battery
type lithium
Prior art date
Application number
KR1020030072925A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20050037688A (en
Inventor
김천수
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020030072925A priority Critical patent/KR100551886B1/en
Publication of KR20050037688A publication Critical patent/KR20050037688A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100551886B1 publication Critical patent/KR100551886B1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

파우치형 리튬 이차 전지가 개시된다.A pouch-type lithium secondary battery is disclosed.

본 발명은 양극, 세퍼레이터, 음극을 포함하여 형성되는 전극 조립체, 전극 조립체 밀봉하는 파우치, 파우치를 내포하는 하드 케이스를 구비하여 이루어지는 파우치형 리튬 이차 전지에 있어서, 하드 케이스가 결합된 상태에서 파우치의 금속 포일과 전기적으로 접속되는 파우치 단자가 하드 케이스 외부에서 전기 접속 가능하게 형성됨을 특징으로 한다. The present invention provides a pouch type lithium secondary battery comprising an electrode assembly including a positive electrode, a separator, and a negative electrode, a pouch for sealing an electrode assembly, and a hard case containing a pouch, wherein the metal of the pouch is in a state where the hard case is coupled. A pouch terminal electrically connected to the foil is formed to be electrically connected to the outside of the hard case.

베어 셀 상태에서뿐만 아니라 하드 케이스 형태의 전지 제품에서도 양/음극과 파우치 금속 포일 사이의 단락을 쉽게 확인할 수 있다. In bare cell conditions as well as in hard case battery products, the short circuit between positive / negative and pouch metal foils can be easily identified.

Description

파우치형 리튬 이차 전지 {Pouch type Lithium secondary battery}Pouch type lithium secondary battery {Pouch type Lithium secondary battery}

도1은 파우치형 리튬 이차 전지의 일 예에서 파우치가 밀봉되기 전의 상태를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a state before a pouch is sealed in an example of a pouch-type lithium secondary battery.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따라 파우치 밀봉이 이루어진 베어 셀 상태의 전지를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view illustrating a battery in a bare cell state in which pouch sealing is performed according to an embodiment of the present invention.

도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 베어 셀 상태의 전지에서 단자가 형성된 형태를 나타내는 부분 분해 사시도이다. 3 is a partially exploded perspective view illustrating a form in which terminals are formed in a battery in a bare cell state according to another exemplary embodiment of the present invention.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 파우치형 리튬 이차 전지의 하드 팩 상태에서 전극이 노출되는 면을 나타낸다. Figure 4 shows the surface exposed the electrode in the hard pack state of the pouch-type lithium secondary battery formed in accordance with an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10: 파우치 상부 11: 내측 폴리머막10: upper pouch 11: inner polymer film

12: 금속 포일 20: 파우치 하부12: metal foil 20: lower pouch

21: 홈 23: 가장자리부21: groove 23: edge portion

30: 전극 조립체 30: electrode assembly

31: 양극 33: 세퍼레이터31: anode 33: separator

35: 음극 37: 양극 탭35: negative electrode 37: positive electrode tab

38: 음극 탭 39: 테이프38: negative electrode tab 39: tape

41: 내부 단자 43: 전극 41: internal terminal 43: electrode

51:하드 케이스 57: 양극 단자 51: hard case 57: positive terminal

58: 음극 단자 59: 파우치 단자58: negative electrode terminal 59: pouch terminal

본 발명은 리튬 이온을 이용하는 리튬 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양극과 음극 및 분리막을 포함하는 전극 조립체가 파우치(pouch)에 수용되는 형태를 가지는 파우치형 리튬 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery using lithium ions, and more particularly, to a pouch type lithium secondary battery having a form in which an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator is accommodated in a pouch.

비디오 카메라, 휴대용 전화, 노트북 컴퓨터, 휴대용 개인정보단말기(PDA) 등의 휴대용 무선 기기 제품과 전기 자전거, 전기자동차, 전동공구 등의 경량화 및 고기능화가 진행됨에 따라, 이들 제품의 구동 전원으로서 사용되는 전지의 중요성이 증가되고, 전지에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. As wireless and portable devices such as video cameras, portable telephones, notebook computers, portable personal digital assistants (PDAs), and electric bicycles, electric vehicles, and electric tools are becoming lighter and more functional, batteries are used as driving power for these products. Increasing the importance of, and a lot of research on the battery has been done.

