KR101405621B1 - Pouch for secondary battery and Secondary battery using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속 박층에 적어도 하나의 내열성 보강층을 가지는 2차 전지용 파우치 포장재 및 이를 이용한 파우치형 이차전지를 제공한다.The present invention provides a pouch packing material for a secondary battery having at least one heat resistant reinforcing layer in a metal thin layer and a pouch type secondary battery using the same.

본 발명은 내부층, 금속호일층, 및 외부층이 순차적으로 적층된 파우치 포장재에서 상기 내부층의 적어도 일면에 내열성보강층을 더 포함함으로써 내부층의 붕괴를 억제하여 금속호일이 전해질에 노출되는 것을 억제시켜 절연특성이 우수한 파우치 포장재를 제공한다. The present invention further includes a heat resistant reinforcing layer on at least one side of the inner layer in a pouch package having an inner layer, a metal foil layer, and an outer layer sequentially laminated, thereby suppressing the collapse of the inner layer and inhibiting the metal foil from being exposed to the electrolyte Thereby providing a pouch packaging material excellent in insulation characteristics.

내열성보강층*이차전지*파우치*절연성 Heat-resistant reinforcing layer * Secondary battery * Pouch * Insulation

Description

이차전지용 파우치 포장재 및 파우치형 이차전지{Pouch for secondary battery and Secondary battery using the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pouch type secondary battery,

본 발명은 내열성 보강층을 포함하여 절연특성이 향상된 이차전지 전극 조립체의 용기로 사용되는 파우치 포장재 및 이를 사용한 파우치형 이차전지에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pouch packing material used as a container of a secondary battery electrode assembly having improved insulation characteristics including a heat resistant reinforcing layer and a pouch type secondary battery using the same.

비디오 카메라, 휴대용 전화, 휴대용 PC 등의 휴대용 전기 제품 사용이 활성화됨에 따라 그 구동 전원으로서 주로 사용되는 이차전지에 대한 중요성이 증가되고 있다. 특히, 리튬 이차전지는 기존의 납 축전지와, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 니켈-아연전지 등 다른 이차전지와 비교하여 단위 중량 당 에너지 밀도가 높고 급속 충전이 가능하기 때문에 사용의 증가가 활발하게 진행되고 있다.As the use of portable electric appliances such as video cameras, portable phones, and portable PCs is being activated, the importance of secondary batteries, which are mainly used as driving power sources, is increasing. In particular, the lithium secondary battery has a higher energy density per unit weight and can be rapidly charged as compared with conventional lead-acid batteries and other secondary batteries such as nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries and nickel-zinc batteries. It is actively proceeding.

통상적으로 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 이차전지는 디지털 카메라, 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터, 하이브리드 자동차 등 첨단 분야의 개발로 활발한 연구가 진행중이다. 이차전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬이차전지 등을 들 수 있다. Unlike conventional primary batteries, which can not be charged, secondary batteries capable of charging and discharging are under active research in the development of advanced fields such as digital cameras, cellular phones, notebook computers, and hybrid vehicles. Examples of the secondary battery include a nickel-cadmium battery, a nickel-metal hydride battery, a nickel-hydrogen battery, and a lithium secondary battery.

이 중에서, 리튬이차전지는 작동 전압이 3.6V 이상으로 휴대용 전자 기기의 전원으로 사용되거나, 또는 수 개를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 전지나 니켈-메탈 하이드라이드 전지에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용되고 있는 추세이다.Among them, the lithium secondary battery is used as a power source of a portable electronic device at an operating voltage of 3.6 V or more, or several series are connected in series to be used in a high-output hybrid vehicle. Compared with a nickel-cadmium battery or a nickel-metal hydride battery The operating voltage is three times higher and the energy density per unit weight is also excellent.

리튬 이차전지는 전해질 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온전지와 고분자 고체 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 구분할 수 있다. 그리고, 리튬 이온 폴리머 전지는 고분자 고체 전해질의 종류에 따라 전해액이 전혀 함유되어 있지 않은 완전고체형 리튬 이온 폴리머 전지와 전해액을 함유하고 있는 겔형 고분자 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 나눌 수 있다.The lithium secondary battery can be classified into a lithium ion battery using a liquid electrolyte and a lithium ion polymer battery using a polymer solid electrolyte depending on the type of electrolyte. The lithium ion polymer battery can be divided into a fully solid lithium ion polymer battery containing no electrolytic solution and a lithium ion polymer battery using a gel polymer electrolyte containing an electrolyte depending on the kind of polymer solid electrolyte.

액체 전해질을 사용하는 리튬 이온전지의 경우 대개 원통이나 각형의 금속 캔을 용기로 하여 용접 밀봉시킨 형태로 사용된다. 이런 금속캔을 용기로 사용하는 캔형 이차전지는 형태가 고정되므로 이를 전원으로 사용하는 전기 제품의 디자인을 제약하는 단점이 있고, 부피를 줄이는 데 어려움이 있다. 따라서, 두 전극과 세퍼레이터, 전해질을 필름으로 만든 파우치에 넣고 밀봉하여 사용하는 파우치형 이차전지가 개발되어 사용되고 있다.In the case of a lithium ion battery using a liquid electrolyte, it is usually used in a form in which a cylinder or a rectangular metal can is used as a container and welded and sealed. Since the can type secondary battery using such a metal can as a container is fixed in shape, there is a disadvantage that it restricts the design of an electrical product using the metal can as a power source, and it is difficult to reduce the volume. Therefore, a pouch-type secondary battery in which two electrodes, a separator, and an electrolyte are put in a film-made pouch and sealed is developed and used.

통상적으로 사용되는 리튬 이온 폴리머 전지의 파우치는 순차적으로 열접착성을 가져 실링재 역할을 하는 열접착층인 폴리올레핀계 수지층(Polyolefin Layer)의 내부층, 기계적 강도를 유지하는 기재 및 수분과 산소의 배리어층으로서 역할을 하는 금속박층인 알미늄층(AL/Aluminum Layer), 기재 및 보호층으로 작용하는 나일 론층(Nylon Layer)인 외부층이 적층된 다층막구조로 구성되어 있다. 폴리올레핀계 수지층으로 흔히 사용되는 것으로는 CPP(Casted Polypropylene)가 있다.The pouch of a commonly used lithium ion polymer battery includes an inner layer of a polyolefin resin layer, which is a thermal bonding layer having a thermal adhesion property in order to serve as a sealing material, a base material that maintains mechanical strength, An aluminum layer (AL / Aluminum Layer) serving as a metal foil serving as a protective layer, and a nylon layer serving as a protective layer. Commonly used as a polyolefin-based resin layer is CPP (Casted Polypropylene).

파우치형 이차전지는 형태에 융통성을 가질 수 있고 보다 작은 부피 및 질량으로 같은 용량의 이차전지를 구현할 수 있는 장점이 있다. 그러나 캔형과 달리 파우치형은 연질의 파우치를 용기로 사용하므로 기계적 강도가 약하고 밀봉의 신뢰성이 낮아질 수 있다. 따라서 누액의 문제가 큰 전해액 사용 리튬 이온 이차전지에서 보다는 주로 겔형이나 완전 고체형 리튬 이온 폴리머 전지에 사용된다.The pouch type secondary battery has flexibility in shape and has the advantage that a secondary battery of the same capacity can be realized with a smaller volume and mass. However, unlike the can type, the pouch type uses a soft pouch as the container, so the mechanical strength is weak and the reliability of the seal may be lowered. Therefore, it is mainly used in a gel type or fully solid lithium ion polymer battery, rather than a lithium ion secondary battery using a large amount of electrolyte.

상기와 같은 구조를 가지는 파우치 포장재는 전극체와 전해액을 넣고, 열융착을 통하여 밀봉시키게 되는데, 이때 내부층인 CPP 층이 미세하게라도 파괴되는 경우 금속박층이 전지 내부에 노출되게 되며, 이 경우 전해액과의 반응성으로 인해 부반응이 발생하게 된다. When the CPP layer, which is an inner layer, is broken even if it is finely broken, the metal foil layer is exposed to the inside of the battery. In this case, when the electrolyte layer is sealed with the electrode body and the electrolyte, A side reaction occurs due to the reactivity with the compound.

상기 부반응이 발생되면 전극의 활성층이 기계적으로 붕괴되며 수분침투가 용이하게 되어 전지의 수명이 급격히 감소하게 된다. 이러한 문제 때문에, 상기 열 융착을 약하게 하게 되면 실링부를 통한 수분 침투 특성이 증가되어 역시 전지의 수명에 심각한 악영향을 끼칠 수 있게 된다.When the side reaction is generated, the active layer of the electrode is mechanically collapsed and moisture penetration is facilitated, so that the lifetime of the battery drastically decreases. Due to such a problem, when the thermal fusion is weakened, the moisture penetration characteristic through the sealing part is increased, and the life of the battery is seriously adversely affected.

따라서, 내부 CPP 층의 파괴없이 융착시키는 것이 중요한 기술로 인정받고 있으며, 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 연구가 필요한 실정이다.Therefore, it is recognized that it is important to fuse the internal CPP layer without destroying it, and research for solving the above problems is needed.

      따라서, 본 발명에서는 상기와 같이 이차전지의 파우치 포장재에서 열융착으로 인해 발생되는 상기와 같은 수분 침투 등의 문제를 해결하여 전지의 성능을 향상시키기 위한 것이다.Therefore, in the present invention, as described above, the problem of moisture infiltration or the like generated due to heat fusion in the pouch packaging material of the secondary battery is solved and the performance of the battery is improved.

이에, 본 발명은 내부층, 금속호일층, 및 외부층이 순차적으로 적층된 파우치 포장재에서 상기 내부층의 적어도 일면에 내열성 보강층을 더 포함함으로써 내부층의 붕괴를 억제하여 금속호일이 전해질에 노출되는 것을 억제시켜 절연특성이 우수한 파우치 포장재를 제공할 수 있게 되었다. Accordingly, the present invention provides a pouch packaging material in which an inner layer, a metal foil layer, and an outer layer are sequentially stacked, wherein a heat resistant reinforcing layer is further provided on at least one surface of the inner layer to suppress collapse of the inner layer, It is possible to provide a pouch packing material excellent in insulation characteristics.

따라서, 본 발명의 목적은 내부층이 파괴됨없이, 외부로부터의 수분 침투를 저하시킬 수 있어 절연특성이 우수한 이차전지의 파우치를 제공하는 데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a pouch for a secondary battery that can lower moisture permeation from the outside without breaking the inner layer, and thus has excellent insulation characteristics.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기와 같이 외부로부터 수분침투를 막을 수 있는 파우치를 이용함으로써 전지 성능이 향상된 파우치형 이차전지를 제공하는 데도 있다. Another object of the present invention is to provide a pouch-type secondary battery having improved battery performance by using a pouch capable of preventing moisture penetration from the outside as described above.

본 발명과 같이 내부층, 금속박층, 및 외부층이 순차적으로 적층된 파우치 포장재에서 상기 내부층의 적어도 일면에 내열성보강층을 더 포함함으로써 내부층 의 붕괴를 억제하여 금속호일이 전해질에 노출되는 것을 억제시켜 절연특성이 우수한 파우치 포장재를 제공할 수 있다.In the pouch packaging material in which the inner layer, the metal foil layer and the outer layer are sequentially stacked as in the present invention, the heat resistant reinforcing layer is further provided on at least one surface of the inner layer to suppress the collapse of the inner layer to suppress the metal foil from being exposed to the electrolyte Thereby providing a pouch packaging material having excellent insulation characteristics.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전지의 파우치 외장재는 금속박층에 적어도 하나의 내열성 보강층을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the pouch outer cover of the battery of the present invention includes at least one heat resistant reinforcing layer in the metal foil layer.

또한, 본 발명의 이차전지는 상기 파우치 외장재를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.In addition, the secondary battery of the present invention is characterized by including the pouch exterior material.

이하에서 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

통상의 이차전지에 사용되는 파우치 외장재는 다음 도 1과 같이 내부층(30)/금속박층(20)/외부층(10)으로 이루어져 있다. 그러나, 본 발명에 따른 파우치 외장재는 상기 금속박층(20)에 적어도 하나의 내열성 보강층(40)을 더 구비한 다음 도 2와 같은 구조를 가진다.The pouch outer casing used in a conventional secondary battery is composed of the inner layer 30 / the metal foil layer 20 / the outer layer 10 as shown in FIG. However, the pouch exterior material according to the present invention has at least one heat-resistant reinforcing layer 40 in the metal foil layer 20, and then has a structure as shown in FIG.

본 발명과 같이 금속박층(20)에 적어도 하나의 내열성 보강층(40)을 구비함으로써, 실링시 내부 고분자층의 붕괴를 억제하여 금속박층이 전해질에 노출되는 것을 억제함으로써 절연특성을 향상시킬 수 있다. By providing at least one heat resistant reinforcing layer 40 in the metal foil layer 20 as in the present invention, it is possible to suppress the collapse of the internal polymer layer at the time of sealing, thereby suppressing the metal foil layer from being exposed to the electrolyte,

상기 파우치 외장재의 금속박층은 적정 두께를 유지하고 외부로부터 내부로 수증기, 가스가 침투하는 것을 방지하며, 전해액의 누수를 방지하는 역할을 한다. 상기 금속박층으로는 철(Fe), 탄소(C), 크롬(Cr) 및 망간(Mn)의 합금, 철(Fe), 탄 소(C), 크롬(Cr) 및 니켈(Ni)의 합금, 알루미늄(Al), 구리(Cu) 또는 그 등가물중 선택된 어느 하나가 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그러나, 상기 금속박층을 철이 함유된 재질로 할 경우에는 기계적 강도가 강해지고, 알루미늄이 함유된 재질로 할 경우에는 유연성이 좋아진다. 통상, 알루미늄 금속 호일이 바람직하게 사용된다. The metal foil layer of the pouch exterior material has a proper thickness and prevents penetration of water vapor and gas from the outside to the inside, and prevents leakage of the electrolytic solution. As the metal foil layer, an alloy of iron (Fe), carbon (C), chromium (Cr) and manganese (Mn), an alloy of iron (Fe), carbon (C), chromium (Cr) Aluminum (Al), copper (Cu), or an equivalent thereof may be used, but the present invention is not limited thereto. However, when the metal foil layer is made of iron-containing material, the mechanical strength is strengthened, and when the metal foil layer is made of aluminum-containing material, flexibility is improved. Normally, an aluminum metal foil is preferably used.

상기 금속박층에 형성되는 적어도 하나의 내열성 보강층은 융점 180℃ 이상인 내열성 고분자로 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 내열성 고분자는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 아크릴계 고분자, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리이미드, 폴리아마이드, 셀룰로오스, 아라미드, 나일론, 폴리에스테르, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸, 폴리아릴레이트, 테프론, 및 유리섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상이나, 이에 한정되지 않는다. The at least one heat-resistant reinforcing layer formed on the metal foil layer is preferably formed of a heat-resistant polymer having a melting point of 180 ° C or higher. Such a heat-resistant polymer may be selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, an acrylic polymer, a polyacrylonitrile, a polyimide, a polyamide, a cellulose, an aramid, a nylon, a polyester, a polyparaphenylenebenzobisoxazole, a polyarylate, , But is not limited thereto.

상기 내열성 보강층은 상기 금속박층의 일면에 얇은 두께로 코팅(coating) 또는 라미네이팅(laminating)시킬 수 있다. 상기 내열성 보강층은 상기 내열성 고분자 수지를 상기 금속박층의 일 표면에 액상 코팅하거나, 또는 상기 내열성 고분자를 미리 필름 형태로 만들어 각종 라미네이팅 방법에 의해 적층시킬 수도 있다. 또한, 본 발명에 포함되는 상기 내열성 보강층은 단일층, 복합층 모두 가능하며, 필요에 따라 선택될 수 있다.The heat resistant reinforcing layer may be coated or laminated on one side of the metal foil layer to have a small thickness. The heat-resistant reinforcing layer may be formed by laminating the heat-resistant polymer resin on one surface of the metal foil layer, or by laminating the heat-resistant polymer in advance in the form of a film by various laminating methods. In addition, the heat-resistant reinforcing layer included in the present invention may be either a single layer or a multiple layer, and may be selected as required.

이러한 내열성 보강층의 두께는 5 내지 40㎛이며, 상기 내열성 보강층의 두께가 상기 범위를 벗어날 경우 전지의 밀봉성을 저하시켜서 외부의 수분이 전지 내부로 침투할 수 있으며 또한 불필요한 두께의 증가로 인하여 전지의 에너지 밀도를 저하시키는 문제가 있을 수 있어 바람직하지 못하다. When the thickness of the heat resistant reinforcing layer is out of the above range, the sealing performance of the battery is lowered, so that external moisture can penetrate into the battery. Further, due to an unnecessary increase in thickness, There is a problem that the energy density is lowered, which is undesirable.

상기 파우치 외장재를 구성하는 내부층은 열접착층으로서, 무연신 폴리프로필렌(casted polypropylene: CPP)과 같은 변성 폴리프로필렌, 폴리프로필렌과 부틸렌과 에틸렌 삼원공중합체 등이 사용될 수 있다. 상기 열접착층은 상기 금속박층의 다른 면에 대략 30∼80㎛의 두께로 코팅 또는 라미네이팅되어 있다.The inner layer constituting the pouch outer cover material may be a thermoplastic adhesive layer such as modified polypropylene such as casted polypropylene (CPP), polypropylene, butylene, and ethylene terpolymer. The heat-adhesive layer is coated or laminated on the other surface of the metal foil layer to a thickness of about 30 to 80 mu m.

또한, 상기 파우치 외장재를 구성하는 외부층은 기재 및 보호층으로 작용하는 것으로, 통상 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트로 구성된다. The outer layer constituting the pouch exterior member acts as a substrate and a protective layer, and is usually composed of nylon or polyethylene terephthalate.

통상 상기 도 1과 같은 구조를 가지는 파우치 외장재의 경우, 다음 도 3에서 보는 바와 같이 외부의 열이나 압력이 가해졌을 때, 내부층(CPP층)이 붕괴되어 전해액이 침투하게 되고, 절연저항이 파괴되는 문제가 있었다.In the case of the pouch case having the structure as shown in FIG. 1, as shown in FIG. 3, when the external heat or pressure is applied, the inner layer (CPP layer) collapses and electrolyte penetrates, There was a problem.

그러나, 본 발명과 같이 내열성 보강층을 구비하는 파우치 외장재를 사용할 경우, 다음 도 4와 같이 외부에서 열이나 압력이 가해지더라도 상기 내열성 보강층이 절연저항이 파괴되는 것을 억제시키기 때문에 상기와 같은 종래 문제들을 해결할 수 있게 된다. However, in the case of using the pouch outer cover material having the heat resistant reinforcing layer as in the present invention, since the heat resistant reinforcing layer suppresses the breakdown of the insulation resistance even when heat or pressure is externally applied as shown in FIG. 4, .

한편, 본 발명의 파우치형 이차 전지는 제1전극, 제2전극 및 그 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극조립체; 및 상기 전극조립체가 수납될 수 있는 공간부가 형성되어 있는 파우치 본체와, 상기 파우치 본체와 적어도 일변이 접하여 있는 파우치 커버를 구비하는 파우치 외장재를 포함하며, 상기 외장재는 적어도 외부층/금속박층/내부층으로 적층되어 이루어지고, 상기 금속박층에 적어도 하나의 내열성 보강층을 포함한다. Meanwhile, the pouch type secondary battery of the present invention includes an electrode assembly including a first electrode, a second electrode, and a separator interposed therebetween; And a pouch cover having a pouch cover at least one side of which is in contact with the pouch main body, wherein the outer casing comprises at least an outer layer / a metal foil layer / an inner layer And at least one heat-resistant reinforcing layer is included in the metal foil layer.

상기 전극조립체는 제1전극과 제2전극과 그 사이에 분리막을 개재하여 권취된 젤리롤(jelly-roll) 형태로 구비되거나, 이들이 적층된 적층형 전극조립체로 구비될 수 있다.The electrode assembly may include a first electrode, a second electrode, and a jelly-roll structure wound therebetween with a separator interposed therebetween, or may be provided with a stacked electrode assembly in which the electrode assembly is stacked.

상기 제1전극 및 제2전극은 서로 극성을 달리하며, 양극 또는 음극으로 사용될 수 있다. 상기 제1전극 및 제2전극은 집전체와 상기 집전체의 적어도 일면에 도포되는 전극 활물질, 즉 양극 활물질 또는 음극 활물질을 포함한다.The first electrode and the second electrode have different polarities from each other and may be used as an anode or a cathode. The first electrode and the second electrode include a current collector and an electrode active material coated on at least one surface of the current collector, that is, a cathode active material or a negative electrode active material.

상기 제1전극 또는 제2전극이 양극으로 사용되는 경우, 전극 집전체로는 스테인레스강, 니켈, 알루미늄, 티탄 또는 이들의 합금, 알루미늄 또는 스테인레스강의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은을 표면 처리시킨 것 등을 사용할 수 있고, 이들 중 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 바람직하다. When the first electrode or the second electrode is used as an anode, the electrode collector may be formed by surface-treating carbon, nickel, titanium or silver on the surface of stainless steel, nickel, aluminum, titanium or an alloy thereof, aluminum or stainless steel Or the like may be used, and among them, aluminum or an aluminum alloy is preferable.

상기 제1전극 또는 제2전극이 음극으로 사용되는 경우, 전극 집전체로는 스테인레스강, 니켈, 구리, 티탄 또는 이들의 합금, 구리 또는 스테인레스강의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은을 표면 처리시킨 것 등을 사용할 수 있고, 이들 중 구리 또는 구리 합금이 바람직하다.When the first electrode or the second electrode is used as a cathode, the electrode current collector may be formed by surface-treating carbon, nickel, titanium or silver on the surface of stainless steel, nickel, copper, titanium or an alloy thereof, copper or stainless steel Or the like can be used, and among them, copper or a copper alloy is preferable.

상기 양극 활물질로는 통상적으로 리튬함유 전이금속 산화물 또는 리튬 칼코게나이드 화합물을 모두 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로는 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, 또는 LiNi1 -x-yCoxMyO2(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1, M은 Al, Sr, Mg, La 등의 금속) 등의 금속 산화물이 사용될 수 있다. 상기 음극 활물질로는 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유 등의 탄소 재료, 리튬 금속, 리 튬 합금 등이 사용될 수 있다. As the cathode active material, a lithium-containing transition metal oxide or a lithium chalcogenide compound can be generally used. Typical examples thereof include LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , or LiNi 1 -xy Co x M y O 2 (0? x? 1, 0? y? 1, 0? x + y? 1, and M is a metal such as Al, Sr, Mg, or La). As the negative electrode active material, a carbon material such as crystalline carbon, amorphous carbon, carbon composite, or carbon fiber, lithium metal, lithium alloy, or the like can be used.

상기 분리막은 상기 제1전극 및 제2전극 사이의 단락을 방지하고 리튬 이온의 이동통로를 제공하는 것으로서, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀계 고분자막 또는 이들의 다중막, 미세다공성 필름, 직포 및 부직포와 같은 공지된 것을 사용할 수 있다.The separation membrane prevents a short circuit between the first electrode and the second electrode and provides a passage for lithium ion. The separation membrane may be formed of a polyolefin-based polymer membrane such as polypropylene or polyethylene or a multiple membrane thereof, a microporous film, a woven fabric, The same known ones can be used.

상기 전극조립체의 제1전극 및 제2전극에는 각각 제1전극탭 및 제2전극탭이 레이저용접, 초음파용접, 저항용접과 같은 용접이나 도전성 접착제에 의하여 통전가능하도록 부착되어 있다. The first electrode tab and the second electrode tab of the electrode assembly are attached to the first electrode tab and the second electrode tab, respectively, so as to be energizable by welding or conductive adhesive agent such as laser welding, ultrasonic welding, or resistance welding.

이들 전극탭은 전극조립체가 권취되는 방향과 수직한 방향으로 전극조립체로부터 돌출되도록 형성되어 있다. 상기 밀봉부 중 상기 케이스 본체와 케이스 커버가 연결되어 있는 변과 반대편에 위치한 밀봉부를 통해 서 상기 전극조립체의 제1전극탭과 제2전극탭이 인출된다. 상기 전극탭에는 절연성 소재로 만들어진 보호 테이프가 부착되어 전극 간의 단락을 방지한다.These electrode tabs are formed to protrude from the electrode assembly in a direction perpendicular to the direction in which the electrode assembly is wound. The first electrode tab and the second electrode tab of the electrode assembly are drawn out through a sealing portion of the sealing portion which is located opposite to the side where the case body and the case cover are connected. A protective tape made of an insulating material is attached to the electrode tab to prevent a short circuit between the electrodes.

이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited thereto.

실시예Example 1 : 내열성  1: Heat resistance 보강층을The reinforcement layer 구비한 파우치 외장재의 제조 Manufacture of Exterior Pouch Exterior Material

두께 40㎛의 CPP 필름으로 이루어진 내부층에 알루미늄 호일 금속박층을 형성시킨 다음, 상기 알루미늄 금속박층에 폴리에틸렌테레프탈레이트 고분자를 이용하여 20㎛ 두께의 내열성 보강층을 형성시켰다. 그 다음, 내열성 보강층이 형성된 상기 알루미늄 금속박층의 반대면에 외부층으로 작용하는 나일론층(Nylon Layer)을 적층시켜 파우치 외장재를 제조하였다. An aluminum foil metal foil layer was formed on an inner layer made of a CPP film having a thickness of 40 mu m and a heat resistant reinforcing layer having a thickness of 20 mu m was formed on the aluminum foil layer using a polyethylene terephthalate polymer. Next, a nylon layer serving as an outer layer was laminated on the opposite surface of the aluminum foil layer on which the heat-resistant reinforcing layer was formed to manufacture a pouch exterior member.

실시예Example 2 : 내열성  2: Heat resistance 보강층을The reinforcement layer 구비한 파우치 외장재의 제조 Manufacture of Exterior Pouch Exterior Material

두께 40㎛의 CPP 필름으로 이루어진 내부층에 알루미늄 호일 금속박층을 형성시킨 다음, 상기 알루미늄 금속박층에 폴리이미드를 이용하여 20㎛ 두께의 내열성 보강층을 형성시켰다. 그 다음, 내열성 보강층이 형성된 상기 알루미늄 금속박층의 반대면에 외부층으로 작용하는 나일론층(Nylon Layer)을 적층시켜 파우치 외장재를 제조하였다. An aluminum foil metal foil layer was formed on an inner layer made of a CPP film having a thickness of 40 mu m and a heat resistant reinforcing layer having a thickness of 20 mu m was formed on the aluminum foil layer using polyimide. Next, a nylon layer serving as an outer layer was laminated on the opposite surface of the aluminum foil layer on which the heat-resistant reinforcing layer was formed to manufacture a pouch exterior member.

비교예Comparative Example 1 One

상기 실시예 1에서 금속산화막을 포함하지 않는 통상의 내부층/금속층/외부층으로 이루어진 파우치 외장재를 제조하였다.In Example 1, a pouch outer sheath made of a conventional inner layer / metal layer / outer layer not including a metal oxide film was prepared.

실험예Experimental Example

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 파우치 외장재를 사용하여 그 내부에 통상의 전극조립체를 위치시켜 이차전지를 제조하였다. 그 다음, 이들의 절연특성을 다음과 같이 평가하였으며, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다. The secondary battery was manufactured by placing the conventional electrode assembly in the pouch outer case made in the above examples and comparative examples. Then, their insulating properties were evaluated as follows, and the results are shown in Table 1 below.

-절연특성 : 완성된 전지의 포장재 금속층인 알루미늄과 전지의 음극 간의 저항을 메가오옴미터(Megaohmmeter)를 이용하여 측정하였으며 그 저항값이 10Mohm 이하인 경우를 불량으로 평가하였다. - Insulation characteristics: The resistance between the aluminum, which is the metal layer of the packaging material of the finished battery, and the negative electrode of the battery was measured using a mega- ohmmeter. The resistance was evaluated as poor when the resistance was below 10Mohm.

총 제조된 전지의 수The total number of cells manufactured 절연 불량 전지Insulated battery 양품 전지Good battery 실시예 1Example 1 100100 33 9797 실시예 2Example 2 100100 55 9595 비교예 1Comparative Example 1 100100 2525 7575

상기 표 1의 결과에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명과 같이 금속박층에 적어도 하나의 내열성 보강층을 구비한 파우치의 경우에 절연 불량의 발생이 개선됨을 알 수 있다.As can be seen from the results of Table 1, it can be seen that the occurrence of insulation failure is improved in the case of a pouch having at least one heat-resistant reinforcing layer in the metal foil layer as in the present invention.

도 1은 통상의 전지용 파우치 외장재의 구조를 나타낸 것이고,Fig. 1 shows the structure of a conventional battery pouch exterior member,

도 2는 본 발명에 따른 내열성 보강층을 포함하는 전지용 파우치 외장재의 구조를 나타낸 것이며,2 shows a structure of a pouch outer cover material for a battery including a heat resistant reinforcing layer according to the present invention,

도 3은 종래 전지용 파우치 외장재의 실링시 외부 열이나 압력에 의해 절연저항이 파괴되는 형상을 나타낸 것이고,3 is a view showing a state in which insulation resistance is destroyed by external heat or pressure when sealing a pouch exterior material for a conventional battery,

도 4는 본 발명에 따른 전지용 파우치 외장재의 실링시 외부 열이나 압력에 의해 절연저항이 파괴되는 형상을 나타낸 것이다. FIG. 4 is a view showing a state in which insulation resistance is destroyed by external heat or pressure when a battery pouch exterior member according to the present invention is sealed.

<도면 부호의 간단한 설명>&Lt; Brief Description of Drawings &

100, 200 : 파우치 외장재100, 200: Pouch Exterior Material

30 : 내부층30: inner layer

20 : 금속박층20: metal foil layer

10 : 외부층10: outer layer

40 : 내열성 보강층  40: heat-resistant reinforcing layer

Claims (10)

외부층/금속박층/내열성 보강층/내부층이 연속하여 순차적으로 적층된 구조로 이루어지고,The outer layer / the metal foil layer / the heat-resistant reinforcing layer / the inner layer are successively laminated successively, 상기 내열성 보강층은 상기 금속박층의 양 면 중 내부층을 향하는 일면에 적어도 한 층 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전지용 파우치 외장재.Wherein the heat-resistant reinforcing layer is formed on at least one surface of one surface of the metal foil layer that faces the inner layer. 제 1항에 있어서, 상기 내열성 보강층은 융점 180℃ 이상인 내열성 고분자인 것을 특징으로 하는 전지용 파우치 외장재.The battery pouch exterior member according to claim 1, wherein the heat-resistant reinforcing layer is a heat-resistant polymer having a melting point of 180 ° C or higher. 제 2항에 있어서, 상기 내열성 고분자는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 아크릴계 고분자, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리이미드, 폴리아마이드, 셀룰로오스, 아라미드, 나일론, 폴리에스테르, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸, 폴리아릴레이트, 테프론, 및 유리섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 전지용 파우치 외장재.The heat-resistant polymer according to claim 2, wherein the heat-resistant polymer is at least one selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, acrylic polymer, polyacrylonitrile, polyimide, polyamide, cellulose, aramid, nylon, polyester, polyparaphenylenebenzobisoxazole, polyarylate , Teflon, and glass fiber. &Lt; IMAGE &gt; 제 1항에 있어서, 상기 내열성 보강층은 코팅(coating) 또는 라미네이팅(laminating)에 의해 형성됨을 특징으로 하는 전지용 파우치 외장재.[2] The battery pouch case according to claim 1, wherein the heat resistant reinforcing layer is formed by coating or laminating. 제 1항에 있어서, 상기 내열성 보강층의 두께는 5 내지 40㎛인 것을 특징으로 하는 전지용 파우치 외장재.The battery pouch exterior member according to claim 1, wherein the heat resistant reinforcing layer has a thickness of 5 to 40 탆. 제 1 항에 있어서, 상기 금속박층은 철(Fe), 탄소(C), 크롬(Cr) 및 망간(Mn)의 합금, 철(Fe), 탄소(C), 크롬(Cr) 및 니켈(Ni)의 합금, 알루미늄(Al), 및 구리(Cu)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전지용 파우치 외장재.The metal foil of claim 1, wherein the metal foil layer is made of an alloy of Fe, C, Cr, and Mn, Fe, C, Cr, ), Aluminum (Al), and copper (Cu). 제 6 항에 있어서, 상기 금속박층은 알루미늄인 것을 특징으로 하는 전지용 파우치 외장재.7. The battery pouch exterior member according to claim 6, wherein the metal foil layer is aluminum. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 내부층은 CPP, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌-프로필렌 공중합체 및 폴리프로필렌-부틸렌-에틸렌 삼원공중합체에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 전지용 파우치 외장재.The battery pouch case according to claim 1, wherein the inner layer is at least one selected from CPP, polyethylene, polyethylene-propylene copolymer and polypropylene-butylene-ethylene terpolymer. 제1 항 내지 제 7항 및 제 9항 중 어느 한 항에 따른 파우치 외장재를 포함하는 리튬 이차전지.10. A lithium secondary battery comprising the pouch exterior member according to any one of claims 1 to 7 and 9.
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