KR101772258B1 - 이차전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전극조립체와, 상기 전극 조립체를 수납하는 파우치와, 상기 파우치의 외부로 돌출되며 상기 전극조립체에 연결되는 전극리드 및, 상기 파우치와 상기 전극리드가 접촉하는 부분에 개재되는 절연부재를 포함하고, 상기 절연부재와 접촉하는 상기 전극리드의 양측에는 외측으로 돌출된 돌출부와 내측으로 함몰된 함몰부가 형성되는 것을 특징으로 하는 포함하는 이차전지에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이차 전지에서 절연부재와 전극리드 사이의 밀봉력을 향상시킬 수 있다.

Description

이차전지{SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 상세하게는 이차전지의 전극리드의 형상을 변경하여 전극리드 주변에서 밀봉성능을 향상시킬 수 있는 이차전지에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 파우치형 이차전지(10)는 전극조립체(1)를 내부에 수용하는 파우치(7)를 구비한다. 여기서 상기 전극조립체(1)는 각 극판에서 연장된 탭(2)을 포함하고, 적층된 탭(2)은 전극리드(4)에 용접 등에 의해 연결된다.
그리고, 상기 전극리드(3)는 상기 파우치(7)의 외부로 돌출되어 있다. 상기 파우치(7)는 상부 라미네이션 시트(5)와 하부 라미네이션 시트(6)가 열융착에 의해 융착되어 내부에 전극조립체(1)를 수용한 상태로 외각부가 실링되는 구조로 형성된다.
그리고 상기 전극리드(3)와 상기 파우치의 밀착면에 절연부재(4)를 구비하여, 상기 파우치(7) 내부에 수용된 전해액이 상기 파우치(7) 외부로 누설되는 것을 방지하고 전기적 절연상태를 확보한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 종래의 전극리드(3)는 사각형의 판상 형상으로 파우치(7)와 접촉하는 부분에 절연부재(4)가 상기 전극리드(3)의 상부면 및 하부면에 밀착되어 있다.
그런데 종래의 이차전지(10)는 전극리드(3)의 양측에 절연부재(4)가 상기 전극리드(3)에 밀착되지 못하고 전극리드(3)와 절연부재(4) 사이에 전극리드(3)의 길이방향으로 빈 공간에 해당하는 채널(8)이 형성되고, 채널(8)을 통해 전해액이 누설되는 문제가 있었다.
특히, 도 2 및 도 3을 참조하면, 종래의 사각형 형상의 전극리드(3)는 절연부재(4)를 부착시 상기 전극리드(3)의 양측면을 따라 채널(8)이 형성되어 상기 채널(8)은 도 3과 같이 평면도를 기준으로 봤을 때 직선으로 형성된다.
그리고, 상기 채널(8)이 이와 같이 직선으로 형성되는 경우 모세관 현상에 의한 전해액 누설이 심화되는 문제가 있었다.
도 4는 이차전지의 전극리드(3)와 절연부재(4)와의 밀봉여부에 대한 실험 과정을 나타내는 사진이다. 도 4를 참조하면, 상기 실험은 절연부재(4)가 부착된 전극리드(3)를 침지액에 침지시킨 후 전극리드(3) 측면에 침지액이 스며들어있는지 여부를 확인함으로써 전극리드(3)측면에서 상기 전극리드(3)와 상기 절연부재(4) 사이에 채널(8)이 형성되는지를 확인하는 실험이다.
도 5는 도 4(a)에서 X2-X2'에서의 단면 사진으로, 도 5에 도시된 것과 같이 종래의 절연부재(4)가 부착된 사각형 형상의 전극리드(3)의 경우A부분에서 절연부재(4)와 전극리드(3) 사이에 침지액이 빠져나오는 것을 확인할 수 있다.
상기와 같은 문제점 중 적어도 일부를 해결하기 위해 제안된 것으로 본 발명은 일측면으로서, 절연부재와 전극리드 사이의 밀봉력을 향상시킬 수 있는 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 일측면으로서, 전극조립체와, 상기 전극 조립체를 수납하는 파우치와, 상기 파우치의 외부로 돌출되며 상기 전극조립체에 연결되는 전극리드 및, 상기 파우치와 상기 전극리드가 접촉하는 부분에 개재되는 절연부재를 포함하고, 상기 절연부재와 접촉하는 상기 전극리드의 양측에는 외측으로 돌출된 돌출부와 내측으로 함몰된 함몰부가 형성되는 것을 특징으로 하는 포함하는 이차전지를 제공한다.
이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이차 전지에서 절연부재와 전극리드 사이의 밀봉력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 파우치형 이차전지의 사시도이다.
도 2는 종래의 이차전지에 구비된 전극리드 및 절연부재의 평면도이다.
도 3은 도 2의 X1-X1'에서의 단면도이다.
도 4은 종래의 전극리드와 절연부재 사이의 밀봉력을 검사하는 실험 사진이다.
도 5는 도 4(a)의 X2-X2'에서의 단면 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지의 사시도이다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 절연부재가 부착된 전극리드의 평면도이다.
도 9은 도 4 실험결과로서 본 발명의 일 실시예에 의한 절연부재가 부착된 전극리드의 단면 사진이다.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 이차전지(100)을 이해시키는데 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예에 의해 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술범위에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지(100)는 전극조립체(110)와, 상기 전극조립체(110)를 수납하는 파우치(120)와, 상기 파우치(120)의 외부로 돌출되며 상기 전극조립체(110)에 연결되는 전극리드(130) 및 상기 파우치(120)와 상기 전극리드(130)가 접촉하는 부분에 개재되는 절연부재(140)를 포함하고, 상기 전극리드(130)는 상기 절연부재(140)와 접촉하는 부분의 양측에서 외측으로 돌출된 돌출부(131)와 내측으로 함몰된 함몰부(132)를 포함한다.
먼저, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 전극조립체(110)는 분리막이 게재된 상태에서 양극판과 음극판이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 와인딩형, 스택형, 스택/폴딩형 구조로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 전극조립체(110)는 각 극판에서 연장된 탭(111)을 포함하고, 적층된 탭(111)은 전극리드(130)에 용접 등에 의해 연결된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지(100)는 상기 전극조립체(110)를 수용하는 파우치(120)를 포함한다. 상기 파우치(120) 내부에는 상기 전극조립체(110)가 수용되고 내부에 전해액이 수용된다.
이 경우, 본 발명의 일 실시예에 의한 전극리드(130)는 일측은 상기 전극조립체(110)에 연결되고 타측은 상기 파우치(120) 외부로 노출된다.
그리고, 상기 전극리드(130)가 상기 파우치와 접촉하는 부분에 밀봉을 위해 절연부재(140)가 상기 전극리드(130)의 상부 및 하부 중 적어도 하나에 부착된다.
그런데, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 전극리드(130)는 상기 절연부재(140)와 밀착되는 부분에서 양측면이 외측으로 돌출된 돌출부(131)와 내측으로 함몰된 함몰부(132)를 포함할 수 있다.
상기 돌출부(131)와 상기 함몰부(132)는 상기 전극리드(130)의 길이방향을 따라 인접하게 형성될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 의한 돌출부(131) 및 함몰부(132)는 일 실시예로 반원 형상으로 구비될 수 있고, 상기 돌출부(131) 및 상기 함몰부(132)가 연속하게 배치되어 평면도상 물결무늬 형상으로 구비될 수 있다.
다만, 도 5에 도시된 돌출부(131) 및 함몰부(132)의 형상이 반원 형상인 것은 일 실시예에 불과하고, 상기 돌출부(131)는 상기 전극리드(130)에서 외측으로 돌출되고 상기 함몰부(132)는 내측으로 함몰되는 한 형상에 제한되지 않고 다양한 실시예가 채용될 수 있다.
그리고, 상기 돌출부(131) 및 상기 함몰부(132)가 도 5 및 도 6에서는 연속적으로 형성되는 실시예가 도시되어 있으나, 상기 돌출부(131) 및 상기 함몰부(132)가 도면상 상하로 서로 이격되게 배치될 수도 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 전극리드(130)는 상기 돌출부(131) 및 상기 함몰부(132)가 상기 전극리드(130)의 양쪽 측면에 모두 형성될 수 있다.
이 경우, 도 8을 참조하면 일측면에 형성된 상기 돌출부(131) 및 상기 함몰부(132)와 타측면에 형성된 상기 돌출부(131) 및 함몰부(132)는 서로 대칭인 형상으로 구비될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 전극리드(130)는 도 7 및 도 8에서는 상기 절연부재(140)와 접촉되는 일측면에서 각각 1개의 돌출부(131) 및 함몰부(132)가 형성되는 실시예가 도시되어 있으나, 복수개의 상기 돌출부(131) 및 상기 함몰부(132)가 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 돌출부(131)과 상기 함몰부(132)는 각각이 교대로 배열되도록 복수개가 형성될 수 있다.
그래서, 본 발명의 일 실시예에 의한 전극리드(130)는 상기 돌출부(131) 및 상기 함몰부(132)를 포함함으로써 도 7 및 도 8에 도시한 것이 평면도를 기준으로 상기 절연부재(140)에 부착되는 부분에서 전극리드(130)의 측면이 물결무늬 형상의 곡면 또는 지그재그 형상의 굴곡이 있는 직선으로 형성된다.
따라서, 상기 전극리드(130)의 측면을 따라 상기 절연부재(140)와 상기 전극리드(130)사이의 빈 공간에 해당하는 채널이 형성되는 경우, 채널이 직선형상이 아닌 물결무늬 형상의 곡면 또는 지그재그 형상과 같이 꺽인 부분이 있는 직선으로 형성될 수 있다. 그 결과 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지(100)는 종래의 이차전지에서 채널이 일직선 형상으로 형성됨으로써 나타나는 모세관 현상에 의한 전해액 누설문제를 방지하거나 이를 최소화시킬 수 있다.
도 9는 전술한 도 4에 도시된 실험을 본 발명의 일 실시예에 의한 절연부재(140)가 부착된 전극리드(130)를 대상으로 실험한 결과로써, 육안상 도 9에서는 B부분에서 채널이 형성되지 않아 침지액이 누설되지 않았거나, 채널이 형성되어도 육안으로 관찰하기 어려울 정도로 침지액의 누설이 최소화되는 것을 확인할 수 있고, 이를 이차전지에 적용시 파우치(120) 내부에 수용된 전해액이 외부로 누설되는 것을 방지하거나 최소화시킬 수 있음을 확인할 수 있다.
그리고, 본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
100: 이차전지
110: 전극조립체
111: 전극탭
120: 파우치
130: 전극리드
131: 돌출부
132: 함몰부
140: 절연부재

Claims (6)

  1. 전극조립체;
    상기 전극 조립체를 수납하는 파우치;
    상기 파우치의 외부로 돌출되며 상기 전극조립체에 연결되는 전극리드; 및
    상기 파우치와 상기 전극리드가 접촉하는 부분에 개재되는 절연부재;를 포함하고,
    상기 절연부재와 접촉하는 상기 전극리드의 양측에는 외측으로 돌출된 돌출부와 내측으로 함몰된 함몰부가 상기 전극리드의 길이방향을 따라 인접하게 형성되며,
    평면도를 기준으로 상기 절연부재에 부착되는 부분에서 전극리드의 측면은 물결무늬 형상의 곡면 또는 지그재그 형상의 꺽인 부분이 있는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 포함하는 이차전지.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부 및 상기 함몰부는 반원 형상인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전극리드는 양측면이 대칭인 형상으로 구비되는 이차전지.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 돌출부와 상기 함몰부는 각각이 교대로 배열되도록 복수개가 형성되는 이차전지.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 전극조립체는 와인딩형, 스택형 또는 스택/폴딩형으로 구비되는 이차전지.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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