특히, 충전과 방전이 가능한 리튬 이차 전지는 리튬의 가벼운 원자 특성으로 인하여 기존의 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소전지, 니켈-아연전지 등과 비교하여 단위 중량당 에너지 밀도가 높고, 급속 충전이 가능하기 때문에 이에 대한 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다.In particular, lithium secondary batteries capable of charging and discharging have a higher energy density per unit weight and rapid charge than conventional lead storage batteries, nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, and nickel-zinc batteries due to the light atomic characteristics of lithium. Since this is possible, research and development on this is being actively conducted.

리튬 이차 전지는 리튬과 수분의 반응성 때문에 비수성 전해질을 사용한다. 이 전해질은 리튬염을 함유하는 고체 폴리머이거나, 리튬염이 유기 용매에서 해리된 액상일 수 있다. 리튬 이차 전지를 전해질 종류에 따라 구분해 보면, 액체 전해 질을 사용하는 리튬 금속전지와 리튬 이온전지, 그리고 고분자 고체 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 구분할 수 있다. Lithium secondary batteries use nonaqueous electrolytes because of their reactivity with lithium. This electrolyte may be a solid polymer containing lithium salts, or may be a liquid phase in which lithium salts dissociate in an organic solvent. When the lithium secondary battery is classified according to the type of electrolyte, the lithium secondary battery may be classified into a lithium metal battery using a liquid electrolyte, a lithium ion battery, and a lithium ion polymer battery using a polymer solid electrolyte.

리튬 이온 폴리머 전지는 고분자 고체 전해질의 종류에 따라 유기 전해액이 전혀 함유되어 있지 않은 완전 고체형 리튬 이온 폴리머 전지와, 유기 전해액을 함유하고 있는 겔(Gel)형 고분자 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 나눌 수 있다. A lithium ion polymer battery is a lithium ion polymer battery using a fully solid lithium ion polymer battery containing no organic electrolyte at all according to the type of polymer solid electrolyte and a gel polymer electrolyte containing an organic electrolyte solution. Can be divided.

리튬 이온 폴리머 전지의 경우에는 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온 전지와 비교할 때 리튬 이온 폴리머 전지의 경우 전해액의 누출 문제는 보다 간이한 형태로 방지될 수 있다. 가령, 리튬 이온 폴리머 전지는 금속 포일과 이 포일을 덮는 하나 이상의 폴리머 막으로 구성된 다층막 파우치를 리튬 이온 전지의 금속캔(can) 대신 사용할 수 있다. In the case of the lithium ion polymer battery, the leakage problem of the electrolyte may be prevented in a simpler form in the case of the lithium ion polymer battery as compared with the lithium ion battery using the liquid electrolyte. For example, a lithium ion polymer battery may use a multilayer film pouch consisting of a metal foil and one or more polymer films covering the foil in place of a metal can of a lithium ion battery.

다층막 파우치를 사용할 경우에는 금속캔을 사용할 때보다 전지의 무게를 현저히 줄일 수 있다는 장점을 가진다. 다층막 파우치에서 포일을 이루는 금속으로 통상 알루미늄이 이용된다. 파우치막 내면을 이루는 폴리머 막은 전해질로부터 금속 포일을 보호함과 아울러, 양극과 음극, 그리고 전극 탭들 사이의 단락(短絡)을 방지한다. The use of a multilayer film pouch has the advantage of significantly reducing the weight of the battery than using a metal can. Aluminum is usually used as a metal forming a foil in a multilayer film pouch. The polymer film forming the inner surface of the pouch film protects the metal foil from the electrolyte and prevents short circuit between the positive electrode, the negative electrode and the electrode tabs.

도1은 파우치형 리튬 이차 전지의 일 예에서 파우치가 밀봉되기 전의 상태를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a state before a pouch is sealed in an example of a pouch-type lithium secondary battery.

도1을 참조하면서 종래의 파우치의 형성 방법의 일 예를 살펴본다. 우선, 대개 일체로 형성되는 직방형 파우치막을 한 변의 길이 방향을 기준으로 중간을 접철 하여 파우치의 상부(10), 하부(20)를 이룬다. 하부(20)에는 프레스(press) 가공 등을 통해 전극 조립체(30)가 수용될 수 있는 홈(21)이 형성된다. 통상의 전극 조립체(30)는 양극(31), 세퍼레이터(33), 음극(35)이 적층된 다층막을 와형으로 권취하여 젤리 롤(Jelly Roll) 형태로 형성한다. 젤리 롤을 권취 형성할 때 양극과 음극의 단락을 막기 위해 양극 혹은 음극 쪽에 세퍼레이터가 덧붙여진다. An example of a method of forming a conventional pouch will be described with reference to FIG. 1. First, the upper part 10 and the lower part 20 of the pouch are formed by folding the middle in the longitudinal direction of one side of the rectangular pouch film which is usually formed integrally. The lower part 20 is provided with a groove 21 in which the electrode assembly 30 can be accommodated by pressing. The conventional electrode assembly 30 is formed in a jelly roll form by winding a multilayer film on which the anode 31, the separator 33, and the cathode 35 are stacked in a spiral shape. When winding up the jelly roll, a separator is added to the positive or negative side to prevent short circuit between the positive and negative electrodes.

