KR100614353B1 - Secondary battery - Google Patents
Secondary battery Download PDFInfo
- Publication number
- KR100614353B1 KR100614353B1 KR1020040098839A KR20040098839A KR100614353B1 KR 100614353 B1 KR100614353 B1 KR 100614353B1 KR 1020040098839 A KR1020040098839 A KR 1020040098839A KR 20040098839 A KR20040098839 A KR 20040098839A KR 100614353 B1 KR100614353 B1 KR 100614353B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- positive electrode
- negative electrode
- secondary battery
- metal foil
- exterior material
- Prior art date
Links
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 21
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 10
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical group [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 6
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 4
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 4
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 19
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 19
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 abstract description 18
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- CKFRRHLHAJZIIN-UHFFFAOYSA-N cobalt lithium Chemical compound [Li].[Co] CKFRRHLHAJZIIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 1
- 239000008274 jelly Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/117—Inorganic material
- H01M50/119—Metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/105—Pouches or flexible bags
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/121—Organic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
본 발명은 리튬 폴리머 전지와 같은 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery such as a lithium polymer battery.
본 발명은 외장재를 이루는 금속박의 부식을 방지할 수 있는 이차 전지를 제공하는데 있다.The present invention is to provide a secondary battery that can prevent corrosion of the metal foil forming the packaging material.
본 발명에서는 양극, 음극 및 세퍼레이터를 갖는 전극 조립체와, 전극 조립체를 수납하여 밀봉하되, 양극과 전기적으로 접속된 파우치형 외장재를 포함하는 이차 전지가 개시된다.Disclosed herein is a secondary battery including an electrode assembly having a positive electrode, a negative electrode, and a separator, and a pouch-type exterior material in which the electrode assembly is housed and sealed, and electrically connected to the positive electrode.
본 발명에 의하면 양극에 외장재가 전기적으로 접속됨으로써, 외장재가 양전위가 되는 동시에 외장재의 넓이가 증가하는 구조가 되어 외장재 내측의 금속박 부식을 줄일 수 있게 된다.According to the present invention, the exterior material is electrically connected to the positive electrode, thereby increasing the width of the exterior material at the same time as the exterior material becomes a positive potential, thereby reducing metal foil corrosion inside the exterior material.
외장재, 금속박, 양극, 부식, 음극Exterior material, metal foil, anode, corrosion, cathode
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 부분 절개 사시도이다.2 is a partial cutaway perspective view of FIG. 1.
도 3은 도 1의 1-1선 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line 1-1 of FIG. 1.
도 4a는 도 1의 2-2선 단면도이고, 도 4b는 도 1의 3-3선 단면도이다.4A is a cross-sectional view taken along the line 2-2 of FIG. 1, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line 3-3 of FIG.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 부분 절개 사시도이다.5 is a partially cutaway perspective view illustrating a rechargeable battery according to another exemplary embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100; 본 발명에 의한 이차 전지100; Secondary battery according to the present invention
110; 전극 조립체 111; 양극110;
111a; 양극 집전체 111b; 양극 활물질111a; Positive electrode
112; 음극 112a; 음극 집전체112;
112b; 음극 활물질 113; 세퍼레이터112b; Negative electrode
114; 양극탭 114a; 절연 테이프114;
115; 음극탭 115a; 절연 테이프115;
120; 외장재 121; 금속박120;
122; 제1절연층 123; 제2절연층122; A first
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세히는 외장재를 이루는 금속박의 부식을 방지할 수 있는 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly to a secondary battery capable of preventing corrosion of the metal foil forming the packaging material.
일반적으로 리튬 폴리머 전지와 같은 이차 전지는 양극과 음극 사이의 세퍼레이터(이하, 양극, 음극 및 세퍼레이터를 전극 조립체로 칭함)가 리튬 이온 전지에서의 분리 역할 외에 이온전도의 매개체, 즉, 전해질의 역할을 하는 전지를 말한다. 이러한 세퍼레이터는 겔형 고분자 전해질로 형성되는데, 이온 전도도를 향상시키기 위해 전해액을 고분자에 함침한 상태에서 제조하고 있다. 상기 겔형 고분자 전해질의 장점은 향상된 이온전도도 외에 우수한 전극과의 접합성, 기계적 물성, 그리고 제조의 용이성 등을 들 수 있다.In general, a secondary battery such as a lithium polymer battery, in which a separator between a positive electrode and a negative electrode (hereinafter, a positive electrode, a negative electrode, and a separator are referred to as an electrode assembly) serves as a medium for ion conduction, that is, an electrolyte, in addition to a separation role in a lithium ion battery. Says battery. The separator is formed of a gel polymer electrolyte, and is prepared in a state in which an electrolyte solution is impregnated into the polymer to improve ionic conductivity. Advantages of the gel polymer electrolyte may include excellent adhesion to the electrode, mechanical properties, and ease of manufacture, in addition to improved ion conductivity.
