KR100731436B1 - Pouch type Lithium Secondary Battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴딩이 되는 파우치의 상부 실링부에 요철부를 형성함으로써 폴딩이 잘 이루어져 들뜸을 방지할 수 있는 파우치형 리튬 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a pouch-type lithium secondary battery that can be prevented lifting by forming the uneven portion of the upper sealing portion of the pouch to be folded.

본 발명에 따른 파우치형 리튬 이차 전지는 제 1 전극 탭이 부착된 제 1 전극판, 제 2 전극 탭이 부착된 제 2 전극판 및 상기 제 1 전극판 및 상기 제 2 전극판 사이에 위치하는 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체; 및 전면과, 전극 조립체 수용부를 가지는 후면으로 이루어지며, 상기 전면과 후면이 밀착되어 상기 전극 조립체 수용부 주변에 형성된 가장자리부가 융착된 실링부를 갖는 파우치를 구비하여 이루어지며, 상기 전극 탭이 인출되는 상기 파우치의 상부 실링부 부분 중, 상기 전극 탭이 인출되는 상기 파우치의 상부의 변과 연결되고 서로 마주보는 상기 파우치의 양측부의 변에 형성되는 상기 파우치의 양측 실링부가 접힐때 형성되는 절곡선이 지나는 부분에 상기 절곡선과 평행한 요철부가 형성됨을 특징으로 한다.According to the present invention, a pouch-type lithium secondary battery includes a first electrode plate having a first electrode tab, a second electrode plate having a second electrode tab, and a separator positioned between the first electrode plate and the second electrode plate. An electrode assembly having a; And a pouch having a front surface and a rear surface having an electrode assembly accommodating portion, the front and rear surfaces being in close contact with each other, and a pouch having a sealing portion in which an edge portion formed around the electrode assembly accommodating portion is fused. The portion of the upper sealing portion of the pouch, the portion where the bent line formed when the both sides sealing portion of the pouch formed on both sides of the side of the pouch facing each other and connected to the upper side of the pouch from which the electrode tab is drawn out passes It characterized in that the concave-convex portion is formed parallel to the bent line.

Description

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

도 1은 종래의 파우치형 리튬 이차 전지의 일예에서 파우치가 밀봉되기 전의 상태를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a state before a pouch is sealed in one example of a conventional pouch type lithium secondary battery.

도 2는 종래의 파우치형 리튬 이차 전지의 베어 셀 상태에서 파우치막의 홈의 저면이 윗 방향에 위치한 상태를 위에서 본 평면도이다.2 is a plan view from above of a state in which a bottom surface of a groove of a pouch film is located in an upward direction in a bare cell state of a conventional pouch type lithium secondary battery.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 파우치가 밀봉되기 전의 상태를 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view showing a state before the pouch of the pouch-type lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention is sealed.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 베어 셀 상태에서 파우치막의 홈의 저면이 윗 방향에 위치한 상태를 위에서 본 평면도이다.4 is a plan view from above of a state in which a bottom surface of a groove of a pouch film is located in an upward direction in a bare cell state of a pouch-type lithium secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 파우치형 리튬 이차 전지를 전극탭이 인출된 방향에서 본 정면도이다.FIG. 5 is a front view of the pouch-type lithium secondary battery of FIG. 4 as viewed from the direction in which the electrode tab is drawn out. FIG.

도 6은 도 4의 파우치 베어셀에 보로 회로 기판을 부착한 상태를 나타내는 사시도이다.6 is a perspective view illustrating a state in which a boro circuit board is attached to the pouch bare cell of FIG. 4.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 ><Brief Description of Major Codes in Drawings>

20, 120: 파우치 21, 121: 파우치의 전면 20, 120: pouch 21, 121: front of the pouch

22, 122: 파우치의 후면 23, 123: 홈 22, 122: rear of pouch 23, 123: groove

25, 125: 가장장리부 100: 파우치 베어셀25, 125: edge 100: pouch bare cell

125a: 상부 실링부 125b: 양측 실링부125a: upper sealing portion 125b: both sealing portions

130 : 전극 조립체 131: 제 1 전극판130: electrode assembly 131: first electrode plate

133: 세퍼레이터 135: 제 2 전극판133: separator 135: second electrode plate

137: 양극탭 138: 음극탭137: positive electrode tab 138: negative electrode tab

139: 절연 테이프 140: 보호 회로 모듈139: insulating tape 140: protective circuit module

150: 요철부 155: 절곡선 150: uneven portion 155: bending line

본 발명은 파우치형 리튬 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파우치의 양측 실링부의 절곡선이 지나는 상부 실링부 부분에 요철을 형성함으로써 상부 실링부의 접히는 부분이 잘 접혀 들뜸을 방지할 수 있는 파우치형 리튬 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a pouch-type lithium secondary battery, and more particularly, by forming irregularities in the upper sealing portion portion through which the bending lines of both sealing portions of the pouch pass, the folding portion of the upper sealing portion can be folded well to prevent lifting. It relates to a lithium secondary battery.

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 전해질을 사용하는 리튬 금속전지와 리튬 이온전지, 그리고 고분자 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 electrolyte type, 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 electrolyte.