형성된 젤리 롤은 파우치막의 하부 홈(21)에 놓여진다. 하부 홈(21) 주위의 가장자리부(23)와 이에 대응되는 파우치막 상부의 가장자리가 밀착된 상태에서 밀착된 부분을 가열 가압하면 파우치 밀봉이 이루어진다. The formed jelly roll is placed in the lower groove 21 of the pouch film. The pouch is sealed by heating and pressing the closely contacted portion while the edge portion 23 around the lower groove 21 and the edge portion of the upper portion of the pouch film corresponding thereto are in close contact with each other.

한편, 전극 조립체(30)의 양극(31)과 음극(35)을 파우치 외부와 전기적으로 연결하기 위해 양극(31) 및 음극(35)의 일 측에는 전극 탭(37,39) 혹은 전극 리드가 형성된다. 권취된 젤리 롤(Jelly Roll) 상태의 전극 조립체에서 양극 탭(37) 및 음극 탭(38)은 일정한 간격을 두고 나란하게 배치된다. 이들 전극 탭(37,38)은 젤리 롤이 권취되는 방향과 수직 방향으로 젤리 롤에서 돌출되도록 형성되고, 파우치막의 밀봉되는 한 변을 통해 파우치를 통과하게 된다. Meanwhile, electrode tabs 37 and 39 or electrode leads are formed at one side of the anode 31 and the cathode 35 to electrically connect the anode 31 and the cathode 35 of the electrode assembly 30 to the outside of the pouch. do. In the electrode assembly in a wound jelly roll state, the positive electrode tab 37 and the negative electrode tab 38 are arranged side by side at regular intervals. These electrode tabs 37 and 38 are formed to protrude from the jelly roll in a direction perpendicular to the direction in which the jelly roll is wound, and pass through the pouch through one sealed side of the pouch film.

전극 탭들은 일반적으로 금속, 대개는 알루미늄, 구리 또는 니켈의 탭 형태를 취한다. 이들은 의미 있는 전압 강하 없이 전류의 통로가 될 만큼 충분한 두께 및 치수를 가져야 한다. 파우치 밀봉 과정에서 파우치 내면의 폴리머막(11)과 전극 탭(37,38)을 이루는 금속 사이의 접합을 강화하기 위해 폴리머막 표면에 특정 성분을 함유시키거나, 밀봉전 이들 성분을 가진 별도의 테이프(39)를 전극 탭(37,38)이 파우치와 접착되는 부분에 부착시킬 수도 있다. The electrode tabs generally take the form of tabs of metal, usually aluminum, copper or nickel. They must have sufficient thickness and dimensions to be the passage of current without significant voltage drop. In the pouch sealing process, a specific tape is contained on the surface of the polymer film to strengthen the bond between the polymer film 11 on the inner surface of the pouch and the metal forming the electrode tabs 37 and 38, or a separate tape having these components before sealing. 39 may be attached to the portion where the electrode tabs 37 and 38 adhere to the pouch.

그럼에도 불구하고 전극 탭들의 두께가 커지면 전극 탭이 파우치를 통과하는 영역에서 파우치를 밀봉하는 데에 문제를 발생시킨다. 가령, 가열 봉합 중에 금속 탭이 열을 신속하게 제거하여 봉합 온도의 제어가 어렵게 된다. 또한, 금속으로 형성된 전극 탭은 그것의 두께 때문에 불균일한 압력을 초래하는데, 이 또한 봉합 신뢰성을 떨어뜨리는 원인이 된다. Nevertheless, an increase in the thickness of the electrode tabs causes a problem in sealing the pouch in the area where the electrode tab passes through the pouch. For example, metal tabs quickly remove heat during heat sealing, making it difficult to control the sealing temperature. In addition, electrode tabs formed of metal result in uneven pressure due to their thickness, which also leads to a decrease in sealing reliability.