한편, 리튬 폴리머 전지와 리튬 이온 전지의 특징을 간단히 비교하면 다음과 같다.On the other hand, the characteristics of a lithium polymer battery and a lithium ion battery are briefly compared as follows.
첫째, 리튬 폴리머 전지는 구조상 판상 구조가 가능하기 때문에, 리튬 이온 전지의 공정에서 반듯이 필요로 하는 와인딩(winding) 공정을 채택할 필요가 없다. 따라서, 다수의 판 형태로 전극 조립체를 적층할 수 있으며, 그 전극 조립체를 각형 구조에 매우 알맞은 형태로 제조할 수 있다.First, since the lithium polymer battery can have a plate-like structure in structure, it is not necessary to adopt the winding process required in the process of the lithium ion battery. Therefore, the electrode assembly can be laminated in the form of a plurality of plates, and the electrode assembly can be manufactured in a shape that is very suitable for the square structure.
둘째, 전해액이 모두 일체화된 셀(cell) 내부에 주입되어 있기 때문에 외부에 노출되는 전해액은 거의 존재하지 않는다.Second, since all of the electrolyte is injected into the integrated cell, there is almost no electrolyte exposed to the outside.
셋째, 자체가 판상 구조로 될 수 있기 때문에, 각형을 만들 때 압력을 가하지 않아도 된다. 따라서, 결정적으로 전지 외장재를 두껍고 딱딱한 각형 또는 원통형 캔(can) 대신, 얇고 연성(flexible)인 파우치(pouch, 주머니)를 이용할 수 있다. 여기서, 상기 파우치는 알루미늄을 중심으로 그 표면에 절연층이 형성된 것을 말한다.Third, because it can be a plate-like structure itself, it is not necessary to apply pressure when making a square. Therefore, it is crucial to use a thin, flexible pouch instead of a thick, rigid square or cylindrical can. Here, the pouch refers to an insulating layer formed on the surface of the aluminum.
이와 같이 전지 외장재로서 연성 파우치를 이용하게 되면, 캔에 비해 두께를 대폭 줄일 수 있어, 같은 체적내에 더욱 많은 전극 조립체를 형성할 수 있게 된다. 즉, 전지의 용량을 대폭 늘릴 수 있게 된다. 또한 외장재가 연성이기 때문에, 전지를 원하는 형태로 쉽게 제조할 수 있고, 따라서 각종 전자기기에 장착하기 쉬운 장점이 있다.When the flexible pouch is used as the battery packaging material as described above, the thickness can be significantly reduced compared to the can, and more electrode assemblies can be formed in the same volume. That is, the capacity of the battery can be significantly increased. In addition, since the exterior material is soft, the battery can be easily manufactured in a desired shape, and therefore, there is an advantage in that it is easy to attach to various electronic devices.
그러나, 이러한 파우치 형태의 외장재는 전지 용량 증대 및 다양한 형태로의 가공성에도 불구하고, 그 표면을 덮는 절연층이 미세하게 크랙되거나 또는 음극에 미세하게 쇼트되었을 경우 외장재를 이루는 금속박이 너무 쉽게 부식되는 단점이 있다. 즉, 상기 외장재의 주요 재료는 알루미늄이고, 상기 전극 조립체중 음극은 구리로 형성되어 있다. 따라서, 상기 외장재의 알루미늄과 음극의 구리가 전해액을 사이에 두고 위치함으로써(또는 상호간 미세 쇼트된 상황), 알루미늄과 구리 사이에 전위차가 존재하게 되고, 이로 인해 이들 사이에서 전자가 이동하게 된다. 더욱이, 귀전위를 갖는 구리(음극)의 부식속도는 감소되고 활성전위를 갖는 알루미늄(양극)의 부식속도는 촉진된다. 이러한 형태의 부식을 갈바닉 부식 또는 이종금속접촉부식이라고도 한다.However, such a pouch type exterior material has a disadvantage in that, despite the increase in battery capacity and workability in various forms, the metal foil forming the exterior material is easily corroded when the insulating layer covering the surface is minutely cracked or minutely shorted to the negative electrode. There is this. That is, the main material of the packaging material is aluminum, and the cathode of the electrode assembly is made of copper. Therefore, since the aluminum of the packaging material and the copper of the cathode are positioned with the electrolyte solution interposed therebetween (or the situation in which the short circuits are mutually shorted), there is a potential difference between the aluminum and the copper, thereby causing electrons to move between them. Moreover, the corrosion rate of copper (cathode) having a negative potential is reduced and the corrosion rate of aluminum (anode) having an active potential is promoted. This type of corrosion is also referred to as galvanic corrosion or dissimilar metal contact corrosion.
한편, 이러한 부식에 영향을 미치는 하나의 중요한 인자는 알루미늄(양극)과 구리(음극)의 면적비이다. 갈바닉 부식에 있어서 가장 위험한 조건은 소양극-대음극 관계로 알려져 있다. 즉, 양극 면적에서의 전류밀도가 높을수록 부식속도는 커지게 된다는 것이다. 따라서, 양극이 되는 알루미늄(외장재)의 면적에 비해 음극을 이루는 구리의 면적이 훨씬 크므로, 위와 같은 소양극-대음극 관계를 만족하여 알루미늄의 부식이 더욱 빠르게 진행된다. 이와 같이 하여, 종래의 리튬 폴리머 전지와 같은 이차 전지에서는 알루미늄을 덮는 절연층이 미세하게 크랙되거나, 또는 알루미늄이 구리와 미세하게 쇼트되었을 경우, 외장재를 이루는 알루미늄이 빠르게 부식되고, 결국 알루미늄이 천공되는 문제가 있다.On the other hand, one important factor affecting this corrosion is the area ratio of aluminum (anode) and copper (cathode). The most dangerous condition for galvanic corrosion is known as small-cathode-cathode relationship. In other words, the higher the current density at the anode area, the higher the corrosion rate. Therefore, since the area of the copper constituting the cathode is much larger than the area of the aluminum (exterior material) to be the anode, the corrosion of aluminum proceeds more quickly by satisfying the small cathode-cathode relationship as described above. In this manner, in a secondary battery such as a conventional lithium polymer battery, when the insulating layer covering the aluminum is finely cracked or when the aluminum is minutely shorted with copper, the aluminum constituting the exterior material is rapidly corroded, and eventually aluminum is perforated. there is a problem.
더불어, 상기 알루미늄의 가장 큰 역할은 경량화 이외에도 외부 수분 등의 침투를 억제하는 것인데, 위와 같이 알루미늄이 부식되어 천공되면 그 천공된 영역을 통하여 외부의 수분이 외장재 내측으로 쉽게 흡수된다. 따라서, 상기 흡수된 수분과 전해액 또는 전극 조립체 사이에 격렬한 화학적 반응이 발생하고, 이에 따라 발열 및 스웰링 현상이 발생할 수 있으며, 또한 전지 용량도 저하된다.In addition, the biggest role of the aluminum is to suppress the penetration of external moisture, etc. in addition to the weight reduction, when the aluminum is corroded and perforated as described above, the external moisture is easily absorbed into the exterior material through the perforated region. Accordingly, a vigorous chemical reaction may occur between the absorbed moisture and the electrolyte or electrode assembly, thereby causing heat generation and swelling, and battery capacity.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 외장재를 이루는 금속박의 부식을 방지할 수 있는 이차 전지를 제공하는데 있다.The present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention to provide a secondary battery that can prevent the corrosion of the metal foil forming the packaging material.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 이차 전지는 양극, 음극 및 세 퍼레이터를 갖는 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 수납하여 밀봉하되, 상기 양극과 전기적으로 접속된 파우치형 외장재를 포함한다.In order to achieve the above object, the secondary battery according to the present invention includes an electrode assembly having a positive electrode, a negative electrode, and a separator, and a pouch-type exterior material electrically sealed with the electrode assembly.
여기서, 상기 양극은 양극 집전체에 양극 활물질이 코팅된 동시에, 양극 탭이 접속되고, 상기 양극 탭은 외장재의 외측까지 일정 길이 연장되며, 상기 음극은 상기 양극 집전체보다 이온화 경향이 낮은 다른 음극 집전체에 음극 활물질이 코팅된 동시에, 음극 탭이 접속되고, 상기 음극 탭은 외장재의 외측까지 일정 길이 연장된 것일 수 있다.Here, the positive electrode is coated with a positive electrode active material on the positive electrode current collector, the positive electrode tab is connected, the positive electrode tab extends a predetermined length to the outer side of the exterior material, the negative electrode is another negative electrode collector having a lower ionization tendency than the positive electrode current collector At the same time the negative electrode active material is coated on the whole, the negative electrode tab is connected, the negative electrode tab may be a certain length extending to the outside of the packaging material.
또한, 상기 파우치형 외장재는 금속박과, 상기 금속박의 일면에 형성된 제1절연층과, 상기 금속박의 타면에 형성된 제2절연층을 포함한다.In addition, the pouch-type packaging material includes a metal foil, a first insulating layer formed on one surface of the metal foil, and a second insulating layer formed on the other surface of the metal foil.
또한, 상기 양극을 이루는 양극 탭이 외장재를 이루는 금속박에 전기적으로 접속될 수 있다.In addition, the positive electrode tab constituting the positive electrode may be electrically connected to the metal foil constituting the exterior material.
또한, 상기 양극을 이루는 양극 집전체 및 양극 탭과, 외장재를 이루는 금속박은 알루미늄일 수 있다.In addition, the positive electrode current collector and the positive electrode tab constituting the positive electrode, and the metal foil constituting the exterior material may be aluminum.
또한, 상기 음극을 이루는 음극 집전체는 구리이고, 음극 탭은 니켈일 수 있다.In addition, the negative electrode current collector constituting the negative electrode may be copper, and the negative electrode tab may be nickel.
또한, 상기 제1절연층은 변성 폴리프로필렌(CPP)일 수 있다.In addition, the first insulating layer may be modified polypropylene (CPP).
또한, 상기 제2절연층은 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)중 선택된 어느 하나일 수 있다.In addition, the second insulating layer may be any one selected from nylon and polyethylene terephthalate (PET).
또한, 상기 음극을 이루는 음극 탭에는 절연 테이프가 더 접착될 수 있다.In addition, an insulating tape may be further adhered to the negative electrode tab forming the negative electrode.
또한, 상기 양극을 이루는 양극 탭에는 상기 음극 탭에 접착된 절연 테이프 보다 길이가 짧은 절연 테이프가 접착될 수 있다.In addition, an insulating tape having a length shorter than that of the insulating tape adhered to the negative electrode tab may be attached to the positive electrode tab forming the positive electrode.
또한, 상기 양극을 이루는 양극 탭에는 상기 음극 탭에 접착된 절연 테이프보다 두께가 얇은 절연 테이프가 접착될 수 있다.In addition, an insulating tape thinner than an insulating tape adhered to the negative electrode tab may be attached to the positive electrode tab forming the positive electrode.
또한, 상기 양극을 이루는 양극 탭은 외장재를 이루는 금속박에 열압착되어 접속될 수 있다.In addition, the positive electrode tab constituting the positive electrode may be connected by thermocompression bonding to the metal foil constituting the exterior material.
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 이차 전지는 파우치형 외장재의 중심층인 금속박이 전극 조립체중 양극과 전기적으로 접속된 상태가 된다. 따라서, 외장재(금속박)는 전극 조립체의 양극과 함께 양의 전위 및 음극에 비하여 상대적으로 대면적을 갖게 된다. 즉, 양전위를 갖는 동시에 대양극-소음극 구조가 됨으로써, 갈바닉 부식을 줄일 수 있는 좋은 조건이 된다.As described above, in the secondary battery according to the present invention, the metal foil, which is the center layer of the pouch-type packaging material, is in a state of being electrically connected to the positive electrode of the electrode assembly. Therefore, the exterior material (metal foil) has a relatively large area relative to the positive potential and the negative electrode together with the positive electrode of the electrode assembly. In other words, having a positive potential and at the same time being a cathode-cathode structure, it is a good condition to reduce galvanic corrosion.
따라서, 본 발명은 외장재를 이루는 절연층에 미세 크랙이 발생되거나, 또는 외장재를 이루는 금속박이 음극에 미세하게 쇼트되는 상태가 되어도, 그 외장재를 이루는 금속박은 거의 부식되지 않는다.Therefore, in the present invention, even when fine cracks are generated in the insulating layer constituting the packaging material or the metal foil constituting the packaging material is in a state of being minutely shorted to the cathode, the metallic foil constituting the packaging material is hardly corroded.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings such that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지(100)의 사시도가 도시되어 있고, 도 2를 참조하면, 도 1의 부분 절개 사시도가 도시되어 있으며, 도 3을 참조하면, 도 1의 1-1선 단면도가 도시되어 있다. 여기서는 설명의 편의상 상기 도 1 내지 도 3을 함께 참조하기로 한다.Referring to FIG. 1, a perspective view of a
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 이차 전지(100)는 대략 전극 조립체(110)와, 상기 전극 조립체(110)를 수납 및 밀봉하는 파우치형 외장재(120)로 이루어져 있다.As shown, the
상기 전극 조립체(110)는 양극(111), 세퍼레이터(113) 및 음극(112)이 적층된 채 다수회 권취되어 대략 젤리 롤 형태를 하고 있다. 또한, 상기 양극(111)은 알루미늄과 같은 양극 집전체(111a)를 중심으로, 그 양면에 양극 활물질(111b)(예를 들면, 코발트산 리튬, 니켈산 리튬, 망간산 리튬)이 코팅되어 있고, 음극(112)은 구리와 같은 음극 집전체(112a)를 중심으로, 그 양면에 음극 활물질(112b)(예를 들면, 탄소계 물질)이 코팅되어 있다. 또한, 상기 세퍼레이터(113)는 미세 통공을 갖는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리오레핀계수지로 형성될 수 있다.The
더불어, 상기 양극(111)을 이루는 양극 집전체(111a)에는 양극 탭(114)이 전기적으로 접속된 동시에, 외장재(120) 외부로 일정 길이 연장되어 있고, 상기 음극(112)을 이루는 음극 집전체(112a)에는 음극 탭(115)이 전기적으로 접속된 동시에, 외장재(120) 외부로 일정 길이 연장되어 있다. 여기서, 상기 양극 탭(114)은 알루미늄일 수 있고, 상기 음극 탭(115)은 니켈일 수 있으나, 이러한 재질로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 양극 탭(114) 및 음극 탭(115)에는 도시되어 있지는 않지만 전지의 충방전 제어를 위한 보호회로기판이 접속될 수 있다.In addition, a
이어서, 상기 파우치형 외장재(120)는 상기 전극 조립체(110)를 수납하여 밀봉하되, 알루미늄과 같은 금속박(121)이 양극 탭(114)과 전기적으로 접속되어 있 다. 이를 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 파우치형 외장재(120)는 알루미늄과 같은 금속박(121), 상기 금속박(121)의 일면에 형성되어 외장재(120)의 내면이 되는 제1절연층(122)과, 상기 금속박(121)의 타면에 형성되어 외장재(120)의 외면이 되는 제2절연층(123)을 포함하여 이루어져 있다. 여기서, 상기 제1절연층(122)은 통상의 변성 폴리프로필렌(CPP)일 수 있고, 상기 제2절연층(123)은 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)일 수 있다. 더욱이, 상기 금속박(121)은 알루미늄 외에도 스틸 또는 스텐레스 스틸도 가능하다.Subsequently, the pouch
계속해서, 도 4a를 참조하면, 도 1의 2-2선 단면도가 도시되어 있고, 도 4b를 참조하면, 도 1의 3-3선 단면도가 도시되어 있다.Subsequently, referring to FIG. 4A, a sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1 is shown, and referring to FIG. 4B, a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 1 is shown.
먼저 도 4a에 도시된 바와 같이, 음극 탭(115)의 표면에는 절연 테이프(115a)가 접착되어 있다. 또한, 상기 절연 테이프(115a)는 외장재(120)의 제1절연층(122)과 접촉된 형태를 하며, 금속박(121)과는 전기적으로 접촉되지 않은 상태이다.First, as shown in FIG. 4A, an insulating
이어서 도 4b에 도시된 바와 같이, 양극 탭(114)은 상기 외장재(120)를 이루는 제1절연층(122)을 관통하여 금속박(121)에 직접 접속된 상태를 한다. 이와 같은 양극 탭(114)과 금속박(121)의 접속은, 상기 양극 탭(114)과 대응되는 영역의 외장재(120)에 초음파 및/또는 열을 제공함으로써 얻어진다. 즉, 상기 양극 탭(114)과 대응되는 영역의 외장재(120)에 초음파 및/또는 열을 제공하여, 상기 제1절연층(122)이 용융되도록 하고, 이러한 제1절연층(122)의 용융에 의해 상기 양극 탭 (114)이 금속박(121)에 직접 접속되도록 한다.Subsequently, as shown in FIG. 4B, the
이와 같이 하여 본 발명은 전극 조립체(110)중 양극(111)이 양극 탭(114)을 통하여 외장재(120)를 이루는 금속박(121)에 직접 전기적으로 접속된 구조를 한다. 즉, 외장재(120)의 금속박(121)은 양전위를 갖는 동시에, 외장재(120)와 음극(112) 사이의 구조가 기본적으로 대양극-소음극 구조가 되도록 한다. 즉, 갈바닉 부식이 가장 적게 일어나는 구조가 된다. 따라서, 상기 제1절연층(122)이 미세하게 크랙되거나 또는 금속박(121)이 음극(112)과 미세하게 쇼트된다고 해도 외장재(120)를 이루는 금속박(121)의 부식이나 천공은 발생하지 않게 된다.In this manner, the present invention has a structure in which the
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지(200)의 부분 절개 사시도가 도시되어 있다.Referring to FIG. 5, a partially cutaway perspective view of a
도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 의한 이차 전지(200)는 양극 탭(114)에 음극 탭(115)과 같이 절연 테이프(114a)가 형성되어 있다. 그러나, 이러한 절연 테이프(114a)는 상기 음극 탭(115)에 형성된 절연 테이프(115a)보다 길이가 짧거나 또는 두께가 얇게 되어 있다. 따라서, 상기 양극 탭(114)을 덮는 외장재(120)에 초음파 및 열을 강하게 제공하면, 상기 절연 테이프(114a)가 있음에도 불구하고 양극 탭(114)이 외장재(120)의 금속박(121)에 쉽게 접속되어, 상술한 바와 같은 금속박의 부식을 방지할 수 있게 된다.As illustrated, in the
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 이차 전지는 파우치형 외장재의 중심층인 금속박이 전극 조립체중 양극과 전기적으로 접속된 상태가 된다. 따라서, 외장재(금속박)는 전극 조립체의 양극과 함께 양의 전위 및 음극에 비하여 상대적으로 대면적을 갖게 된다. 즉, 대양극-소음극 구조가 됨으로써, 갈바닉 부식을 줄일 수 있는 좋은 조건이 된다.As described above, in the secondary battery according to the present invention, the metal foil, which is the center layer of the pouch-type packaging material, is in a state of being electrically connected to the positive electrode of the electrode assembly. Therefore, the exterior material (metal foil) has a relatively large area relative to the positive potential and the negative electrode together with the positive electrode of the electrode assembly. In other words, it becomes a good condition to reduce the galvanic corrosion by being a cathode-cathode structure.
따라서, 본 발명은 외장재를 이루는 절연층에 미세 크랙이 발생되거나, 또는 외장재를 이루는 금속박이 음극에 미세하게 쇼트되는 상태가 되어도, 그 외장재를 이루는 금속박은 거의 부식되지 않게 된다.Therefore, in the present invention, even when fine cracks are generated in the insulating layer constituting the packaging material, or the metal foil constituting the packaging material is in a state of being minutely shorted to the cathode, the metallic foil constituting the packaging material is hardly corroded.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for carrying out the secondary battery according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the scope of the present invention is departed from the scope of the following claims. Without this, anyone skilled in the art to which the present invention pertains will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040098839A KR100614353B1 (en) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | Secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040098839A KR100614353B1 (en) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | Secondary battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20060059685A KR20060059685A (en) | 2006-06-02 |
| KR100614353B1 true KR100614353B1 (en) | 2006-08-21 |
Family
ID=37156835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020040098839A KR100614353B1 (en) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | Secondary battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100614353B1 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101428002B1 (en) * | 2009-07-16 | 2014-08-08 | 주식회사 엘지화학 | Method for manufacturing pouch secondary battery with voluntary anti-corrosive layer and Pouch secondary battery thereof |
| KR101040875B1 (en) | 2009-12-31 | 2011-06-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | Secondary battery |
| KR102072673B1 (en) * | 2016-03-30 | 2020-03-02 | 주식회사 엘지화학 | Lithium Secondary Battery |
| CN110137425A (en) * | 2019-06-21 | 2019-08-16 | 珠海冠宇电池有限公司 | A method of improving lithium ion battery electrochemical corrosion |
| EP4418414A1 (en) * | 2021-10-14 | 2024-08-21 | LG Energy Solution, Ltd. | Pouch-type secondary battery, secondary battery module including same, and pouch used therefor |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11354087A (en) | 1998-06-10 | 1999-12-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Nonaqueous electrolyte battery |
| JP2001057182A (en) | 1999-08-20 | 2001-02-27 | Tdk Corp | Electrochemical device and manufacture thereof |
| KR20020030133A (en) * | 2000-10-16 | 2002-04-24 | 김순택 | Lithium secondary battery |
| KR100544119B1 (en) | 2003-06-24 | 2006-01-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | Pouched-type lithium secondary battery |
-
2004
- 2004-11-29 KR KR1020040098839A patent/KR100614353B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11354087A (en) | 1998-06-10 | 1999-12-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Nonaqueous electrolyte battery |
| JP2001057182A (en) | 1999-08-20 | 2001-02-27 | Tdk Corp | Electrochemical device and manufacture thereof |
| KR20020030133A (en) * | 2000-10-16 | 2002-04-24 | 김순택 | Lithium secondary battery |
| KR100388908B1 (en) | 2000-10-16 | 2003-06-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | Lithium secondary battery |
| KR100544119B1 (en) | 2003-06-24 | 2006-01-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | Pouched-type lithium secondary battery |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1020020030133 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20060059685A (en) | 2006-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4878800B2 (en) | Lithium secondary battery | |
| JP5281836B2 (en) | Electrode assembly and secondary battery using the same | |
| JP4539416B2 (en) | Secondary battery | |
| JP4280741B2 (en) | Lithium secondary battery | |
| JP5508313B2 (en) | Electrode assembly and secondary battery using the same | |
| JP4963609B2 (en) | Secondary battery | |
| US20060099504A1 (en) | Secondary battery | |
| KR100614391B1 (en) | Secondary battery having jelly roll type electrode assembly | |
| JP2003168417A (en) | Battery part and secondary battery adopting the same | |
| JP2006093101A (en) | Lithium polymer battery with strength reinforcement layer and its manufacturing method | |
| JP4418243B2 (en) | Jelly roll type electrode assembly and secondary battery employing the same | |
| KR100686851B1 (en) | Composite Material Tape for Lithium Secondary battery and Lithium Secondary battery using the Same | |
| US20160028051A1 (en) | Pouch-type secondary battery for preventing water permeation | |
| CA2937791C (en) | Coin cell comprising two cases | |
| KR100911004B1 (en) | Battery unit and the lithium secondary battery applying the same | |
| JP2006080066A (en) | Lithium-ion secondary battery | |
| KR20170095072A (en) | Secondary battery and method for manufacturing the secondary battery | |
| KR100614353B1 (en) | Secondary battery | |
| WO2020244837A1 (en) | Cell battery | |
| KR101174919B1 (en) | Lithium rechargeable battery | |
| WO2022085682A1 (en) | Secondary battery | |
| WO2021230206A1 (en) | Secondary battery | |
| KR100393484B1 (en) | Coin type lithium ion secondary battery | |
| KR20040005242A (en) | Jelly-roll type battery unit forming short prevention means and the lithium secondary battery applying the same | |
| KR100496303B1 (en) | Battery umit and lithium secondary battery applying the same |
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: 20120720 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130723 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140730 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150721 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |