KR101384901B1 - Pouch type Battery - Google Patents
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Abstract
본 발명의 파우치형 이차 전지는, 제 1 전극, 제 2 전극, 이들 전극 사이에 개재되는 세퍼레이터가 적층되거나, 적층 권취되어 이루어지는 전극 조립체와 파우치형 케이스를 구비하여 이루어지며, 파우치형 케이스는 전극 조립체를 수용하는 적어도 일 부분을 형성하며 제1 금속층을 가지는 제1 파우치부와 외부에 드러나는 적어도 일 부분을 형성하며 제2 금속층을 가지는 제2 파우치부를 함께 가지는 것을 특징으로 한다. 이때, 제1 파우치부의 제1금속층과 제2 파우치부의 제2 금속층은 열간 압연을 통해 결합된 부분을 통해 이어지는 것일 수 있다.The pouch type secondary battery of the present invention comprises an electrode assembly and a pouch-type case in which a first electrode, a second electrode, and a separator interposed between the electrodes are stacked or wound in a stack, and the pouch-type case is an electrode assembly. Forming at least a portion for accommodating and having a first pouch portion having a first metal layer and a second pouch portion forming at least a portion exposed to the outside and having a second metal layer. In this case, the first metal layer of the first pouch part and the second metal layer of the second pouch part may be connected through a portion joined through hot rolling.
본 발명에 따르면, 파우치의 외장을 이루는 적어도 일부를 기계적으로 강한 금속층을 가지도록 형성할 수 있어 별도의 하드 케이스 없이도 파우치의 외장 일부가 그대로 전지 팩의 외장 일부를 형성하여 전기 전자 기기에 장착될 수 있도록 한다.According to the present invention, at least a part of the exterior of the pouch may be formed to have a mechanically strong metal layer, so that a part of the exterior of the pouch may be mounted on an electrical and electronic device without forming a hard case. Make sure
파우치, 외장재, 금속층, 케이스 Pouch, exterior material, metal layer, case
Description
본 발명은 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외장 케이스로 파우치를 사용하는 파우치형 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a battery, and more particularly, to a pouch-type battery using a pouch as an outer case.
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.The lithium secondary battery uses a non-aqueous electrolyte because of its 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 전해액의 누출 문제가 발생될 수 있다. 그러나, 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온 전지와 비교할 때 리튬 이온 폴리머 전지의 경우 전해액의 누출 문제는 보다 간단한 형태로 방지될 수 있다. 가령, 리튬 이온 폴리머 전지는 금속 포일과 이 포일의 상하면을 덮는 하나 이상의 폴리머 막으로 구성된 다층막 파우치를 리튬 이온 전지의 금속캔(can) 대신 사용할 수 있다.In the case of a completely 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 top and bottom surfaces of the foil in place of the metal can of the lithium ion battery.
파우치를 사용할 경우에는 금속캔을 사용할 때보다 전지의 무게를 줄일 수 있고, 두께를 얇게 할 수 있으며, 형태를 비교적 자유롭게 변경할 수 있다. When the pouch is used, the weight of the battery can be reduced, the thickness can be made thinner, and the shape can be changed relatively freely than when the metal can is used.
도 1은 종래의 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 conventional pouch type lithium secondary battery.
종래의 파우치형 리튬 이차전지는 전극 조립체(30), 전극 조립체를 수용하는 파우치(20)를 구비하여 이루어진다.The conventional pouch type lithium secondary battery includes an
도 1을 참조하여 파우치형 리튬 이차 전지의 일반적 형성 방법을 살펴보면, 우선, 대략 직방형인 파우치막의 중간을 접철하여 파우치(20)의 전면(21) 및 후면(22)을 이룬다. 후면(22)에는 프레스(press)가공 등을 통해 전극 조립체가 수용될 수 있는 홈(223)이 형성된다. 홈을 형성하면 이후 공정에서 전극 조립체(30)를 설치하기 용이하여 공정을 용이하게 할 수 있고, 홈(223)을 중심으로 파우치(20)의 주변 실링부를 정리할 수 있으므로 파우치가 콤팩트하게 형성될 수 있다. Looking at the general formation method of the pouch-type lithium secondary battery with reference to FIG. 1, first, the
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 권취 형성할 때 양극(31)과 음극(35)의 단락을 막기 위해 롤(roll)의 외부로 드러나는 전극면 혹은 내부 전극면에는 세퍼레이터가 덧붙여진다. 형성된 젤리 롤은 파우치의 후면 홈(223)에 놓여지고 플랜지 형태의 가장자리부(225)에서 파우치(20) 전면(21) 및 후면(22)을 밀착시킨 상태에서 가열 가압하여 파우치 밀봉을 실시하여 베어 셀 전지를 형성한다.The
전극 조립체(30)의 양극(31)과 음극(35)을 파우치 외부와 전기적으로 연결하 기 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
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 외장재(20)의 사이의 단락을 방지하기 위한 절연 테이프(39)을 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
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 셀(core cell)이 형성된다.A core cell 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 셀을 하드 케이스에 내장하여 결합시키면 완성된 하드 팩 전지가 형성된다. 근래에는 공간 절약이나 공정의 단순화를 위해 별도의 하드 케이스 없이 핫 멜트 수지로 회로 기판 기타 보호장치가 부착된 파우치 전지의 길이 방향 양단을 마감하여 완성된 전지 외형을 이루는 형태도 개발되고 있다.Then, the core cell is integrated into the hard case to form a completed hard pack battery. Recently, in order to save space or simplify the process, a shape of a completed battery shape is being developed by closing both ends of a pouch battery in which a circuit board and other protection devices are attached with a hot melt resin without a hard case.
그런데, 파우치 전지 분야에서도 전지의 소형 고용량화 경향에 따라 파우치 외장재의 두께를 얇게 하면서도 외력에 의한 파손을 방지하기 위해 일정한 기계적 강도를 갖도록 요구되는 경우가 많다. 이런 상반되기 쉬운 두 요건을 동시에 만족시키기 위해 파우치의 일부를 확장하여 확장된 부분이 전극조립체를 수용하는 다른 부분을 감싸도록 전지 외장재를 구성하는 경우가 생겨나고 있다.However, even in the field of pouch batteries, it is often required to have a constant mechanical strength in order to reduce the thickness of the pouch packaging material and to prevent damage caused by external force, according to the tendency of miniaturization and high capacity of the battery. In order to satisfy these two conflicting requirements at the same time, there is a case where the battery casing is formed so that a portion of the pouch is extended so that the expanded portion surrounds another portion accommodating the electrode assembly.
통상, 파우치는 외부 습기와 공기 성분의 내부 유입을 방지하기 위한 베리어 층으로 알미늄과 같은 금속박을 사용한다. 알미늄은 가볍고 연성, 전성이 풍부하여 얇은 박으로 만들기 쉽기 때문이다. Typically, the pouch uses a metal foil such as aluminum as a barrier layer to prevent external moisture and internal ingress of air components. Aluminum is light, ductile and malleable, making it easy to thin into foil.
그러나, 알미늄은 기계적 강도나 경도가 작아 파우치 자체나 파우치 확장부를 외장체로 사용할 경우, 날카로운 물건에 긁히거나, 눌림에 의해 전지의 밀봉이 깨어지고, 전지를 사용할 수 없게 되는 위험이 크다. 그러나, 외력에 의한 파손을 막기 위해 알미늄 박의 두께를 두껍게 하는 것은 전지의 소량 대용량화에 방해가 되고, 자재 비용도 높아지는 문제가 있다.However, aluminum has a low mechanical strength and hardness, so that when the pouch itself or the pouch extension part is used as an exterior, there is a high risk that the battery will be broken by being scratched or pressed, and the battery will be unusable. However, thickening the aluminum foil in order to prevent damage caused by external force hinders the small capacity of the battery and increases the material cost.
한편, 스틸 재질로 파우치를 형성하는 것은 딥드로잉 등 파우치에서 전극조립체가 수용될 부분을 가공하기가 좋지 않다는 문제가 있었다.On the other hand, forming the pouch with a steel material has a problem that it is not good to process the portion in which the electrode assembly is to be accommodated in the pouch, such as deep drawing.
본 발명은 전극 조립체를 수용하는 파우치 부분 가공성을 양호한 상태로 유지시키면서 외부로부터의 손상에 강한 외장재를 가지는 파우치형 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a pouch type secondary battery having a packaging material that is resistant to damage from the outside while maintaining the pouch part workability in accommodating the electrode assembly in a good state.
본 발명은 또한, 전체적으로 얇은 두께를 유지하면서 외부로부터의 손상에 강한 외장재를 가지는 파우치형 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a pouch type secondary battery having a packaging material resistant to damage from the outside while maintaining a thin thickness as a whole.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파우치형 이차 전지는, 제 1 전극, 제 2 전극, 이들 전극 사이에 개재되는 세퍼레이터가 적층되거나, 적층 권취되어 이루어지는 전극 조립체와 파우치형 케이스를 구비하여 이루어지며, 파우치형 케이스는 전극 조립체를 수용하는 적어도 일 부분을 형성하며 제1 금속층을 가지는 제1 파우치부와 외부에 드러나는 적어도 일 부분을 형성하며 제2 금속층을 가지는 제2 파우치부를 함께 가지는 것을 특징으로 한다.The pouch type secondary battery of the present invention for achieving the above object is made of a first electrode, a second electrode, a separator interposed between these electrodes are laminated or laminated with an electrode assembly and pouch-type case is laminated, The pouch-shaped case may include at least a portion for accommodating the electrode assembly and a first pouch portion having a first metal layer and a second pouch portion forming at least a portion exposed to the outside and having a second metal layer.
본 발명에서 제1 파우치부의 제1금속층과 제2 파우치부의 제2 금속층은 열간 압연을 통해 결합된 부분을 통해 이어지는 것일 수 있다.In the present invention, the first metal layer of the first pouch part and the second metal layer of the second pouch part may be connected through a portion joined through hot rolling.
그리고, 제1 파우치부와 제2 파우치부에서 연결 형성된 제1 금속층과 제2 금속층에 적층된 내면 혹은 외면 폴리머층은 두 부분이 연결 형성된 금속층과 달리 이음매 없는 일체로 이루어질 수 있다.In addition, the inner or outer polymer layer laminated on the first metal layer and the second metal layer formed by the first pouch part and the second pouch part may be seamlessly integrated, unlike the metal layer in which the two parts are connected.
본 발명에서 제1 파우치부는 가공을 통해 전극 조립체가 수용될 홈을 형성하는 부분이 될 수 있고, 제2 파우치부는 그 홈을 덮는 덮개부나 덮개부에서 연장되어 제1 파우치부의 외면 적어도 일부를 감싸는 부분일 수 있다.In the present invention, the first pouch portion may be a portion that forms a groove for receiving the electrode assembly through processing, and the second pouch portion extends from a cover portion or a cover portion covering the groove and surrounds at least a portion of an outer surface of the first pouch portion. Can be.
본 발명에서 제1 금속층은 알미늄층일 수 있고, 제2 금속층은 스테인레스 스틸, 기타 스틸 재질일 수 있다.In the present invention, the first metal layer may be an aluminum layer, and the second metal layer may be stainless steel or other steel material.
본 발명에 따르면, 종래의 파우치와 달리 전극 조립체를 수용하는 파우치의 외장을 이루는 적어도 일부를 기계적으로 강한 금속층을 가지도록 형성할 수 있어 별도의 하드 케이스 없이도 파우치의 외장 일부가 그대로 전지 팩의 외장 일부를 형성하여 전기 전자 기기에 장착될 수 있도록 한다.According to the present invention, unlike a conventional pouch, at least a part of the pouch for accommodating the electrode assembly may be formed to have a mechanically strong metal layer, so that a part of the exterior of the pouch is part of the exterior of the battery pack without a separate hard case. To be mounted on the electrical and electronic equipment.
이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도2 내지 도5는 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 파우치의 형성 방법을 나타내는 측단면도이다. 2 to 5 are side cross-sectional views showing a method of forming a pouch used in an embodiment of the present invention.
도2를 참조하면, 우선 파우치 재료로 일부가 겹쳐진 두 금속층으로 이루어지는 전체 금속층(130), 가령 알미늄층(120)과 스테인레스 스틸층(110)이 길이 방향으로 진행하면서 열간 압연 롤러(210)를 거치게 된다. 두 금속층이 겹쳐진 부분은 롤러(210)로부터 더 많은 압력과 열을 전달받아 부분적으로 융합되며 물리적으로 쉽게 떨어지지 않도록 결합된 상태를 나타낸다. Referring to FIG. 2, first, an
도3 내지 도5를 참조하면, 두 금속층 결합에 이어서 결합된 금속층(130) 상하면에 수지층 라미네이팅이 실시된다. 파우치 외장 수지층(150)을 이루기 위해 금속층(130) 상면에는 인장력이 크고 쉽게 천공되지 않는 나일론이나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 같은 재질이 사용될 수 있다. 서로 마주보며 융착될 파우치의 내면 수지층(140)을 이루기 위해 금속층(130) 하면에는 융착이 용이하고, 절연성, 신율이 우수한 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등이 사용될 수 있다. 금속층과 수지층 사이에는 접착층이 개재될 수 있고, 각각의 수지층도 여러 종류의 수지로 이루어지는 복합층일 수 있다. 이렇게 형성된 파우치 원단(160)은 파우치 전지를 형 성하기 위한 적합한 크기로 절단된다. 파우치 원단(160)이 절단되어 이루어지는 각각의 파우치 부재(170)는 알미늄으로 형성된 부분과 스테인레스 스틸로 형성된 부분 및 이들이 겹치는 좁은 결합부(178)를 가진다. 3 to 5, resin layer laminating is performed on the upper and lower surfaces of the
각 파우치 부재의 알미늄으로 형성된 부분을 하부(174)라 하고 하부(174)에 딥 드로잉 가공을 통하여 전극조립체가 수용될 홈(176)을 형성한다. 홈은 통상 직육면체 형태로 위쪽이 열린 공간으로 이루어진다. 이때 홈 형성부는 전성, 연성이 높고 가공성이 뛰어난 알미늄으로 이루어지므로 홈 모서리부 등에서 금속층이 파열될 염려가 적다. 이때 알미늄층과 스테인레스 스틸층이 겹친 결합부(178)가 홈(176) 주변의 플랜지부를 형성하도록 할 수도 있다. A portion formed of aluminum of each pouch member is called a
홈(176)이 형성된 파우치 부재(170)에서 스테인레스 스틸 부분을 상부(172)라 하면 상부(172)가 하부(174)에 형성된 홈(176)의 열린 부분을 덮도록 파우치 부재(170)가 접혀진다. 결합부(178)에서 이루어질 수 있는 접힘 부분은 홈 형성 전이나 홈 형성과 함께 형성될 수도 있다. 그리고, 이때에는 미도시된 전극 조립체가 홈에 수용된 상태가 된다. In the
이상의 실시예에서는 이차전지를 이루는 파우치 부재(170)에서 금속층이 알미늄으로 이루어지고 홈이 형성되는 하부(174)와 금속층이 스테인레스 스틸로 이루어지고 홈(176)을 덮는 상부(172)가 거의 같은 면적으로 형성되었다. 그러나, 도6에 도시된 경우와 같이 홈의 덮개를 이루는 상부(172') 폭이 하부(174')의 폭보다 길게 형성되어 하부(174')의 홈을 덮어 파우치를 밀봉시킨 후에도 남는 부분이 밀봉된 파우치를 감아 상대적으로 기계적 강도가 약한 하부 알미늄층을 바깥쪽에서 보완할 수 있다. 상부(172') 폭이 충분히 넓게 형성되어 상부(172')만으로 하부 알미늄층 부분을 전부 덮어 파우치를 한바퀴 감싸게 되면 파우치 전체의 외장은 스테인레스 스틸층으로 보호된다. 따라서, 별도의 수지재질의 하드 팩 형성용 외장재 없이도 외부로부터의 손상에 효율적으로 전지를 보호할 수 있게 된다. In the above embodiment, the area of the
한편, 도7에서는 파우치 부재(180)에서 가운데 알미늄 금속층 부분인 하부(184)가 형성되고, 알미늄층(120) 부분 양쪽으로 스테인레스 스틸층(110) 부분인 상부(182)가 형성된 상태를 나타낸다.In FIG. 7, a
스테인레스 스틸층(110) 부분인 상부(182)는 알미늄층(120) 부분인 하부(184)의 홈(186)을 덮도록 양쪽에서 알미늄층(120) 부분인 하부(184)의 위쪽으로 절곡된다. 그리고, 홈(186)의 위쪽 중앙 부근에서 그 말단 부분이 서로 만나 파우치 내면을 이룰 수지층(140)으로 폴리프로필렌층을 서로 마주한 상태로 폴리프로필렌층 융착을 통해 부착된다. 이런 상태에서 열려진 파우치 부재의 전후 단이 열압착을 통해 실링되면 전극 조립체를 수용한 상태의 밀봉된 파우치 베어셀이 이루어진다. The
도8 내지 도11은 도7의 단면도에 나타난 파우치 부재가 파우치를 형성하는 방법을 보다 자세히 나타내는 사시도이다. 8 to 11 are perspective views showing in more detail how the pouch member shown in the cross-sectional view of FIG. 7 forms a pouch.
도시된 실시예에서 파우치 부재는 보는 방향을 바꾸어, 전반적으로 알미늄 금속층 하부를 후면부로, 스테인레스 스틸층 상부를 전면부로 표시하면, 후면부는 전극 조립체가 놓이는 홈의 측벽과 홈의 저면 및 홈 주변의 마주보는 한쌍의 제1 측변에서 연장되는 플랜지부를 포함하여 이루어지고, 전면부는 홈 주변의 마주보는 다른 한쌍의 제2 측변 및 제2 측변과 연결되는 상기 플랜지부 측변에서 홈에 위치하는 전극 조립체를 덮도록 연장 형성된 두 연장부를 가진다. 전면부의 두 연장부의 단부 일부가 서로 겹쳐 융착되고, 상기 플랜지부와 겹치는 전면부 부분도 적어도 일부에서 플랜지부와 융착됨으로서 전체적으로 실링된 파우치를 이루게 된다. In the illustrated embodiment, the pouch member reverses the viewing direction so that, generally, the lower portion of the aluminum metal layer is shown as the rear portion and the upper portion of the stainless steel layer is represented as the front portion, and the rear portion faces the sidewalls of the groove in which the electrode assembly is placed and the bottom of the groove and around the groove. And a flange portion extending from the pair of first side edges, wherein the front portion covers the electrode assembly located in the groove at the flange side side connected with the other pair of second side edges and the second side edge facing the groove. It has two extensions formed so as to extend. A portion of the ends of the two extensions of the front portion overlap each other and the front portion overlapping the flange portion is also welded to the flange portion at least in part to form a totally sealed pouch.
한편, 본 발명 파우치형 전지에서 후면부의 두 부분의 단부를 겹쳐서 융착할 때에는 두 단부에 일정한 인장력을 인가하여 서로 당기는 힘이 작용하도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 제2 측변이 있는 단측면을 전극 조립체의 해당 부분 외면에 대응하는 곡면으로 형성하는 것이 용이하게 되며, 파우치 베어셀에서 파우치 케이스에는 전극 조립체의 외주연부를 감싸는 방향으로 인장력이 인가된 상태가 된다. On the other hand, in the pouch type battery of the present invention, when the two end portions of the back portion are fusion-bonded, it is preferable to apply a constant tensile force to the two ends so that the pulling forces act on each other. In this case, it is easy to form the short side surface with the second side edge corresponding to the outer surface of the corresponding part of the electrode assembly, and the tension force is applied to the pouch case in the pouch bare cell in a direction surrounding the outer periphery of the electrode assembly. Becomes
도8은 홈이 형성된 파우치 부재(40)에 전극 조립체(30)가 위치한 상태를 나타낸다. 홈(43)은 저면 및 네 측면의 파우치 벽체로 이루어진다. 저면과 측면이 만나는 모서리는 부드러운 곡면을 이루도록 딥드로잉을 통해 홈(43)을 형성한다. 홈(43)은 평면상 직사각형으로 이루어지며, 알미늄층 부분인 홈과 그 주변의 짧은 두 측변(제1 측변)에서는 플랜지부(42,44)가 형성되어 있다. 홈(43)과 플랜지부(42,44)의 양 쪽으로는 (제2 측변에 연결된 부분)에는 스테인레스 스틸층을 가지는 두 부분의 연장부(46,48)가 위치한다. 두 연장부(46,48)는 같은 폭으로 형성될 수 있다. 이런 형태는 평편한 4각형 파우치 외장재(40)의 홈(43) 부분을 딥드로잉 가공하여 형성할 수 있다. 8 illustrates a state in which the
제 1전극 탭(37) 및 제 2 전극 탭 (38)은 파우치 외장재(40)의 상부 플랜지 부(42)를 통하여 외부로 인출되며, 파우치 밖에서 보호 회로 모듈(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다. The
전극 탭이 인출되는 부분에는 전극 탭이 상부 플랜지부를 가로지르게 된다. 이때, 파우치막의 금속박을 통해 서로 단락되지 않고, 파우치 실링을 돕도록 전극 탭이 인출되는 부분에는 수지 테이프(절연 테이프)가 설치된다. Where the electrode tab is drawn out, the electrode tab crosses the upper flange portion. At this time, a resin tape (insulating tape) is provided at a portion where the electrode tab is pulled out so as not to short-circuit with each other through the metal foil of the pouch film and to help pouch sealing.
도8의 상태에서 파우치 외장재(40)의 홈(43) 및 플랜지(42,44)로 이루어진 부분과 두 연장부(46,48) 사이의 경계를 따라 연장부(46,48)가 홈(43)에 놓인 전극 조립체(30)를 덮도록 접철된다. 접철된 연장부의 서로 만나는 두 단부(461,481)와 전극 탭(37,38)이 인출되는 상부 플랜지부(42)에 대한 융착이 이루어져 상부 실링부(52) 및 전면 실링부(51)가 형성된 도9a 및 도9b의 상태가 된다. 연장부(46,48)의 두 단부는 파우치막의 내측에 위치하는 열융착성 수지층이 서로 대향하도록 하여 융착을 실시하고, 도9b와 같이 융착된 전면 실링부(51)를 접어서 파우치의 다른 연장부 부분에 닿도록 한다. In the state shown in FIG. 8, the
한편, 연장부(46,48)의 두 단부(461,481)를 융착시킬 때에는 두 단부를 파우치 폭의 중앙쪽으로 당겨서 융착을 실시한다. 두 단부가 당겨지는 과정에서는 두 단부(461,481)는 원래 파우치 폭의 외측을 향하던 것이 파우치 폭의 내측을 향하게 된다. 따라서, 파우치 외장재에 홈을 형성하면서 이루어진 파우치 홈의 장측변과 연장부(46,48)가 연결되는 부분의 각진 형태가 펴지게 된다. 동시에 홈 내부의 전극 조립체 외면이 지지 기준면이 되어 파우치 홈의 장측변 부분에 전극 조립체 외면과 같은 형태의 곡면이 형성되면서 파우치 베어셀의 좁은 측면(53)은 전체가 곡 면을 이루게 된다.On the other hand, when the two ends 461 and 481 of the
도10을 참조하면, 전극 탭이 인출되는 상부 실링부인 제1 실링부(52) 반대편에도 제2 실링부가 있고, 이 제2 실링부에는 도9a의 상태에서 열융착이 이루어지지 않아 내부 전극 조립체로 전해액(60)을 공급하는 통로가 될 수 있다. 개방된 제2 실링부를 통해 파우치 내부에 전해액(60)이 주입된다. Referring to FIG. 10, a second sealing part is also provided on the opposite side of the first sealing
따라서, 전해액이 주입되는 방향에 대향하여 전극판과 세퍼레이터 사이의 틈이 보이는 전극 조립체의 상면 혹은 하면이 드러나게 된다. 그러므로, 전해액이 쉽게 전극 조립체 내로 유입될 수 있다. 실시예에 따라서는 전극 탭이 인출되는 제1 실링부(52) 일부가 개방된 상태로 있고, 반대편 제2 실링부가 실링되어 전해액이 파우치(50)의 제1 실링부(52)를 통해 주입되도록 할 수도 있다. Therefore, the upper or lower surface of the electrode assembly, in which the gap between the electrode plate and the separator is visible, is exposed to face the direction in which the electrolyte is injected. Therefore, electrolyte solution can be easily introduced into the electrode assembly. According to the exemplary embodiment, a part of the first sealing
도11을 참조하면, 전해액이 주입된 도10의 상태에서 개방된 플랜지 부분에 대한 열융착을 하여 파우치의 하부 실링부(57)를 형성하고, 파우치가 완전히 외부로부터 밀봉되도록 한다. 하부 실링부(57)는 절곡되어 파우치(50)의 하면(55)을 커버하도록 할 수 있다. Referring to FIG. 11, heat sealing is performed on the flange portion opened in the state of FIG. 10 in which the electrolyte is injected to form the
이상의 실시예들과 같이 형성되는 파우치형 베어셀을 이용하면 베어셀의 상하부에만 핫멜트 수지층이나 회로 기판을 포함하는 수지 조립체를 결합하여 그대로 혹은 얇은 수지 튜브로 감싸진 상태로 완성된 전지 팩을 이루도록 할 수 있다. 즉, 파우치 자체로 외부 손상에 대해 강한 저항력을 가지게 되므로 전지 팩의 구성을 간단하게 할 수 있게 된다.When using the pouch type bare cell formed as in the above embodiments, the resin assembly including the hot melt resin layer or the circuit board is combined with only the upper and lower parts of the bare cell to form a finished battery pack as it is or wrapped with a thin resin tube. can do. That is, since the pouch itself has a strong resistance to external damage, the configuration of the battery pack can be simplified.
도 1은 종래의 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 conventional pouch type lithium secondary battery.
도2 내지 도5는 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 파우치의 형성 방법을 나타내는 개략적 측단면도이다. 2 to 5 are schematic side cross-sectional views showing a method of forming a pouch used in an embodiment of the present invention.
도6은 본 발명에 따른 다른 실시예의 전지 외장용 파우치 형태를 나타내는 개략적 측단면도이다. Figure 6 is a schematic side cross-sectional view showing the form of the battery packaging pouch of another embodiment according to the present invention.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에의 전지 외장용 파우치 부재를 나타내는 개략적인 측단면도이다.Fig. 7 is a schematic side cross-sectional view showing a battery exterior pouch member according to still another embodiment of the present invention.
도8 내지 도11은 도7의 단면도에 나타난 파우치 부재가 파우치를 형성하는 방법을 보다 자세히 나타내는 사시도이다.8 to 11 are perspective views showing in more detail how the pouch member shown in the cross-sectional view of FIG. 7 forms a pouch.
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