그 결과로서, 파우치의 상부 가장자리 부분과 하부 가장자리 부분이 접촉되어 융착될 때 온도와 압력이 지나치게 높거나, 융착에 많은 시간이 소요되는 등의 이유로 파우치 내면의 폴리머막(11)이 손상되어 전극 탭(37,38)과 파우치의 금속 포일(13) 사이의 단락이 발생될 수 있다. 또한, 파우치의 실링이 불완전해져 전해액이 있는 경우 전해액이 누출될 수 있다. As a result, when the upper edge portion and the lower edge portion of the pouch are contacted and fused, the polymer film 11 on the inner surface of the pouch is damaged due to an excessively high temperature and pressure or a long time for fusion. Short circuits between (37,38) and the metal foil 13 of the pouch may occur. In addition, the sealing of the pouch is incomplete, the electrolyte may leak when there is an electrolyte.

양극 및 음극 모두에서 전극 탭(37,38)과 파우치의 금속 포일(13) 사이의 단락이 이루어질 경우 금속 포일(13)을 통해 탭들 사이에 방전이 이루어져 과열 및 스웰링이 발생할 가능성이 높고, 불량으로 인한 제품 수율이 저하된다. If a short circuit occurs between the electrode tabs 37 and 38 and the metal foil 13 of the pouch in both the positive and negative electrodes, there is a high possibility that discharge occurs between the tabs through the metal foil 13, resulting in overheating and swelling. Resulting in lower product yield.

또한, 음극 탭(구리)와 파우치의 금속 포일을 이루는 알미늄 사이에 단락이 발생할 경우, 특히 전해질이 있는 환경에서는 베리어(barrier)로 작용하는 알미늄 포일이 계속 부식되어 제거된다. 금속을 통한 물분자 및 산소 분자의 확산은 극히 낮지만, 폴리머막을 통한 물분자 및 산소 분자의 확산은 전지의 기능에 영향을 줄 수 있다. 그러므로, 파우치의 차단 능력이 떨어지면서 세퍼레이터의 유기 전해액이 증발되거나 외부 수분이나 산소가 유입되어 파우치에 가스 발생으로 인한 압력이 증가하는 스웰링(swelling) 현상 발생 등 전지의 성능 열화와 수명 단축을 초래한 다. In addition, in the event of a short circuit between the anode tab (copper) and the aluminum forming the metal foil of the pouch, the aluminum foil acting as a barrier continues to corrode and remove, especially in the presence of electrolytes. The diffusion of water and oxygen molecules through the metal is extremely low, but the diffusion of water and oxygen molecules through the polymer membrane can affect the function of the cell. Therefore, the battery's ability to cut off the pouch causes evaporation of the organic electrolyte of the separator or inflow of external moisture or oxygen, resulting in a swelling phenomenon that increases the pressure due to gas generation. do.

그런데, 전극 조립체의 음극 탭을 형성하는 구리와 파우치의 알미늄 포일 사이에 미세 단락이 발생하는 경우로서, 알미늄 포일의 부식이 서서히 그러나 지속적으로 이루어지는 경우가 많다. 이런 경우, 파우치가 외부로 완전히 드러나 있는 베어 셀(bare cell) 상태에서는 파우치의 절단면을 통해 드러나는 알미늄 포일과 음극 또는 양극 사이의 전위(OCV)나 내부 저항(IR:inner resistance)을 측정하는 방법으로 단락을 검출하고 불량품을 배재할 수 있다. By the way, as a case where minute short circuit occurs between copper forming the negative electrode tab of the electrode assembly and the aluminum foil of the pouch, the corrosion of the aluminum foil is often slow but continuous. In this case, in a bare cell where the pouch is completely exposed to the outside, it is possible to measure the potential (OCV) or the internal resistance (IR) between the aluminum foil and the cathode or anode exposed through the cut surface of the pouch. Short circuits can be detected and defective products excluded.