완전 고체형 리튬 이온 폴리머 전지의 경우에는 유기 전해액의 누출문제가 없고, 유기 전해액을 함유하는 겔형 리튬 이온 폴리머 전지의 경우에는 유기 전해 액의 누출 문제가 발생될 수 있다. 그러나, 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 a fully solid lithium ion polymer battery, there is no problem of leakage of the organic electrolyte, and in the case of a gel type lithium ion polymer battery containing the organic electrolyte, a problem of leakage of the organic electrolyte may occur. However, in the case of a lithium ion polymer battery, the leakage problem of the electrolyte can be prevented in a simpler form as compared with a lithium ion battery using a 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 있다. 다층막 파우치에서 포일을 이루는 금속으로 통상 알루미늄이 이용된다. 파우치막 내층을 이루는 폴리머막은 전해질로부터 금속 포일을 보호함과 아울러, 양극과 음극, 그리고 전극 탭들 사이의 단락(short)을 방지한다.When using a multilayer film pouch, the weight of the battery can be significantly reduced than when 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 layer of the pouch film protects the metal foil from the electrolyte and prevents a short between the positive electrode, the negative electrode, and the electrode tabs.

도 1은 종래의 파우치형 리튬 이차 전지의 일예에서 파우치가 밀봉되기 전의 상태를 나타내는 사시도이고, 도 2는 종래의 파우치형 리튬 이차 전지의 베어 셀 상태에서 파우치막의 홈의 저면이 윗 방향에 위치한 상태를 위에서 본 평면도이다.1 is a perspective view illustrating a state before a pouch is sealed in an example of a conventional pouch type lithium secondary battery, and FIG. 2 is a state in which a bottom surface of a groove of a pouch film is positioned upward in a bare cell state of a conventional pouch type lithium secondary battery. Top view from above.

종래의 파우치형 리튬 이차전지는 전극 조립체(30), 전극 조립체를 수용하는 파우치(20)를 구비하여 이루어진다.The conventional pouch type lithium secondary battery includes an electrode assembly 30 and a pouch 20 accommodating the electrode assembly.

도 1을 참조하여 파우치형 리튬 이차 전지의 일반적 형성 방법을 살펴보면, 우선, 직방형 파우치막을 중간을 접철하여 파우치(20)의 전면(21) 및 후면(22)을 이룬다. 후면(20)에는 프레스(press)가공 등을 통해 전극 조립체(30)가 수용될 수 있는 홈(23)이 형성된다.Looking at the general formation method of the pouch-type lithium secondary battery with reference to FIG. 1, first, a rectangular pouch film is folded in the middle to form a front face 21 and a rear face 22 of the pouch 20. The rear surface 20 is formed with a groove 23 through which the electrode assembly 30 can be accommodated through press processing.

통상의 전극 조립체(30)는 양극(31), 세퍼레이터(33), 음극(35)의 순서로 적층된 다층막을 와형으로 권취하여 젤리 롤(Jelly Roll)로 형성한다. 젤리 롤을 권 취 형성할 때 양극과 음극의 단락을 막기 위해 롤(roll)의 외부로 드러나는 전극면 혹은 내부 전극면에는 세퍼레이터가 덧붙여진다. 형성된 젤리 롤은 파우치 후면(22)의 홈(23)에 놓여지고 가장자리부(25)를 밀착시킨 상태에서 가열 가압하여 파우치 밀봉을 실시하여 베어 셀 전지를 형성한다.The ordinary electrode assembly 30 is wound into a multi-layer film laminated in the order of the anode 31, the separator 33, and the cathode 35 in a spiral shape to form a jelly roll. When winding the jelly roll, a separator is added to the electrode surface or the inner electrode surface that is exposed to the outside of the roll to prevent the short circuit of the positive electrode and the negative electrode. The formed jelly rolls are placed in the grooves 23 on the back surface of the pouch 22 and heat-pressurized in a state in which the edge portions 25 are in close contact with each other to form a bare cell battery.

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, 38) 혹은 전극 리드가 형성된다. 이들 전극 탭(37, 38)은 젤리 롤이 권취되는 방향과 수직방향으로 젤리 롤에서 돌출되도록 형성하고, 파우치의 밀봉되는 한 변을 통과하여 인출된다.In order to electrically connect the positive electrode 31 and the negative electrode 35 of the electrode assembly 30 to the outside of the pouch, electrode tabs 37 and 38 or electrode leads are formed at one side of the positive electrode 31 and the negative electrode 35. These electrode tabs 37 and 38 are formed to protrude from the jelly roll in the direction perpendicular to the direction in which the jelly roll is wound, and are drawn out through the sealed side of the pouch.

파우치 밀봉 과정에서 파우치 내면의 폴리머막과 전극 탭(37, 38)을 이루는 금속 사이의 접착을 강화하기 위해 폴리머막 표면에 특정 성분을 함유시키거나, 밀봉 전 전극 탭(37, 38)이 파우치(20) 사이의 단락을 방지하기 위한 절연 테이프(39)를 더 구비할 수도 있다.In the pouch sealing process, a specific component is included on the surface of the polymer film in order to enhance adhesion between the polymer film on the inner surface of the pouch and the metal forming the electrode tabs 37 and 38, or the electrode tabs 37 and 38 before the sealing are filled with the pouch ( Insulating tape 39 may be further provided to prevent a short circuit therebetween.

파우치 밀봉이 이루어져 형성된 베어 셀(bare cell)에 도시되지 않은 보호 회로 모듈(PCM:protecting circuit moudule)이나 PTC(positve temperature coefficient)같은 부속품 혹은 구조체가 부착되어 코어 팩(core pack)이 형성된다.A core pack is formed by attaching an accessory or structure, such as a protective circuit module (PCM) or a positive temperature coefficient (PTC), to a bare cell formed by pouch sealing.

그리고, 코어 팩을 하드 케이스에 내장하여 결합시키면 완성된 하드 팩 전지가 형성된다. 하드 케이스는 그 내측에 별도의 회로나 도전체부 없이 폴리 프로필렌 수지 등을 이용하여 형성할 수 있으나, 전지가 사용되는 기기의 특성에 따라 하드 케이스 내부에 별도의 부속회로 기타 도전체부를 가지는 경우가 있다.Then, the core pack is built into the hard case and combined to form a completed hard pack battery. The hard case may be formed using a polypropylene resin or the like without a separate circuit or conductor part inside the hard case, but may have a separate accessory circuit or other conductor part inside the hard case depending on the characteristics of the device in which the battery is used. .

도 1 및 도 2를 참조하면, 전면(21)과 홈(23)을 포함하는 후면(22)이 밀착된 파우치(20)의 주변에 플랜지처럼 가장자리부가 형성된다. 특히, 전극 탭(37,38)이 관통하는 변 외의 마주보는 두 변의 가장자리부는 베어 셀에서 코어 팩 상태를 형성하면서 가장자리부를 전극 조립체가 내장되는 홈(23)이 형성된 쪽으로 접는 가공이 이루어진다.1 and 2, the edge portion is formed like a flange around the pouch 20 in which the rear surface 22 including the front surface 21 and the groove 23 is in close contact. In particular, the edge portions of the two opposite sides facing the electrode tabs 37 and 38 through which the electrode tabs penetrate are formed to form a core pack state in the bare cell while folding the edge portion toward the groove 23 in which the electrode assembly is built.

파우치(20)는 알루미늄 박판과 같은 금속질 박판에 그 표면을 절연처리한 것이 많이 사용되는데 심부, 즉, 알루미늄 박판에 폴리머 수지인 변성 폴리프로필렌, 예컨데, CPP(Casted Polypropylene)가 열융착층을 이루며 도포되어 있고, 그 외측면으로 나일론이나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 수지재가 형성되어 있다.Pouch 20 is used to insulate the surface of a metal thin plate, such as a thin aluminum plate, the core, that is, a modified polypropylene, for example, a polymer resin on the aluminum thin plate, for example, CPP (Casted Polypropylene) forms a heat-sealed layer It is apply | coated and the resin material like nylon and polyethylene terephthalate (PET) is formed in the outer surface.

한편, 파우치형 리튬 이차 전지의 전극탭(37,38)이 인출되는 방향을 "상부"방향으로 가정한다.On the other hand, the direction in which the electrode tabs 37 and 38 of the pouch-type lithium secondary battery are drawn out is assumed to be an "upper" direction.

홈(23)을 포함하는 파우치 후면(22)에 전극 조립체(30)가 수용된 다음에, 홈(23)의 가장자리(25)를 따라 열융착이 실시되어, 전극탭(37, 38)이 인출된 방향의 상부 실링부(25a)와, 전극 탭(37,38)이 관통하는 변 외의 마주보는 두변의 양측 실링부(25b)를 형성한다. 이렇게 홈(23)의 양측부에 형성된 양측 실링부(25b)는 홈(23)이 형성된 방향으로 접혀 파우치 베어셀의 양측면을 커버한다. 그런데, 홈(23)의 양측부에 형성된 양측 실링부(25b)가 실링될 때 열융착층, 즉 CPP(Casted Polypropylene)가 밀려나와 경화될 수 있다. 이렇게 경화된 부분이 양측 실링부(25b)가 홈(23)이 형성된 방향으로 접힐때 폴딩 라인으로 형성될 수 있다. 이 경우, 양측 실링부(25b)는 경화된 라인으로 인해 자연스럽게 접히기 어려워 접히면서 각이 진 모서리부를 만들게 된다. 또한, 양측 실링부(25b)가 접힐때, 상부 실링부(25a)와 연결되는 부분이 들뜰 수 있다. 그 이유는, 양측 실링부(25b)와 상부 실링부(25a)가 모두 경화되어 있는 부분이라서 단단한 상태이므로 접힐때 경화된 부분이 자연스럽지 못하게 접히면서 변형이 일어나기 때문이다. 이 경우, 보호 회로 모듈(protective circuit module)을 들뜬 부분을 갖는 상부 실링부(25a)에 얹을 때 편평하게 얹을 수 없어 상부 실링부(25a)의 들뜬 부분을 별도의 지그로 눌러주어야 한다. 이로 인해, 작업의 효율을 떨어뜨리는 문제점이 발생 된다.The electrode assembly 30 is accommodated in the back surface 22 of the pouch including the groove 23, and then thermally fused along the edge 25 of the groove 23 to draw the electrode tabs 37 and 38. The upper sealing part 25a of the direction and the two sealing parts 25b of the two sides which face the outer side which the electrode tabs 37 and 38 penetrate are formed. Thus, both sealing portions 25b formed at both sides of the groove 23 are folded in the direction in which the groove 23 is formed to cover both sides of the pouch bare cell. However, when both sealing portions 25b formed at both sides of the groove 23 are sealed, the heat seal layer, that is, CPP (Casted Polypropylene) may be pushed out and cured. The hardened portion may be formed as a folding line when both sealing portions 25b are folded in the direction in which the grooves 23 are formed. In this case, both sealing portions 25b are difficult to fold naturally due to the cured lines, thereby making the corners folded. In addition, when both sealing portions 25b are folded, a portion connected to the upper sealing portion 25a may be raised. This is because both the sealing portion 25b and the upper sealing portion 25a are both hardened portions, and thus the hardened portion is unfolded unfolded and deformed when folded. In this case, when the protective circuit module (protective circuit module) is mounted on the upper sealing portion (25a) having an excited portion can not be mounted flat, you need to press the excited portion of the upper sealing portion (25a) with a separate jig. This causes a problem of reducing the efficiency of the work.

또한, 상기와 같이 측면이 각진 모서리를 형태를 갖는 파우치 베어셀을 코어셀로 형성한 후 하드케이스에 조립할 경우, 긁힘 현상이 발생할 수 있다. 또한, 최근에는 휴대용 전자 기기의 구조가 사용자의 요구에 따라 둥근 형태인 추세인데, 측면 모서리가 각진 형태를 가지는 파우치 전지는 둥근 형태의 전지 팩에 적용하기 어려운 문제점이 있다. In addition, when the pouch bare cell having a shape having a corner at the side as described above is formed as a core cell, and then assembled into a hard case, scratching may occur. In addition, in recent years, the structure of the portable electronic device has a tendency to have a round shape according to a user's request. However, a pouch battery having an angled side edge is difficult to be applied to a round battery pack.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 파우치의 양측 실링부의 절곡선이 지나는 상부 실링부 부분에 요철을 형성함으로써 상측 실링부의 접히는 부분이 잘 접혀 들뜸을 방지할 수 있는 파우치형 리튬 이차 전지를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems described above, an object of the present invention is to form a concave-convex portion of the upper sealing portion through which the bending line of the two sealing portions of the pouch pass by folding the folded portion of the upper sealing portion well to prevent lifting It is to provide a pouch type lithium secondary battery.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지는 제 1 전극 탭이 부착된 제 1 전극판, 제 2 전극 탭이 부착된 제 2 전극판 및 상기 제 1 전극판 및 상기 제 2 전극판 사이에 위치하는 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체; 및 전면과, 전극 조립체 수용부를 가지는 후면으로 이루어지며, 상기 전면과 후면이 밀착되어 상기 전극 조립체 수용부 주변에 형성된 가장자리부가 융착된 실링부를 갖는 파우치를 구비하여 이루어지며, 상기 전극 탭이 인출되는 상기 파우치의 상부 실링부 부분 중, 상기 전극 탭이 인출되는 상기 파우치의 상부의 변과 연결되고 서로 마주보는 상기 파우치의 양측부의 변에 형성되는 상기 파우치의 양측 실링부가 접힐때 형성되는 절곡선이 지나는 부분에 상기 절곡선과 평행한 요철부가 형성됨을 특징으로 한다.Pouch-type lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a first electrode plate attached to the first electrode tab, the second electrode plate attached to the second electrode tab and the first electrode plate and the An electrode assembly having a separator positioned between the second electrode plates; And a pouch having a front surface and a rear surface having an electrode assembly accommodating portion, the front and rear surfaces being in close contact with each other, and a pouch having a sealing portion in which an edge portion formed around the electrode assembly accommodating portion is fused. The portion of the upper sealing portion of the pouch, the portion where the bent line formed when the both sides sealing portion of the pouch formed on both sides of the side of the pouch facing each other and connected to the upper side of the pouch from which the electrode tab is drawn out passes It characterized in that the concave-convex portion is formed parallel to the bent line.

상기 상부 실링부의 절곡선 주변에 형성되는 요철부는 상기 파우치 양측 각각의 실링부의 폭 이상으로 이루어질 수 있다.Concave-convex portions formed around the bending line of the upper sealing portion may be formed to be greater than or equal to the width of each sealing portion on both sides of the pouch.

상기 요철부의 요철 길이는 상기 상부 실링부의 폭 이상으로 이루어질 수 있다.The uneven length of the uneven part may be made greater than or equal to the width of the upper sealing part.

상기 요철부는 상기 파우치의 양측부 실링부가 접히기 전에 형성되어, 상기 조립체 수용부를 형성하는 과정에서 함께 형성될 수도 있고 파우치의 전면과 후면이 실링되는 과정에서 함께 형성될 수도 있다.The uneven portion may be formed before both side sealing portions of the pouch are folded, and may be formed together in the process of forming the assembly accommodating portion, or may be formed together in the process of sealing the front and rear surfaces of the pouch.

상기 요철부는 볼록부와 오목부가 교대로 형성되어 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 상기 볼록부는 수직 단면 형상이 역 V자 형태나 역 U자 형태이며, 오목부는 수직 단면 형상이 V자 형태 또는 U자 형태로 이루어질 수 있다.The concave-convex portion may be formed by alternately forming the convex portion and the concave portion. For example, the convex portion may have an inverted V shape or an inverted U shape in a vertical cross-sectional shape, and the concave portion may have a V or U shape in a vertical cross section. It may be made in the form.

상기 파우치의 양측 실링부는 상기 전극 조립체 수용부가 형성된 방향에 반대되는 방향으로 접혀 라운드 형태의 측면을 형성될 수 있다.Both sealing portions of the pouch may be folded in a direction opposite to the direction in which the electrode assembly accommodating portion is formed to form a side surface having a round shape.

상기 상부 실링부에 보호 회로 모듈이 더 장착될 수 있다.A protection circuit module may be further mounted on the upper sealing part.

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

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 파우치가 밀봉되기 전의 상태를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 베어 셀 상태에서 파우치막의 홈의 저면이 윗 방향에 위치한 상태를 위에서 본 평면도이다.Figure 3 is a perspective view showing a state before the pouch of the pouch-type lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a pouch in a bare cell state of the pouch-type lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention It is the top view which looked at the state which the bottom face of the groove | channel of a film | membrane is located upward.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차전지는 전극 조립체(130)와 전극 조립체(130)를 수용하는 파우치(120)를 구비하여 이루어진다.3 and 4, a pouch-type lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly 130 and a pouch 120 accommodating the electrode assembly 130.

전극 조립체(130)는 양극 활물질 및 음극 활물질 중 어느 하나, 예를 들면, 양극 활물질이 코팅된 제 1전극판(131), 양극 활물질 및 음극 활물질 중 다른 하나, 예를 들면, 음극 활물질이 코팅된 제 2 전극판(135), 제 1 전극판(131) 및 제 2전극판 (135) 사이에 위치하여 제 1 전극판 (131)과 제 2 전극판(135)의 단락(short)을 방지하고 리튬 이온의 이동만 가능하게 하는 세페레이터(133)로 이루어진다. 또한, 제 1전극판 (131)에는 일반적으로 알루미늄(Al) 재질로 이루어지며, 일정 길이 돌출되어 양극 탭으로 작용하는 제 1 전극탭(137)이 접합되어 있다. 제 2 전극판(135)에는 일반적으로 니켈(Ni) 재질로 이루어지며, 일정 길이 돌출되어 음극 탭으로 작용하는 제 2 전극 탭(138)이 접합되어 있으나, 본 발명에서 위의 재질을 한정하는 것은 아니다. 또한, 제 1 전극 탭(137) 및 제 2 전극 탭(138)과 파우치(120)의 사이의 단락을 방지하기 위한 절연 테이프(139)를 더 구비할 수도 있 다. 또한, 상기 제 1 전극 탭(137) 및 제 2 전극 탭 (138)은 파우치(120)의 어느 일측면을 통하여 외부로 인출되며, 이러한, 제 1 전극 탭(137) 및 제 2 전극 탭 (138)은 보호 회로 모듈(미도시)과 전기적으로 연결된다. 더불어 전극 조립체(130)의 상·하부에는 전극 조립체(131)가 파우치(120)와 접촉하는 것을 방지하기 위해 상·하부 절연 플레이트(미도시)가 더 부착될 수도 있다.The electrode assembly 130 may include any one of a positive electrode active material and a negative electrode active material, for example, a first electrode plate 131 coated with a positive electrode active material, another one of a positive electrode active material and a negative electrode active material, for example, a negative electrode active material coated. Located between the second electrode plate 135, the first electrode plate 131, and the second electrode plate 135 to prevent a short between the first electrode plate 131 and the second electrode plate 135. It consists of the separator 133 which enables only movement of lithium ions. In addition, a first electrode tab 137, which is generally made of aluminum (Al) and protrudes for a predetermined length, serves as a positive electrode tab is bonded to the first electrode plate 131. The second electrode plate 135 is generally made of nickel (Ni) material, but the second electrode tab 138 is formed to protrude a predetermined length to serve as a negative electrode tab, but the above material is limited in the present invention. no. In addition, the insulating tape 139 may be further provided to prevent a short circuit between the first electrode tab 137 and the second electrode tab 138 and the pouch 120. In addition, the first electrode tab 137 and the second electrode tab 138 are drawn out through one side of the pouch 120, and the first electrode tab 137 and the second electrode tab 138 are drawn out. ) Is electrically connected to a protection circuit module (not shown). In addition, upper and lower insulating plates (not shown) may be further attached to upper and lower portions of the electrode assembly 130 to prevent the electrode assembly 131 from contacting the pouch 120.

또한, 양극 활물질로는 칼코게나이드(chalcogenide) 화합물이 사용되고 있으며, 그 예로 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNi1 -X CoXO2(0<x<1), LiMnO2 등의 복합 금속 산화물들이 사용되고 있다. 음극 활물질은 탄소(C)계열 물질, Si, Sn, 틴 옥사이드, 틴 합금 복합체(composite tin alloys), 전이 금속 산화물, 리튬 금속 나이트라이드 또는 리튬 금속 산화물 등이 사용되고 있다. 또한, 일반적으로 양극 전극판은 알루미늄(Al) 재질, 음극 전극판은 구리(Cu) 재질을 사용하며, 세퍼레이터는 일반적으로 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)을 사용하지만, 본 발명에서 위의 재질을 한정하는 것은 아니다.In addition, a chalcogenide compound is used as the positive electrode active material, and examples thereof include LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , LiNi 1- X Co X O 2 (0 <x <1), and LiMnO 2 . Composite metal oxides are used. As the negative electrode active material, carbon (C) -based materials, Si, Sn, tin oxides, composite tin alloys, transition metal oxides, lithium metal nitrides, or lithium metal oxides are used. In addition, in general, the positive electrode plate is made of aluminum (Al), the negative electrode plate is made of copper (Cu), the separator is generally used polyethylene (PE) or polypropylene (PP), but in the present invention It does not limit the material.

한편, 본 발명에서는 파우치형 리튬 이차전지의 제 1 전극 탭(137) 및 제 2 전극 탭(138)이 인출되는 방향을 "상부" 방향으로 가정한다.Meanwhile, in the present invention, the direction in which the first electrode tab 137 and the second electrode tab 138 of the pouch-type lithium secondary battery are drawn out is assumed to be an "upper" direction.

파우치(120)는 파우치막의 중간이 접철되어 전면(121)과, 전면(121)과 융착되는 후면(122)을 이룬다. 후면(122)에는 프레스(press)가공 등을 통해 전극 조립체(130)가 수용될 수 있는 홈(123)이 형성된다. 그리고, 전면(121)과 후면(122)이 융착되어 실링된 파우치(120)의 상부 방향의 상부 실링부(125a)의 소정 부분에는 본 발명의 특징인 요철부(150)가 형성된다.The pouch 120 is folded in the middle of the pouch film to form a front surface 121 and a rear surface 122 fused with the front surface 121. The rear surface 122 is formed with a groove 123 in which the electrode assembly 130 can be accommodated through press processing. In addition, an uneven portion 150, which is a feature of the present invention, is formed at a predetermined portion of the upper sealing portion 125a in the upper direction of the pouch 120 in which the front surface 121 and the rear surface 122 are fused and sealed.

파우치(120)는 그 재질이 알루미늄(Al)과 같은 금속재로 이루어진 심부와, 심부의 상부면 상에 형성된 열융착층과, 심부의 하부면 상에 형성된 절연막으로 이루어진다. 열융착층은 폴리머 수지인 변성 폴리프로필렌, 예컨대 CPP(Casted Poly propylene)를 사용하여 접착층으로 작용하며, 절연막은 나일론(nylon)이나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 수지재가 형성되어 있을 수 있으나, 여기서 파우치(120)의 구조 및 재질을 한정하는 것은 아니다.The pouch 120 is made of a core made of a metal material such as aluminum (Al), a heat sealing layer formed on the upper surface of the core, and an insulating film formed on the lower surface of the core. The heat seal layer is a polymer resin modified polypropylene, for example, CPP (Casted Poly propylene) to act as an adhesive layer, the insulating film may be formed of a resin material such as nylon (nylon) or polyethylene terephthalate (PET), but It does not limit the structure and material of the pouch 120.

상기와 같은 구조를 가지는 전극 조립체(130)는 제 1 전극판(131), 세퍼레이터(133), 제 2 전극판(135)이 배치된 상태에서 일방향으로 감겨져 있다. 젤리 롤(Jelly Roll)형으로 감겨진 전극 조립체(130)는 홈(123)이 마련된 파우치(120)의 후면(122)에 장착된다.The electrode assembly 130 having the above structure is wound in one direction in a state where the first electrode plate 131, the separator 133, and the second electrode plate 135 are disposed. The electrode assembly 130 wound in a jelly roll shape is mounted on the rear surface 122 of the pouch 120 provided with the groove 123.

이 때, 전극 조립체(130)의 각 극판(131)(135)으로부터 인출된 제 1 전극탭(137)과 제 2 전극탭(138)의 단부는 밀봉되는 파우치(120)의 외부로 노출된다. 노출된 제 1 및 제 2 전극탭(137, 138)은 전지의 안전성을 위하여 설치되는 보호 회로 기판(미도시)과 전기적으로 접속되게 된다.At this time, end portions of the first electrode tab 137 and the second electrode tab 138 drawn from the electrode plates 131 and 135 of the electrode assembly 130 are exposed to the outside of the pouch 120 to be sealed. The exposed first and second electrode tabs 137 and 138 are electrically connected to a protection circuit board (not shown) installed for the safety of the battery.

전극 조립체(130)가 장착된 다음에는, 전면(121)과 홈(123)을 포함하는 후면(122)이 밀착된 파우치(120)의 홈(123)의 주변에 플랜지처럼 형성된 가장자리부(125)가 융착되어 실링부를 형성한다. 특히, 전극 탭(137, 138)이 관통하는 변 외의 마주보는 파우치의 양측 실링부(125b) 부분은 베어 셀에서 코어 팩 상태를 형성하면서 양측 실링부(125b)를 접는 가공이 이루어진다. 이러한 양측 실링부(125b)의 접는 가공을 용이하게 하기 위해, 양측부(125b)가 접힐때 형성되는 절곡선(155)이 지나는 파우치의 상부 실링부 부분에 절곡선(155)과 평행한 요철부(150)가 형성된다. 요철부(150)가 절곡선(155)와 평행하게 형성되는 이유는 요철부의 한 요부 혹은 철부가 절곡선과 겹쳐 절곡선의 일부를 이루게 하여 절곡할때 절곡을 용이하게 하기 위해서다. 여기서, 요철부(150)는 상부 실링부(125a)의 절곡선(155)을 중심으로 좌·우에 파우치 양측 실링부(125b)의 폭 내지 조금 큰 폭으로 이루어질 수 있고, 요철부(150)의 길이는 상부 실링부(125a)의 폭과 같게 이루어질 수 있다. 이러한 요철부(150)는 파우치의 양측 실링부(125b)가 접히기 전에 형성될 수 있다. 가령, 홈(123)을 형성하는 과정에서 함께 이루어질 수 있다. 요철부(150)는 여러 형상으로 형성할 수 있으며, 요철부(150)의 일예를 도 5에 나타낼 것이다. After the electrode assembly 130 is mounted, the edge portion 125 formed like a flange around the groove 123 of the pouch 120 in close contact with the rear surface 122 including the front surface 121 and the groove 123. Is fused to form a sealing portion. In particular, both sealing portions 125b of the opposite pouches facing the electrode tabs 137 and 138 penetrate the sealing portions 125b while forming a core pack state in the bare cell. In order to facilitate folding of both sealing portions 125b, an uneven portion parallel to the bending line 155 is formed in the upper sealing portion portion of the pouch through which the bending line 155 formed when the both side portions 125b are folded. 150 is formed. The reason why the uneven portion 150 is formed in parallel with the bending line 155 is to facilitate bending when one uneven portion or convex portion of the uneven portion overlaps with the bending line to form a part of the bending line. Here, the uneven portion 150 may be formed to have a width to a slightly larger width of both of the sealing portions 125b of the left and right pouches around the bend line 155 of the upper sealing portion 125a. The length may be equal to the width of the upper sealing portion 125a. These uneven parts 150 may be formed before both sealing parts 125b of the pouch are folded. For example, the groove 123 may be formed together. The uneven part 150 may be formed in various shapes, and an example of the uneven part 150 will be illustrated in FIG. 5.

도 5는 도 4의 파우치형 리튬 이차 전지를 전극탭이 인출된 방향에서 본 정면도이다.FIG. 5 is a front view of the pouch-type lithium secondary battery of FIG. 4 as viewed from the direction in which the electrode tab is drawn out. FIG.

도 5에 도시된 바와 같이, 요철부(150)는 볼록부와 오목부가 교대로 형성되어 이루어진다. 도 5에서는 볼록부의 수직 단면도 형상이 역 U자 형태이고, 오목부의 수직 단면도 형상이 U자 형태이다. 또한 볼록부의 수직 단면도 형상이 역 V자 형태로 이루어질 수 있고, 오목부의 수직 단면도 형상이 V자 형태로도 이루어질 수 있다. 이와 같이, 요철부(150)의 형상은 이에 한정되지 않고 여러 형태로 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 5, the uneven parts 150 are formed by alternately forming convex portions and concave portions. In FIG. 5, the vertical cross sectional shape of the convex portion is an inverted U shape, and the vertical cross sectional shape of the concave portion is a U shape. In addition, the vertical cross-sectional shape of the convex portion may be formed in an inverted V shape, and the vertical cross-sectional shape of the concave portion may be made in a V shape. As such, the shape of the uneven part 150 may be formed in various forms without being limited thereto.

이와 같은 요철부(150)를 갖는 파우치 베어셀에서 보호 회로 기판을 부착하여 코어팩으로 형성한다.In the pouch bare cell having the concave-convex portion 150, a protective circuit board is attached to form a core pack.

도 6은 도 4의 파우치 베어셀에 보로 회로 기판을 부착한 상태를 나타내는 사시도이다.6 is a perspective view illustrating a state in which a boro circuit board is attached to the pouch bare cell of FIG. 4.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 파우치 밀봉이 이루어져 형성된 파우치 베어 셀에 보호 회로 모듈(140)을 부착하여 코어 팩(core pack)이 형성된다.4 to 6, a core pack is formed by attaching a protection circuit module 140 to a pouch bare cell formed by pouch sealing.

파우치 베어 셀의 양측 실링부(125b)를 홈(123)이 형성된 방향에 반대되는 방향으로 접는다. 이렇게 양측 실링부(125b)를 절곡선(155)를 따라 홈(123)이 형성된 방향에 반대되는 방향으로 접으면, 파우치의 베어셀(100)의 측면의 모서리가 곡률을 가져 라운드 형태를 갖게 된다. 이 때, 절곡선(155)이 지나고 요철부(155)가 형성된 상부 실링부 부분은 접힐 때, 접힘 부분이 들뜨지 않고 잘 접히게 된다. 이는 상부 실링부의 접힘부분에 요철부(150)가 형성되면서, 접히는 부분이 연화되었기 때문이다. 따라서, 양측 실링부(125b)가 접힐때, 양측 실링부(125b)의 절곡선(155)이 지나는 상부 실링부(125a) 부분이 요철부로 인해 자연스럽게 접히면서 접혀진 모서리 부분이 들뜨지 않게 된다. 이에 따라, 상부 실링부(125a)에 보호 회로 모듈(140)이 편평하게 장착될 수 있고, 보호 회로 모듈(140)이 부착되기 전에 별도의 지그를 이용해 상부 실링부(125a)를 눌러줄 필요가 없다. Both sealing portions 125b of the pouch bare cell are folded in a direction opposite to the direction in which the groove 123 is formed. When the two sealing parts 125b are folded in a direction opposite to the direction in which the grooves 123 are formed along the bend line 155, the edges of the side surfaces of the bare cells 100 of the pouch have a curvature and have a round shape. . At this time, when the bent line 155 passes and the upper sealing portion where the uneven portion 155 is formed is folded, the folded portion is folded well without lifting. This is because the uneven portion 150 is formed in the folded portion of the upper sealing portion, and the folded portion is softened. Therefore, when both sealing portions 125b are folded, the corner portions of the upper sealing portion 125a through which the bending lines 155 of both sealing portions 125b pass naturally fold due to the uneven portion, so that the folded corner portions do not lift. Accordingly, the protection circuit module 140 may be mounted flat on the upper sealing part 125a, and it is necessary to press the upper sealing part 125a using a separate jig before the protection circuit module 140 is attached. none.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지는 파우치의 양측 실링부의 절곡선이 지나는 상부 실링부 부분에 소정의 요철부를 형성함으로써 코어팩을 형성하기 위해 양측 실링부를 접을때 상부 실링부분에 발생하는 들뜸현상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 파우치형 리튬 이차 전지는 상 부 실링부에 보호 회로 모듈을 장착할때 별도의 지그를 이용해 상부 실링부의 들뜸부분을 눌러주는 과정을 필요로 하지 않아 전체 작업시간 효율을 높일 수 있다. As described above, the pouch-type lithium secondary battery according to the embodiment of the present invention is formed by forming a predetermined concave-convex portion in the upper sealing portion portion through which the bending line of both sealing portions of the pouch is formed when folding both sides to form a core pack It is possible to prevent the lifting phenomenon occurring in the sealing part. Accordingly, the pouch-type lithium secondary battery of the present invention does not need to press the lifting portion of the upper sealing portion by using a separate jig when mounting the protection circuit module in the upper sealing portion, thereby improving the overall work time efficiency. have.

또한 본 발명의 파우치형 리튬 이차 전지는 양측 실링부를 홈이 형성된 방향에 반대되는 방향으로 접어 라운드 형태의 측면을 가지게 되어 둥근 형태의 최신 전자기기에 적용될 수 있다. In addition, the pouch-type lithium secondary battery of the present invention has a round side surface by folding both sealing portions in a direction opposite to the groove formed direction can be applied to the latest round electronic devices.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.As described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications are possible, of course, and such changes are within the scope of the claims.

Claims (10)

제 1 전극 탭이 부착된 제 1 전극판, 제 2 전극 탭이 부착된 제 2 전극판 및 상기 제 1 전극판 및 상기 제 2 전극판 사이에 위치하는 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체; 및An electrode assembly including a first electrode plate having a first electrode tab, a second electrode plate having a second electrode tab, and a separator positioned between the first electrode plate and the second electrode plate; And 전면과, 전극 조립체 수용부를 가지는 후면으로 이루어지며, 상기 전면과 후면이 밀착되어 상기 전극 조립체 수용부 주변에 형성된 가장자리부가 융착된 실링부를 갖는 파우치를 구비하여 이루어지는 파우치형 리튬 이차 전지에 있어서, A pouch type lithium secondary battery comprising a front surface and a rear surface having an electrode assembly accommodating portion, and having a pouch having a sealing portion in which an edge portion formed around the electrode assembly accommodating portion is fused to the front surface and the rear surface. 상기 전극 탭이 인출되는 상기 파우치의 상부 실링부 부분 중, 상기 전극 탭이 인출되는 상기 파우치의 상부의 변과 연결되고 서로 마주보는 상기 파우치의 양측부의 변에 형성되는 상기 파우치의 양측 실링부가 접힐때 형성되는 절곡선이 지나는 부분에 상기 절곡선과 평행한 요철부가 형성됨을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.When both side sealing portions of the pouch formed on both sides of the pouch connected to the sides of the upper side of the pouch from which the electrode tabs are drawn out and facing each other among the upper sealing portion portions of the pouch from which the electrode tabs are drawn out, are folded. A pouch type lithium secondary battery, wherein an uneven portion parallel to the bent line is formed at a portion where the bent line passes. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부 실링부의 절곡선 주변에 형성되는 요철부는 상기 파우치 양측 각각의 실링부의 폭보다 넓게 이루어짐을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.The uneven portion formed around the bending line of the upper sealing portion is a pouch-type lithium secondary battery, characterized in that the width of each of the pouch is made wider than the sealing portion. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 요철부의 요철 길이는 상기 상부 실링부의 폭 이상으로 이루어짐을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.The uneven length of the uneven portion is a pouch type lithium secondary battery, characterized in that made of more than the width of the upper sealing portion. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 요철부는 상기 파우치의 양측부 실링부가 접히기 전에 형성됨을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.The uneven portion is a pouch type lithium secondary battery, characterized in that the pouch formed before both sides of the sealing portion folded. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 요철부는 상기 전극 조립체 수용부를 형성하는 과정에서 함께 형성됨을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.The uneven portion is a pouch type lithium secondary battery, characterized in that formed together in the process of forming the electrode assembly accommodating portion. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 요철부는 상기 파우치의 전면과 후면이 실링될때 이루어짐을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.The uneven portion of the pouch type lithium secondary battery, characterized in that made when the front and rear of the pouch is sealed. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 요철부는 볼록부와 오목부가 교대로 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.The uneven portion is a pouch type lithium secondary battery, characterized in that the convex portion and the concave portion is formed alternately. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 볼록부는 수직 단면 형상이 역 V자 형태나 역 U자 형태이며, 오목부는 수직 단면 형상이 V자 형태 또는 U자 형태인 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이 차 전지. The convex portion has a vertical cross-sectional shape in an inverted V shape or an inverted U shape, and the concave portion has a vertical cross-sectional shape in a V shape or a U shape. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파우치의 양측 실링부는 상기 전극 조립체 수용부가 형성된 방향에 반대되는 방향으로 접혀 라운드 형태의 측면을 형성함을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.Pouch-type lithium secondary battery, characterized in that the sealing portion on both sides of the pouch folded in a direction opposite to the direction in which the electrode assembly receiving portion is formed to form a side of the round shape. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부 실링부에 보호 회로 모듈이 더 장착됨을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.A pouch type lithium secondary battery, characterized in that the protection circuit module is further mounted to the upper sealing portion.
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