그러나, 음극 탭과 파우치의 금속 포일 사이의 단락은 파우치를 일단 형성한 베어 셀(bare cell) 상태에서 보호회로 기판(PCM:protective circuit moudule)이나 PTC(positive temperature coefficient)같은 부속품 혹은 보호회로 구조체를 부착하여 코어 팩(core pack)을 형성할 때에도 발생할 수 있다. 혹은, 코어 팩을 하드 케이스에 결합시킨 하드 팩(hard pack) 형성할 때 하드 케이스 내부의 도선이나 부속회로 부분에 의해 비로소 음극 탭과 파우치의 금속 포일 사이의 단락이 발생하는 경우도 있다. However, a short circuit between the negative electrode tab and the metal foil of the pouch may lead to a protective circuit structure such as a protective circuit board (PCM) or positive temperature coefficient (PTC) in a bare cell where the pouch is once formed. It can also occur when attached to form a core pack. Alternatively, when forming a hard pack in which a core pack is bonded to a hard case, a short circuit may occur between the negative electrode tab and the metal foil of the pouch due to the conducting wire or the accessory circuit portion inside the hard case.

이들 경우에서, 하드 팩 상태에서 파우치의 절단면은 모두 외부에서 볼 때 하드 케이스 등의 구조체에 의해 커버된 상태이다. 따라서, 하드 케이스를 형성한 완성품 전지에서는 양극 단자와 음극 단자만 노출되므로 음극 탭과 파우치 알미늄 포일 사이의 단락을 전위나 내부 저항을 측정하는 방법으로 검출할 적절한 방법이 없다. In these cases, the cut surfaces of the pouches in the hard pack state are all covered by a structure such as a hard case when viewed from the outside. Therefore, in the finished battery having a hard case, since only the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are exposed, there is no suitable method for detecting a short circuit between the negative electrode tab and the pouch aluminum foil by measuring the potential or the internal resistance.

결국, 하드 케이스 형태의 전지 제품 내부에서 알미늄 부식이 진행되어 기능 이상이 된 뒤 고객의 사용 단계에서 음극 탭과 알미늄 포일 사이의 단락 문제가 표면화되어 손실이 가중될 수 있고, 제품 신뢰성을 현저히 손상시키는 문제가 발생한다. Eventually, the corrosion of the aluminum inside the battery case in the hard case forms a malfunction, and the short-circuit problem between the negative electrode tab and the aluminum foil may be surfaced at the customer's use stage, which may increase the loss and significantly impair the product reliability. A problem arises.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 제거하기 위한 것으로, 제품을 출하하기 전에 완성품인 하드 케이스 상태에서도 리튬 이차 전지의 전극 탭과 파우치의 금속 포일 사이의 단락으로 인한 부식을 검출할 수 있는 파우치형 리튬 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to eliminate the above-mentioned conventional problems, pouch-type lithium that can detect corrosion due to short circuit between the electrode tab of the lithium secondary battery and the metal foil of the pouch even before shipping the product in the hard case state of the finished product It is an object to provide a secondary battery.

본 발명은 부가적으로 파우치 밀봉이 이루어진 후 즉각 파우치의 금속 포일과 전극 탭 사이의 단락을 검출할 수 있는 파우치를 가지는 파우치형 리튬 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a pouch-type lithium secondary battery having a pouch capable of detecting a short circuit between the metal foil of the pouch and the electrode tab immediately after the pouch seal is made.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,

양극, 세퍼레이터, 음극을 포함하여 형성되는 전극 조립체, 전극 조립체 밀봉하는 파우치, 파우치를 내포하는 하드 케이스를 구비하여 이루어지는 파우치형 리튬 이차 전지에 있어서, A pouch type lithium secondary battery comprising an electrode assembly including a positive electrode, a separator, and a negative electrode, a pouch for sealing the electrode assembly, and a hard case containing the pouch,

상기 하드 케이스가 결합된 상태에서 상기 파우치의 금속 포일과 전기적으로 접속되는 파우치 단자가 상기 하드 케이스 외부에서 전기 접속 가능하게 형성됨을 특징으로 한다. The pouch terminal electrically connected to the metal foil of the pouch in a state in which the hard case is coupled is formed to be electrically connected to the outside of the hard case.

본 발명에서 파우치 단자와의 전기적 접속을 위해 파우치에서 파우치 외측 폴리머막의 일부가 제거되어 금속 포일이 드러난 부분이 내부 단자 역할을 하도록 할 수 있다. 이때, 내부 단자는 양극 및 음극 탭 사이 부분으로 파우치 밀봉을 위해 융접된 가장자리부의 외곽에 형성되는 것이 바람직하다. In the present invention, a portion of the outer pouch polymer film may be removed from the pouch for the electrical connection with the pouch terminal so that the exposed portion of the metal foil serves as the inner terminal. At this time, it is preferable that the inner terminal is formed at the outer edge of the edge portion fused for sealing the pouch with a portion between the positive and negative electrode tabs.

본 발명에서 파우치 단자와 연결되도록 형성되는 내부 단자는 후크나 핀 형태로 형성될 수 있다. 이때, 후크나 핀은 밀봉된 파우치에서 융접된 가장자리의 일부에서 융접된 가장자리를 관통하면서 파우치 금속 포일과 전기 접속되도록 형성되거나 파우치 단부에 드러난 파우치 금속 포일과 전기 접속되도록 형성될 수 있다. In the present invention, the inner terminal formed to be connected to the pouch terminal may be formed in a hook or pin shape. In this case, the hook or pin may be formed to be in electrical connection with the pouch metal foil while passing through the fused edge at a portion of the fused edge in the sealed pouch or in electrical connection with the pouch metal foil exposed at the end of the pouch.

이하 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따라 파우치 밀봉이 이루어진 베어 셀 상태의 전지를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view illustrating a battery in a bare cell state in which pouch sealing is performed according to an embodiment of the present invention.

도2를 참조하면, 베어 셀(1)에서 융접된 가장자리부(23) 가운데 음극 탭(37)과 양극 탭(38)이 인출되는 변에 위치하는 가장자리부에 파우치 금속 포일의 일부를 드러내는 파우치 내부 단자(41)가 형성되어 있다. 내부 단자(41)는 파우치막 형성시 다층막 가운데 외측 폴리머막을 일부 제거하여 금속 포일을 노출시키는 방법으로 형성될 수 있다. 혹은 파우치를 형성한 뒤 외측 폴리머막의 일부를 제거하여 형성할 수 있다. 그러나 이 부분에서 금속 포일은 얇기 때문에 하드 케이스의 파우치 단자와 연결될 구조물을 용접하는 것은 적합하지 않을 수 있다.Referring to FIG. 2, the inside of the pouch exposing a part of the pouch metal foil at the edge located at the side where the negative electrode tab 37 and the positive electrode tab 38 are drawn out of the edge 23 fused in the bare cell 1. The terminal 41 is formed. The inner terminal 41 may be formed by exposing a metal foil by partially removing the outer polymer layer among the multilayers when forming the pouch layer. Alternatively, the pouch may be formed by removing a portion of the outer polymer layer after the pouch is formed. However, since the metal foil is thin in this area, it may not be suitable to weld the structure to be connected to the pouch terminal of the hard case.

도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 베어 셀 상태의 전지에서 단자가 형성된 형태를 나타내는 부분 분해 사시도이다. 3 is a partially exploded perspective view illustrating a form in which terminals are formed in a battery in a bare cell state according to another exemplary embodiment of the present invention.

도3을 참조하면, 도2의 파우치 내부 단자가 형성된 위치, 즉, 베어 셀(1)에서 융접된 가장자리부 가운데 음극 탭(37)과 양극 탭(38)이 인출되는 변에 위치하는 가장자리부(23)에 똑딱단추형 전극(43)이 형성된다. 이 전극(43)은 암형 부속(431)과 수형 부속(432)이 파우치의 융접된 가장자리부(23)에서 파우치를 뚫고 결합된다. 수형 부속(432)이 파우치를 뚫으면서 전극(43)에는 파우치의 금속 포일이 자연스럽게 전기적으로 접속된다. 전극은 금속 포일의 재질과 같은 것(대개는 알미늄)을 사용하는 것이 전기 화학적 작용을 방지하므로 바람직하다.Referring to FIG. 3, an edge portion located at a position where a pouch inner terminal of FIG. 2 is formed, that is, a side at which the negative electrode tab 37 and the positive electrode tab 38 are drawn out of the edges fused in the bare cell 1 ( 23, a tip-shaped electrode 43 is formed. The electrode 43 is coupled to the female part 431 and the male part 432 through the pouch at the fusion edge 23 of the pouch. As the male accessory 432 penetrates the pouch, the metal foil of the pouch is electrically connected to the electrode 43 naturally. It is preferable to use an electrode such as a material of metal foil (usually aluminum) because it prevents electrochemical action.

한편, 똑딱단추형 전극(43)이 너무 굵은 경우 파우치 밀봉면을 손상시켜 밀봉이 파괴될 수 있으므로 파우치를 뚫는 부분은 얇게 형성하며, 전극의 머리부분도 필요없는 공간을 만들지 않도록 얇게 형성한다. 또한, 파우치를 뚫는 부분은 파우치의 밀봉된 가장자리부(23) 가운데서도 가장자리쪽에 형성하는 것이 바람직하다. On the other hand, if the tip button electrode 43 is too thick, the pouch sealing surface may be damaged by damaging the pouch sealing surface, so that the hole is formed thin, and the head of the electrode is formed thin so as not to make unnecessary space. In addition, the portion of the pouch is preferably formed at the edge of the center of the sealed edge 23 of the pouch.

본 발명에서 파우치의 금속 포일과 하드 케이스에 드러나는 파우치 단자를 연결하는 수단으로는 우선, 베어 셀 상태에서의 양극 탭과 음극 탭을 하드 케이스의 양극 단자 및 음극 단자에 접속시키는 것과 같은 방법을 사용하는 것을 생각할 수 있다. 가령, 양극 연결 플레이트, 음극 연결 플레이트와 함께 보호회로 구조체 상에 제3 연결 플레이트를 형성한다. 그리고, 베어 셀 상태에서 코어 팩을 형성할 때, 파우치 외측 폴리머막 일부가 제거되어 이루어진 내측 단자를 제3 연결 플레이트에 접속시킨다. 그리고, 하드 케이스 실장 단계에서 각 전극 연결 플레이트를 외부 전극 단자에 연결할 때 제3 연결 플레이트를 파우치 단자와 연결한다. In the present invention, as a means for connecting the metal foil of the pouch and the pouch terminal exposed to the hard case, first, a method such as connecting the positive and negative tabs in the bare cell state to the positive and negative terminals of the hard case is used. You can think of it. For example, a third connection plate is formed on the protection circuit structure together with the positive connection plate and the negative connection plate. And when forming a core pack in a bare cell state, the inner terminal by which a part of outer pouch outer polymer film was removed is connected to the 3rd connection plate. The third connection plate is connected to the pouch terminal when the electrode connection plates are connected to the external electrode terminals in the hard case mounting step.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 파우치형 리튬 이차 전지의 하드 팩 상태에서 전극이 노출되는 면을 나타낸다. Figure 4 shows the surface exposed the electrode in the hard pack state of the pouch-type lithium secondary battery formed in accordance with an embodiment of the present invention.

도4를 참조하면, 하드 케이스(51)의 뒷면 아래 좌측에 두 개의 양극 단자(57), 아래 우측에 두 개의 음극 단자(58), 양극 단자(57)와 음극 단자(58)의 중간에 하나의 파우치 단자(59)가 형성되어 있다. Referring to FIG. 4, two positive terminals 57 are disposed on the lower left side of the back of the hard case 51, two negative terminals 58 are disposed on the lower right side, one between the positive terminal 57 and the negative terminal 58. The pouch terminal 59 is formed.

하드 케이스를 형성한 완성품 전지에서도 양극 단자와 음극 단자뿐 아니라 파우치의 금속 포일과 접속된 파우치 단자(59)가 노출되므로 음극 단자와 파우치 단자 사이의 전위(OCV)나 내부 저항(IR)을 측정하는 방법으로 음극 탭과 파우치 알미늄 포일 사이의 단락을 쉽게 즉시로 검출할 수 있다. In the finished battery having a hard case, not only the positive terminal and the negative terminal but also the pouch terminal 59 connected to the metal foil of the pouch are exposed so that the potential (OCV) or internal resistance (IR) between the negative terminal and the pouch terminal is measured. In this way, a short circuit between the negative electrode tab and the pouch aluminum foil can be easily and immediately detected.

본 발명에 따르면, 베어 셀 상태에서뿐만 아니라 하드 케이스 형태의 전지 제품에서도 전극과 파우치 금속 포일 사이의 단락을 쉽게 확인할 수 있다. According to the present invention, the short circuit between the electrode and the pouch metal foil can be easily confirmed not only in the bare cell state but also in the battery case in the hard case form.

따라서, 종래에 미세 단락이 있어도 베어 셀 상태에서 검출되지 않으면 하드 팩 상태에서 검출할 수 없어 전지 내부에서 파우치의 금속 포일 부식이 진행되어 전지 사용단계에서 불량이 표면화되고 손실이 가중되는 문제를 대부분 방지할 수 있다. Therefore, even if there is a fine short circuit in the prior art, if it is not detected in the bare cell state, it cannot be detected in the hard pack state, and the metal foil corrosion of the pouch proceeds inside the battery, thereby preventing most of the problems that surface defects and increase losses in the battery use stage. can do.

Claims (4)

양극, 세퍼레이터, 음극을 포함하여 형성되는 전극 조립체, An electrode assembly including an anode, a separator, and a cathode, 상기 전극 조립체 밀봉하는 파우치, A pouch for sealing the electrode assembly, 상기 파우치를 내포하는 하드 케이스를 구비하여 이루어지는 파우치형 리튬 이차 전지에 있어서, In the pouch type lithium secondary battery comprising a hard case containing the pouch, 상기 하드 케이스가 결합된 상태에서 상기 파우치의 금속 포일과 전기적으로 접속되는 파우치 단자가 양극 단자 및 음극 단자와 함께 상기 하드 케이스 외부에 접속 가능하게 형성됨을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지. A pouch type lithium secondary battery, wherein a pouch terminal electrically connected to a metal foil of the pouch in a state in which the hard case is coupled is formed to be connected to the outside of the hard case together with a positive electrode terminal and a negative electrode terminal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파우치 표면에 상기 파우치 단자와의 전기적 접속을 위해 외측 폴리머막이 제거되어 형성된 내부 단자를 가지는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.A pouch type lithium secondary battery having an inner terminal formed by removing an outer polymer film on the surface of the pouch for electrical connection with the pouch terminal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파우치 단자와 연결되도록 형성되는 상기 파우치상의 내부 단자는 파우치막을 관통하는 똑딱 단추 형태로 형성됨을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.The inner terminal on the pouch formed to be connected to the pouch terminal is a pouch type lithium secondary battery, characterized in that formed in the form of a tick button penetrating through the pouch film. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 내부에서 상기 파우치의 금속 포일과 상기 파우치 단자를 연결하는 수단으로서 보호회로 구조체에 연결 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.A pouch type lithium secondary battery, characterized in that a connecting plate is provided in the protective circuit structure as a means for connecting the metal foil of the pouch and the pouch terminal therein.
KR1020030072925A 2003-10-20 2003-10-20 Pouch type Lithium secondary battery KR100551886B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030072925A KR100551886B1 (en) 2003-10-20 2003-10-20 Pouch type Lithium secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030072925A KR100551886B1 (en) 2003-10-20 2003-10-20 Pouch type Lithium secondary battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050037688A KR20050037688A (en) 2005-04-25
KR100551886B1 true KR100551886B1 (en) 2006-02-14

Family

ID=37240309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030072925A KR100551886B1 (en) 2003-10-20 2003-10-20 Pouch type Lithium secondary battery

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100551886B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220085119A (en) 2020-12-14 2022-06-22 삼성디스플레이 주식회사 Display device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101156240B1 (en) 2009-12-08 2012-06-13 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220085119A (en) 2020-12-14 2022-06-22 삼성디스플레이 주식회사 Display device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050037688A (en) 2005-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100544119B1 (en) Pouched-type lithium secondary battery
US7585589B2 (en) Pouch-type lithium secondary battery
KR100561284B1 (en) Pouch type lithium secondary battery
KR100496305B1 (en) Pouched-type lithium secondary battery and the fabrication method thereof
JP4749130B2 (en) Secondary battery and method for forming the same
KR101146465B1 (en) Pouch type secondary battery and the fabrication method thereof
KR100938896B1 (en) Battery pack
WO1997040539A1 (en) Non-aqueous electrolyte cell
JP2008288186A (en) Pouch type secondary battery
JP2008047510A (en) Power storage device
KR20180079924A (en) Battery Cell Capable of Measuring Inner Temperature thereof
JP2004273139A (en) Lithium secondary battery
JP2003346779A (en) Non-aqueous secondary battery
KR100865399B1 (en) Secondary battery
KR100516774B1 (en) Pouch type Lithium secondary battery
KR100601549B1 (en) Pouch type lithium secondary battery
KR100551886B1 (en) Pouch type Lithium secondary battery
KR100530156B1 (en) Pouch type lithium secondary battery
KR100580767B1 (en) Pouch Type Lithium Ion Polymer Battery
KR100551395B1 (en) Method of fabricating pouch type lithium secondary battery
JP2023502199A (en) SECONDARY BATTERY AND METHOD FOR MANUFACTURING SECONDARY BATTERY
KR20120130557A (en) Electrode Assembly of Improved Safety And Secondary Battery with the Same
KR100624909B1 (en) Can type rechargeable battery
KR100551397B1 (en) Pouch type lithium secondary battery
KR100516773B1 (en) Pouch type Lithium secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130122

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140123

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150120

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee