KR101785573B1 - Secondary battery module, fabricating method of secondary battery module, and battery pack wiht the same - Google Patents

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Abstract

이차 전지 모듈 및 그 제조 방법과 이를 구비하는 전지 팩이 개시된다. 예시적인 실시예에 따른 이차 전지 모듈은, 전극 조립체, 전극 조립체의 측면을 감싸며 마련되고, 전극 조립체의 둘레 방향의 일단부 및 타단부가 실링 처리되어 실링부가 마련되는 외장 부재, 전극 조립체의 일단부가 내측으로 삽입되고, 내면이 외장 부재의 외면과 접촉하며, 외장 부재와 실링 처리되는 제1 캡, 및 전극 조립체의 타단부가 내측으로 삽입되고, 내면이 외장 부재의 외면과 접촉하며, 외장 부재와 실링 처리되는 제2 캡을 포함한다.A secondary battery module, a manufacturing method thereof, and a battery pack having the secondary battery module are disclosed. The secondary battery module according to the exemplary embodiment includes an electrode assembly, an external member which is provided to surround the side surface of the electrode assembly and has one end and the other end in the circumferential direction of the electrode assembly sealed to provide a sealing portion, A first cap which is inserted inward and whose inner surface contacts the outer surface of the sheathing member and which is sealed with the sheathing member and the other end of the electrode assembly is inserted inwardly and whose inner surface contacts the outer surface of the sheathing member, And a second cap to be sealed.

Description

이차 전지 모듈 및 그 제조 방법과 이를 구비하는 전지 팩{SECONDARY BATTERY MODULE, FABRICATING METHOD OF SECONDARY BATTERY MODULE, AND BATTERY PACK WIHT THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a secondary battery module, a method of manufacturing the same, and a battery pack having the secondary battery module.

본 발명의 실시예는 배터리 기술에 관한 것으로, 보다 자세하게는 이차 전지 모듈 및 그 제조 방법과 이를 구비하는 전지 팩에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to battery technology, and more particularly, to a secondary battery module, a manufacturing method thereof, and a battery pack having the same.

모바일 기기, 전기차, 하이브리드 자동차, 전력 저장 장치, 및 무정전 전원 장치 등에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라, 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 대표적으로, 전지의 형상 면에서는 각형이나 파우치형 이차 전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 에너지 밀도와 단위 시간 당 방전 용량이 높은 리튬 계열의 이차 전지에 대한 수요가 높다. 여기서, 파우치형 이차 전지에서는 파우치(Pouch)에 전극 조립체를 넣고 밀봉하면서 전극에 연결된 탭을 이용하여 파우치 내부의 전극과 외부를 잇는 전기 통로를 확보하게 된다. 2. Description of the Related Art As technology development and demand for mobile devices, electric vehicles, hybrid vehicles, power storage devices, and uninterruptible power supplies have increased, the demand for secondary batteries as energy sources has been rapidly increasing, and accordingly, Are being studied. Typically, there is a high demand for a lithium-ion secondary battery in which the demand for square-shaped or pouch-shaped secondary batteries is high in view of the shape of the battery, and the energy density and the discharge capacity per unit time in terms of materials are high. Here, in the pouch type secondary battery, an electrode assembly is inserted into a pouch and an electric path connecting the electrode inside the pouch and the outside is secured by using a tab connected to the electrode while sealing the electrode assembly.

종래의 파우치형 이차 전지의 제조 방법은, 상부 파우치 시트 및 하부 파우치 시트에 각각 포밍(Forming) 공정을 수행한 후, 상부 파우치 시트 및 하부 파우치 시트 사이에 전극 조립체를 넣고 실링(Sealing)하는 공정을 수행하였다. 여기서, 파우치 시트에 포밍 공정을 수행함으로써, 포밍 공정이 수행되는 부분의 연신률 증가에 의해 절연 저항 및 크랙 등이 발생하는 문제점이 있게 된다. 또한, 상부 파우치 시트 및 하부 파우치 시트를 실링하여야 하므로, 실링하는 부위가 많아짐에 따라 리크(Leak)와 같은 품질 문제가 발생하게 된다. A conventional method for manufacturing a pouch type secondary battery includes a step of performing a forming process on an upper pouch sheet and a lower pouch sheet and then sealing the electrode assembly between the upper pouch sheet and the lower pouch sheet Respectively. Here, by performing the foaming process on the pouch sheet, insulation resistance and cracks are generated due to an increase in elongation at the portion where the foaming process is performed. Further, since the upper pouch sheet and the lower pouch sheet have to be sealed, quality problems such as leakage occur as the number of sealing portions increases.

한국공개특허공보 제10-2014-0134916호(2014.11.25)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0134916 (November 25, 2014)

본 발명의 실시예는 제조 공정을 간소화 할 수 있는 이차 전지 모듈 및 그 제조 방법과 이를 구비하는 전지 팩을 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention is to provide a secondary battery module that can simplify a manufacturing process, a manufacturing method thereof, and a battery pack having the same.

본 발명의 실시예는 전해액 등의 누설을 방지할 수 있는 이차 전지 모듈 및 그 제조 방법과 이를 구비하는 전지 팩을 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention is to provide a secondary battery module capable of preventing leakage of an electrolyte or the like, a manufacturing method thereof, and a battery pack having the same.

예시적인 실시예에 따른 이차 전지 모듈은, 전극 조립체; 상기 전극 조립체의 측면을 감싸며 마련되고, 상기 전극 조립체의 둘레 방향의 일단부 및 타단부가 실링 처리되어 실링부가 마련되는 외장 부재; 상기 전극 조립체의 일단부가 내측으로 삽입되고, 내면이 상기 외장 부재의 외면과 접촉하며, 상기 외장 부재와 실링 처리되는 제1 캡; 및 상기 전극 조립체의 타단부가 내측으로 삽입되고, 내면이 상기 외장 부재의 외면과 접촉하며, 상기 외장 부재와 실링 처리되는 제2 캡을 포함한다.A secondary battery module according to an exemplary embodiment includes: an electrode assembly; An outer casing member which surrounds the side surface of the electrode assembly and is sealed at one end and the other end in the circumferential direction of the electrode assembly to provide a sealing portion; A first cap having one end of the electrode assembly inserted inwardly, an inner surface in contact with an outer surface of the outer sheath, and a sealing process with the outer sheath; And a second cap which is inserted into the other end of the electrode assembly inwardly, whose inner surface contacts the outer surface of the outer member, and which is sealed with the outer member.

상기 제1 캡의 내면 및 상기 제2 캡의 내면과 상기 외장 부재의 외면은 각각 열 융착층으로 이루어지고, 상기 제1 캡 및 상기 제2 캡은 상기 외장 부재와 열 융착되어 실링될 수 있다. The inner surface of the first cap, the inner surface of the second cap, and the outer surface of the outer covering member may each comprise a heat-sealable layer, and the first cap and the second cap may be thermally fused with each other.

상기 제1 캡, 상기 제2 캡, 및 상기 외장 부재는 각각 복수의 층으로 이루어지고, 상기 제1 캡 및 상기 제2 캡과 상기 외장 부재는, 상기 접촉하는 면을 기준으로 대칭적인 층 구조를 가질 수 있다. Wherein the first cap, the second cap, and the exterior member each comprise a plurality of layers, and the first cap and the second cap and the exterior member have a symmetrical layer structure with respect to the contact surface Lt; / RTI >

상기 외장 부재는, 제1 보호층, 제1 금속층, 및 제1 열 융착층이 순차적으로 적층되고, 상기 제1 보호층은 상기 전극 조립체와 대면하며, 상기 제1 캡 및 상기 제2 캡은, 제2 열 융착층, 제2 금속층, 및 제2 보호층이 순차적으로 적층되고, 상기 제2 열 융착층은 상기 제1 열 융착층과 대면하며, 상기 제1 캡 및 상기 제2 캡과 상기 외장 부재는, 상기 제1 열 융착층과 상기 제2 열 융착층이 열 융착되어 실링될 수 있다. Wherein the outer casing is formed by sequentially laminating a first protective layer, a first metal layer, and a first heat-sealable layer, the first protective layer facing the electrode assembly, and the first cap and the second cap, Wherein the second heat-sealable layer, the second heat-sealable layer, the second metal layer, and the second protective layer are sequentially laminated, the second heat-sealable layer faces the first heat-sealable layer, The member may be sealed by heat-sealing the first heat-sealable layer and the second heat-sealable layer.

상기 제1 열 융착층과 상기 제2 열 융착층은 동일한 재질로 이루어질 수 있다. The first heat-sealable layer and the second heat-sealable layer may be made of the same material.

상기 제1 캡은, 제1 베이스 플레이트 및 상기 제1 베이스 플레이트의 각 단부에서 상기 전극 조립체 측으로 돌출되어 마련되는 제1 측면 플레이트를 포함하고, 상기 제2 캡은, 제2 베이스 플레이트 및 상기 제2 베이스 플레이트의 각 단부에서 상기 전극 조립체 측으로 돌출되어 마련되는 제2 측면 플레이트를 포함하며, 상기 제1 측면 플레이트의 내면 일부 및 상기 제2 측면 플레이트의 내면 일부가 상기 외장 부재의 외측에서 상기 외장 부재의 외면과 융착되어 실링될 수 있다.Wherein the first cap includes a first base plate and a first side plate protruding from the respective end portions of the first base plate toward the electrode assembly side and the second cap includes a second base plate, And a second side plate protruding from each end of the base plate toward the electrode assembly, wherein a portion of the inner surface of the first side plate and a portion of the inner surface of the second side plate are located outside the outer casing, It can be fused to the outer surface and sealed.

예시적인 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 제조 방법은, 전극 조립체를 마련하는 단계; 적층 시트 형태의 외장 부재로 상기 전극 조립체의 측면을 감싸는 단계; 상기 외장 부재에서 상기 전극 조립체의 둘레 방향의 일단부 및 타단부를 실링 처리하는 단계; 제1 캡의 내면과 상기 외장 부재의 외면이 접촉하도록 상기 전극 조립체의 일단부를 상기 제1 캡의 내측으로 삽입하고, 상기 제1 캡과 상기 외장 부재를 실링 처리하는 단계; 및 제2 캡의 내면과 상기 외장 부재의 외면이 접촉하도록 상기 전극 조립체의 타단부를 상기 제2 캡의 내측으로 삽입하고, 상기 제2 캡과 상기 외장 부재를 실링 처리하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing a secondary battery module according to an exemplary embodiment includes: providing an electrode assembly; Wrapping a side surface of the electrode assembly with an external member in the form of a laminated sheet; Sealing the one end and the other end in the circumferential direction of the electrode assembly in the exterior member; Inserting one end of the electrode assembly into the first cap so that the inner surface of the first cap and the outer surface of the outer shell come into contact with each other, and sealing the first cap and the shell; And inserting the other end of the electrode assembly into the second cap such that the inner surface of the second cap contacts the outer surface of the outer shell, and sealing the second cap and the shell.

상기 제1 캡, 상기 제2 캡, 및 상기 외장 부재는 각각 복수의 층으로 이루어지고, 상기 제1 캡 및 상기 제2 캡과 상기 외장 부재는, 상기 접촉하는 면을 기준으로 대칭적인 층 구조를 가질 수 있다.Wherein the first cap, the second cap, and the exterior member each comprise a plurality of layers, and the first cap and the second cap and the exterior member have a symmetrical layer structure with respect to the contact surface Lt; / RTI >

상기 외장 부재는, 제1 보호층, 제1 금속층, 및 제1 열 융착층이 순차적으로 적층되고, 상기 제1 보호층은 상기 전극 조립체와 대면하며, 상기 제1 캡 및 상기 제2 캡은, 제2 열 융착층, 제2 금속층, 및 제2 보호층이 순차적으로 적층되고, 상기 제2 열 융착층은 상기 제1 열 융착층과 대면하며, 상기 제1 캡 및 상기 제2 캡과 상기 외장 부재는, 상기 제1 열 융착층과 상기 제2 열 융착층이 열 융착되어 실링될 수 있다.Wherein the outer casing is formed by sequentially laminating a first protective layer, a first metal layer, and a first heat-sealable layer, the first protective layer facing the electrode assembly, and the first cap and the second cap, Wherein the second heat-sealable layer, the second heat-sealable layer, the second metal layer, and the second protective layer are sequentially laminated, the second heat-sealable layer faces the first heat-sealable layer, The member may be sealed by heat-sealing the first heat-sealable layer and the second heat-sealable layer.

상기 제1 열 융착층과 상기 제2 열 융착층은 동일한 재질로 이루어질 수 있다.The first heat-sealable layer and the second heat-sealable layer may be made of the same material.

예시적인 실시예에 의하면, 하나의 적층 시트 형태로 이루어지는 외장 부재를 전극 조립체의 측면을 감싸며 마련하고, 외장 부재의 일단부와 타단부를 실링 처리함으로서, 외장 부재의 실링을 위한 공정을 간소화 할 수 있고, 실링 부위를 적게하여 품질 문제의 발생을 줄일 수 있게 된다. According to the exemplary embodiment, the outer member in the form of one laminated sheet is provided so as to surround the side surface of the electrode assembly, and the one end and the other end of the outer member are sealed. Thus, the process for sealing the outer member can be simplified And the occurrence of quality problems can be reduced by reducing the number of sealing portions.

또한, 열에 의해 용융되어 융착되는 외장 부재의 제1 열 융착층과 제1 캡 및 제2 캡의 제2 열 융착층이 상호 대면하여 마련됨으로써, 제1 캡 및 제2 캡과 외장 부재 간의 열 융착이 용이하게 이루어지게 되고, 열 융착에 의한 실링 효과를 향상시킬 수 있게 된다.Further, since the first heat-sealable layer of the outer member melted and fused by heat and the second heat-sealable layer of the first cap and the second cap are provided so as to face each other, heat sealing between the first cap and the second cap, And the sealing effect by heat fusion can be improved.

또한, 이차 전지 모듈 내부에서 전해액 등이 나오는 방향과 전해액 등이 이차 전지 모듈 밖으로 유출되는 방향이 다르게 마련됨으로써, 전해액 등이 외부로 누설되려면 이차 전지 모듈 내부에서 방향 전환이 이루어져야 하는 바, 전해액 등이 누설될 가능성을 저감시킬 수 있게 된다. In addition, since the direction in which the electrolyte solution or the like is discharged from the secondary battery module and the direction in which the electrolyte solution or the like flows out of the secondary battery module are different from each other, the electrolyte solution or the like must be diverted from the inside of the secondary battery module. It is possible to reduce the possibility of leakage.

도 1은 예시적인 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 제조 방법을 나타낸 도면
도 2는 예시적인 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 나타낸 단면도
도 3는 도 2에서 A 영역을 확대하여 나타낸 도면1 is a view illustrating a method of manufacturing a secondary battery module according to an exemplary embodiment;
2 is a cross-sectional view of a secondary battery module according to an exemplary embodiment;
Fig. 3 is an enlarged view of the area A in Fig. 2

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 이차 전지 모듈 및 그 제조방법과 이를 구비하는 전지 팩의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, a secondary battery module of the present invention, a method of manufacturing the secondary battery module, and a battery pack having the same will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. However, this is an exemplary embodiment only and the present invention is not limited thereto.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention or custom of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical idea of the present invention is determined by the claims, and the following embodiments are merely a means for efficiently describing the technical idea of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

도 1은 예시적인 실시예에 따른 이차 전지 모듈의 제조 방법을 나타낸 도면이다. 1 is a view illustrating a method of manufacturing a secondary battery module according to an exemplary embodiment.

도 1을 참조하면, 전극 조립체(102)를 마련한다(도 1의 (a)). 전극 조립체(102)는 양극판, 음극판, 및 양극판과 음극판 사이에 위치하여 양극판과 음극판을 전기적으로 절연시키는 분리막을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 전극 조립체(102)는 양극판, 분리막, 및 음극판이 젤리-롤 형태로 마련될 수 있다. 전극 조립체(102)에는 제1 전극 단자(111) 및 제2 전극 단자(113)가 마련될 수 있다. 제1 전극 단자(111)는 전극 조립체(102)의 양극판 및 음극판 중 어느 하나에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극 단자(113)는 전극 조립체(102)의 양극판 및 음극판 중 다른 하나에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극 단자(111) 및 제2 전극 단자(113)는 전극 조립체(102)의 양단부에 각각 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 전극 단자(111) 및 제2 전극 단자(113)가 전극 조립체(102)의 일단부에 모두 마련될 수도 있다. 여기서는, 전극 조립체(102)가 직육면체 형상을 갖는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 전극 조립체(102)는 그 이외의 다양한 형상(예를 들어, 원기둥, 타원 기둥 등)을 가질 수 있음은 물론이다. Referring to FIG. 1, an electrode assembly 102 is provided (FIG. 1 (a)). The electrode assembly 102 may include a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator that is disposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate and electrically isolates the positive electrode plate and the negative electrode plate. In an exemplary embodiment, the electrode assembly 102 may be provided in the form of a jelly-roll with a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate. The electrode assembly 102 may include a first electrode terminal 111 and a second electrode terminal 113. The first electrode terminal 111 may be electrically connected to either the positive electrode plate or the negative electrode plate of the electrode assembly 102. The second electrode terminal 113 may be electrically connected to the other of the positive electrode plate and the negative electrode plate of the electrode assembly 102. The first electrode terminal 111 and the second electrode terminal 113 may be provided at both ends of the electrode assembly 102. The first electrode terminal 111 and the second electrode terminal 113 may be formed on both ends of the electrode assembly 102, May be provided at one end of the electrode assembly 102. Although the electrode assembly 102 has a rectangular parallelepiped shape, the electrode assembly 102 is not limited to the rectangular parallelepiped shape. It is needless to say that the electrode assembly 102 may have various other shapes (for example, cylindrical shape, elliptical shape, etc.) .

다음으로, 외장 부재(104)로 전극 조립체(102)의 측면을 감싼다(도 1의 (b)). 예시적인 실시예에서, 외장 부재(104)는 직사각형의 시트 형태로 이루어질 수 있다. 그러나, 외장 부재(104)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니며 외장 부재(104)의 형상은 적극 적층체(102)의 형상에 따라 달라질 수 있다. 외장 부재(104)는 전극 조립체(102)의 양단부면(도 1에서는 제1 전극 단자(111) 및 제2 전극 단자(113)가 마련되는 면)을 제외한 전극 조립체(102)의 측면(즉, 전극 조립체(102)의 길이 방향으로의 외주면)을 감싸며 마련될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서, 외장 부재(104)는 하나의 시트로 마련되고, 전극 조립체(102)의 측면을 감싸며 마련될 수 있다. Next, the side surface of the electrode assembly 102 is covered with the sheathing member 104 (Fig. 1 (b)). In an exemplary embodiment, sheathing member 104 may be in the form of a rectangular sheet. However, the shape of the sheathing member 104 is not limited thereto, and the shape of the sheathing member 104 may vary depending on the shape of the laminated body 102. [ The sheath member 104 is provided on the side surface of the electrode assembly 102 except for both end surfaces of the electrode assembly 102 (the surface on which the first electrode terminal 111 and the second electrode terminal 113 are provided in Fig. 1) The outer circumferential surface in the longitudinal direction of the electrode assembly 102). That is, in the embodiment of the present invention, the covering member 104 is provided as a single sheet and may be provided so as to surround the side surface of the electrode assembly 102.

다음으로, 외장 부재(104)의 일단부와 외장 부재(104)의 타단부를 실링(Sealing)한다(도 1의 (c)). 외장 부재(104)는 외장 부재(104)의 일단부와 외장 부재(104)의 타단부가 실링(Sealing) 처리되어 실링부(104a)가 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 외장 부재(104)의 일단면과 외장 부재(104)의 타단면이 맞닿은 상태에서 접착 또는 융착되어 실링될 수 있다. 또는, 외장 부재(104)의 일단부와 외장 부재(104)의 타단부가 겹쳐진 상태에서 겹쳐진 부분이 접착 또는 융착되어 실링될 수 있다. 이 경우, 외장 부재(104)의 실링은 외장 부재(104)의 한 단부 측에서만 이루어지므로, 외장 부재(104)의 실링을 위한 공정을 간소화 할 수 있고, 실링 부위가 많아짐으로 발생하는 리크(Leak)와 같은 품질 문제의 발생을 줄일 수 있게 된다. Next, one end of the outer casing member 104 and the other end of the outer casing member 104 are sealed (Fig. 1 (c)). The exterior member 104 may be provided with a sealing portion 104a by sealing one end of the exterior member 104 and the other end of the exterior member 104. [ In an exemplary embodiment, the one end face of the sheathing member 104 and the other end face of the sheathing member 104 may be adhered or fused together and sealed. Alternatively, the overlapped portion may be bonded or fused with one end of the sheathing member 104 and the other end of the sheathing member 104 overlapping each other. In this case, since the sealing of the exterior member 104 is performed only on one end side of the exterior member 104, the process for sealing the exterior member 104 can be simplified, and the leak ) Can be reduced.

다음으로, 전극 조립체(102)의 일단부 및 타단부에 제1 캡(106) 및 제2 캡(108)을 각각 마련한다(도 1의 (d)). 제1 캡(106) 및 제2 캡(108)은 각각 전극 조립체(102)와 대향하는 측이 개방되어 형성되고, 내부에 전극 조립체(102)의 단부가 삽입되는 삽입홈을 구비할 수 있다. 여기서, 전극 조립체(102)의 일단부가 제1 캡(106)의 내측으로 삽입되고, 전극 조립체(102)의 타단부가 제2 캡(108)의 내측으로 삽입될 수 있다. 즉, 전극 조립체(102)의 일단부에서 외장 부재(104)의 외측에 제1 캡(106)이 마련되고, 전극 조립체(102)의 타단부에서 외장 부재(104)의 외측에 제2 캡(108)이 마련될 수 있다. Next, a first cap 106 and a second cap 108 are provided at one end and the other end of the electrode assembly 102, respectively (Fig. 1 (d)). The first cap 106 and the second cap 108 may be formed to be open on the side opposite to the electrode assembly 102 and may have an insertion groove into which the end of the electrode assembly 102 is inserted. Here, one end of the electrode assembly 102 may be inserted into the first cap 106, and the other end of the electrode assembly 102 may be inserted into the second cap 108. That is, a first cap 106 is provided on the outer side of the outer casing member 104 at one end of the electrode assembly 102 and a second cap 106 is provided at the other end of the electrode assembly 102 on the outer side of the casing member 104 108 may be provided.

제1 캡(106)의 내면은 외장 부재(104)의 외측에서 외장 부재(104)의 외면과 열 융착 될 수 있다. 제2 캡(108)의 내면은 외장 부재(104)의 외측에서 외장 부재(104)의 외면과 열 융착 될 수 있다. 즉, 제1 캡(106) 및 제2 캡(108)의 내면(외장 부재(104)와 접촉하는 면)과 외장 부재(104)의 외면(제1 캡 (106) 및 제2 캡(108)과 접촉하는 면)은 각각 열 융착층으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1 캡(106) 및 제2 캡(108)과 외장 부재(104) 간에 열 융착이 용이하게 이루어지고, 그에 따라 실링이 잘 형성될 수 있게 된다. The inner surface of the first cap 106 can be thermally fused with the outer surface of the outer casing member 104 from the outside of the outer casing member 104. [ The inner surface of the second cap 108 may be thermally fused with the outer surface of the exterior member 104 on the outside of the exterior member 104. [ That is, the inner surface of the first cap 106 and the second cap 108 (the surface in contact with the outer surface member 104) and the outer surface of the outer surface member 104 (the first cap 106 and the second cap 108) May be made of a heat-sealable layer, respectively. In this case, thermal fusion between the first and second caps 106 and 108 and the exterior member 104 is facilitated, and sealing can be formed well.

제1 캡(106)에는 제1 전극 단자(111)가 삽입되어 외부로 노출되는 제1 단자홀(121)이 마련될 수 있다. 제2 캡(108)에는 제2 전극 단자(113)가 삽입되어 외부로 노출되는 제2 단자홀(123)이 마련될 수 있다.The first cap 106 may be provided with a first terminal hole 121 through which the first electrode terminal 111 is inserted and exposed to the outside. The second cap 108 may be provided with a second terminal hole 123 through which the second electrode terminal 113 is inserted and exposed to the outside.

도 2는 예시적인 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a secondary battery module according to an exemplary embodiment.

도 2를 참조하면, 이차 전지 모듈(100)은 전극 조립체(102), 외장 부재(104), 제1 캡(106), 및 제2 캡(108)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the secondary battery module 100 may include an electrode assembly 102, an exterior member 104, a first cap 106, and a second cap 108.

전극 조립체(102)는 양극판, 음극판, 및 양극판과 음극판 사이에 위치하여 양극판과 음극판을 전기적으로 절연시키는 분리막을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 전극 조립체(102)는 양극판, 분리막, 및 음극판이 젤리-롤 형태로 마련될 수 있다. 전극 조립체(102)의 일단부에는 제1 전극 단자(111)가 마련되고, 전극 조립체(102)의 타단부에는 제2 전극 단자(113)가 마련될 수 있다. 그러나, 제1 전극 단자(111) 및 제2 전극 단자(113)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니다. The electrode assembly 102 may include a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator that is disposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate and electrically isolates the positive electrode plate and the negative electrode plate. In an exemplary embodiment, the electrode assembly 102 may be provided in the form of a jelly-roll with a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate. The first electrode terminal 111 may be provided at one end of the electrode assembly 102 and the second electrode terminal 113 may be provided at the other end of the electrode assembly 102. However, the positions of the first electrode terminal 111 and the second electrode terminal 113 are not limited thereto.

상기 양극판 및 음극판에는 각각 양극 활물질과 음극 활물질이 포함될 수 있다. 상기 양극 활물질은 당 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면, 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 본 발명이 리튬 이차 전지인 경우, 상기 양극 활물질은 리튬 계열의 활물질이며, 구체적으로는 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물, LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물, 리튬 동 산화물(Li2CuO2), LiV3O8, LiFe3O4,V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물, Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물, 리튬 망간 복합 산화물 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The positive electrode plate and the negative electrode plate may include a positive electrode active material and a negative electrode active material, respectively. For example, when the present invention is a lithium secondary battery, the cathode active material is a lithium-based active material, and specifically, lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) And lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), lithium manganese oxides such as LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 and LiMnO 2 , lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ) , Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 , Ni site type lithium nickel oxide, lithium manganese composite oxide, and the like.

상기 음극 활물질은 당 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면, 특별히 한정되지 않으나, 구체적으로는 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유 등의 탄소 재료, 리튬 금속, 리튬과 다른 원소의 합금, 규소 또는 주석 등이 사용될 수 있다. 비결정질 탄소로는 하드카본, 코크스, 1500℃ 이하에서 소성한 메조카본 마이크로비드(mesocarbon microbead: MCMB), 메조페이스피치계 탄소섬유(mesophase pitch-based carbon fiber: MPCF) 등이 있다. 결정질 탄소로는 흑연계 재료가 있으며, 구체적으로는 천연흑연, 흑연화 코크스, 흑연화 MCMB, 흑연화 MPCF 등이 있다. 리튬과 합금을 이루는 다른 원소로는 알루미늄, 아연, 비스무스, 카드뮴, 안티몬, 실리콘, 납, 주석, 갈륨 또는 인듐이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The negative electrode active material is not particularly limited as long as it is commonly used in the art. Specifically, carbonaceous materials such as crystalline carbon, amorphous carbon, carbon composite, and carbon fiber, lithium metal, alloy of lithium and other elements, silicon or tin Etc. may be used. Examples of the amorphous carbon include hard carbon, coke, mesocarbon microbead (MCMB) calcined at 1500 ° C or less, and mesophase pitch-based carbon fiber (MPCF). The crystalline carbon is a graphite-based material, specifically natural graphite, graphitized coke, graphitized MCMB, and graphitized MPCF. Other elements constituting the alloy with lithium include, but are not limited to, aluminum, zinc, bismuth, cadmium, antimony, silicon, lead, tin, gallium or indium.

상기 분리막의 소재는 절연 물질이라면 특별히 한정되지 않으며, 양극판과 음극판 사이에 이온이 통화할 수 있도록 다공성 막으로 구성되는 것이 바람직하며, 예를 들면, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용될 수 있다. 구체적으로 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용될 수 있다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다. 바람직하게는, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 또는 이들 필름의 조합에 의해서 제조되는 다층 필름이나 폴리비닐리덴 플로라이드(polyvinylidene fluoride), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 또는 폴리비닐리덴 플로라이드 헥사플루오로프로필렌(polyvinylidene fluoridehexafluoropropylene) 공중합체 등의 고분자 필름일 수 있다.The material of the separator is not particularly limited as long as it is an insulating material, and it is preferable that the separator is composed of a porous membrane so that ions can communicate between the anode and the cathode. For example, an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength Can be used. Specifically, olefin-based polymers such as polypropylene having chemical resistance and hydrophobicity; A sheet or nonwoven fabric made of glass fiber, polyethylene, or the like can be used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane. Preferably, a multilayer film produced by a polyethylene film, a polypropylene film, or a combination of these films, or a film made of polyvinylidene fluoride, polyethylene oxide, polyacrylonitrile, or poly And a polymer film such as polyvinylidene fluoride hexafluoropropylene copolymer.

외장 부재(104)는 하나의 적층 시트로 이루어질 수 있다. 외장 부재(104)는 복수의 층으로 이루어질 수 있다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 자세히 설명하기로 한다. 외장 부재(104)는 전극 조립체(102)의 측면을 감싸며 마련될 수 있다. 외장 부재(104)는 외장 부재(104)의 일단부와 외장 부재(104)의 타단부가 실링(Sealing)되는 실링부(104a)를 구비할 수 있다. The sheathing member 104 may be formed of one laminated sheet. The sheathing member 104 may be composed of a plurality of layers. This will be described in detail with reference to FIG. The exterior member 104 may be provided to surround the side surface of the electrode assembly 102. The exterior member 104 may have a sealing portion 104a where one end of the exterior member 104 and the other end of the exterior member 104 are sealed.

제1 캡(106)은 전극 조립체(102)의 일단부에 마련될 수 있다. 전극 조립체(102)의 일단부가 제1 캡(106)의 내부로 삽입될 수 있다. 제1 캡(106)에는 전극 조립체(102)의 일단부에서 돌출되는 제1 전극 단자(111)가 삽입되는 제1 단자홀(121)이 마련될 수 있다. 제1 전극 단자(111)는 제1 단자홀(121)로 삽입되어 외부로 노출된다. 제1 전극 단자(111)와 제1 단자홀(121) 사이는 실링 될 수 있다. 제1 전극 단자(11)와 제1 단자홀(121) 사이에는 절연 물질이 마련될 수 있다. 제1 캡(106)은 전극 조립체(102)의 일단부에서 외장 부재(104)와 열 융착될 수 있다.The first cap 106 may be provided at one end of the electrode assembly 102. One end of the electrode assembly 102 can be inserted into the first cap 106. [ The first cap 106 may be provided with a first terminal hole 121 through which the first electrode terminal 111 protruding from one end of the electrode assembly 102 is inserted. The first electrode terminal 111 is inserted into the first terminal hole 121 and exposed to the outside. The first electrode terminal 111 and the first terminal hole 121 may be sealed. An insulating material may be provided between the first electrode terminal 11 and the first terminal hole 121. The first cap 106 may be thermally fused with the sheathing member 104 at one end of the electrode assembly 102.

제1 캡(106)은 제1 베이스 플레이트(106a) 및 제1 측면 플레이트(106b)를 포함할 수 있다. 제1 베이스 플레이트(106a)는 도 2에서 지면에 수직하게 마련될 수 있다. 제1 측면 플레이트(106b)는 제1 베이스 플레이트(106a)의 각 단부(상단, 하단, 일측단, 타측단)에서 전극 조립체(102) 측으로 돌출되어 마련될 수 있다. 제1 측면 플레이트(106b)는 제1 베이스 플레이트(106a)와 수직하게 마련될 수 있다. The first cap 106 may include a first base plate 106a and a first side plate 106b. The first base plate 106a may be provided perpendicular to the paper surface in Fig. The first side plate 106b may protrude from each end of the first base plate 106a toward the electrode assembly 102 at an upper end, a lower end, a first end, and a second end. The first side plate 106b may be provided perpendicular to the first base plate 106a.

제2 캡(108)은 전극 조립체(102)의 타단부에 마련될 수 있다. 전극 조립체(102)의 타단부가 제2 캡(108)의 내부로 삽입될 수 있다. 제2 캡(108)에는 전극 조립체(102)의 타단부에서 돌출되는 제2 전극 단자(113)가 삽입되는 제2 단자홀(123)이 마련될 수 있다. 제2 전극 단자(113)는 제2 단자홀(123)로 삽입되어 외부로 노출된다. 제2 전극 단자(113)와 제2 단자홀(123) 사이는 실링 될 수 있다. 제2 전극 단자(113)와 제2 단자홀(123) 사이에는 절연 물질이 마련될 수 있다. 제2 캡(108)은 전극 조립체(102)의 타단부에서 외장 부재(104)와 열 융착될 수 있다. 제1 캡(106) 및 제2 캡(108)은 복수의 층으로 이루어질 수 있다. The second cap 108 may be provided at the other end of the electrode assembly 102. And the other end of the electrode assembly 102 can be inserted into the second cap 108. The second cap 108 may be provided with a second terminal hole 123 through which the second electrode terminal 113 protruding from the other end of the electrode assembly 102 is inserted. The second electrode terminal 113 is inserted into the second terminal hole 123 and exposed to the outside. And the space between the second electrode terminal 113 and the second terminal hole 123 can be sealed. An insulating material may be provided between the second electrode terminal 113 and the second terminal hole 123. The second cap 108 may be thermally fused with the exterior member 104 at the other end of the electrode assembly 102. The first cap 106 and the second cap 108 may be formed of a plurality of layers.

제2 캡(108)은 제2 베이스 플레이트(108a) 및 제2 측면 플레이트(108b)를 포함할 수 있다. 제2 베이스 플레이트(108a)는 도 2에서 지면에 수직하게 마련될 수 있다. 제2 측면 플레이트(108b)는 제2 베이스 플레이트(108a)의 각 단부(상단, 하단, 일측단, 타측단)에서 전극 조립체(102) 측으로 돌출되어 마련될 수 있다. 제2 측면 플레이트(108b)는 제2 베이스 플레이트(108a)와 수직하게 마련될 수 있다. 제1 캡(106)과 제2 캡(108)은 동일한 구조(또는 동일한 구성)로 이루어질 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3을 참조하여 후술하기로 한다. The second cap 108 may include a second base plate 108a and a second side plate 108b. The second base plate 108a may be provided perpendicular to the paper surface in Fig. The second side plate 108b may protrude from each end of the second base plate 108a toward the electrode assembly 102 at an upper end, a lower end, a first end, and a second end. The second side plate 108b may be provided perpendicular to the second base plate 108a. The first cap 106 and the second cap 108 may have the same structure (or the same configuration). A detailed description thereof will be given later with reference to Fig.

도 3는 도 2에서 A 영역을 확대하여 나타낸 도면이다. 여기서는, 편의상 제1 캡(106)과 외장 부재(104)에 대해 설명하나, 제2 캡(108)도 제1 캡(106)과 동일한 구성(또는 구조)로 이루어질 수 있다.FIG. 3 is an enlarged view of the area A in FIG. Here, the first cap 106 and the exterior member 104 are described for convenience, but the second cap 108 may have the same structure (or structure) as the first cap 106. FIG.

도 3을 참조하면, 외장 부재(104)는 복수의 층으로 이루어질 수 있다. 외장 부재(104)는 제1 열 융착층(131), 제1 금속층(133), 및 제1 보호층(135)이 적층되어 형성될 수 있다. 여기서, 제1 보호층(135)이 전극 적층체(102)와 대면하고, 제1 보호층(135), 제1 금속층(133), 및 제1 열 융착층(131)이 순차적으로 적층될 수 있다. 즉, 전극 적층체(102)에서 외측 방향으로 제1 보호층(135), 제1 금속층(133), 및 제1 열 융착층(131)의 순서로 적층될 수 있다. Referring to FIG. 3, the sheathing member 104 may be formed of a plurality of layers. The exterior member 104 may be formed by laminating a first heat-sealable layer 131, a first metal layer 133, and a first passivation layer 135. Here, the first passivation layer 135 faces the electrode stack 102, and the first passivation layer 135, the first metal layer 133, and the first heat-sealable layer 131 may be sequentially stacked have. That is, the first protective layer 135, the first metal layer 133, and the first heat-sealable layer 131 may be laminated in the outward direction in the electrode stacked body 102 in that order.

제1 열 융착층(131)은 외장 부재(104)와 제1 캡(106) 및 제2 캡(108)을 실링하는 공정의 진행 과정에서 외장 부재(104)의 주변부에 가하는 열에 의해 용융되어 제1 캡(106) 및 제2 캡(108)의 내면과 융착되게 된다. 제1 열 융착층(131)은 제1 금속층(133)의 손상과 부식 등을 방지할 수 있다. 또한, 제1 열 융착층(131)은 제1 금속층(133)이 외부와 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다. 제1 열 융착층(131)은 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리염화비닐, 아크릴계 고분자, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리이미드, 폴리아마이드, 셀룰로오스, 아라미드, 나일론, 폴리에스테르, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸, 폴리아릴레이트, 테프론 및 유리섬유로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어진 단일막 구조 또는 2개 이상의 물질로 이루어진 복합막 구조를 가질 수 있다. 이 중에서 폴리프로필렌이 바람직하고, 폴리프로필렌은 호모 폴리프로필렌과 변성 폴리프로필렌을 적층한 구조로 사용될 수 있다. The first heat-sealable layer 131 is melted by the heat applied to the peripheral portion of the outer casing member 104 during the process of sealing the outer casing member 104, the first cap 106 and the second cap 108, 1 cap 106 and the inner surface of the second cap 108. The first heat-sealable layer 131 can prevent damage and corrosion of the first metal layer 133. In addition, the first heat-sealable layer 131 can prevent the first metal layer 133 from being electrically connected to the outside. The first heat-sealable layer 131 may be formed of a material such as polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, an acrylic polymer, a polyacrylonitrile, a polyimide, a polyamide, a cellulose, an aramid, A single film structure made of any one material selected from the group consisting of polyester, polyparaphenylene benzobisoxazole, polyarylate, Teflon, and glass fiber, or a composite film structure composed of two or more materials. Of these, polypropylene is preferable, and polypropylene can be used as a laminated structure of homopolypropylene and modified polypropylene.

제1 금속층(133)은 외부의 수분 또는 가스 등이 전극 조립체(102) 측으로 침투하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 금속층(133)은 외장 부재(104)의 기계적 강도 향상과 함께 외장 부재(104)에 주입된 화학 물질이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 제1 금속층(133)의 재질은 예를 들어, 철, 탄소, 크롬, 망간, 니켈, 및 알루미늄 등으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나가 사용될 수 있으며, 철, 탄소, 크롬 및 망간의 합금, 철, 크롬 및 니켈의 합금, 알루미늄 또는 그 등가물 중 선택된 어느 하나가 이용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The first metal layer 133 can prevent external moisture, gas or the like from penetrating into the electrode assembly 102 side. In addition, the first metal layer 133 can prevent the chemicals injected into the casing member 104 from leaking to the outside, along with the improvement of the mechanical strength of the casing member 104. At least one selected from the group consisting of iron, carbon, chromium, manganese, nickel, and aluminum may be used as the material of the first metal layer 133 and may be an alloy of iron, carbon, Chromium and nickel, aluminum, or an equivalent thereof may be used, but the present invention is not limited thereto.

제1 보호층(135)은 제1 금속층(133)이 외부와 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다. 이차 전지는 전극 조립체(102)의 전극 단자(111, 113)을 통해서만 외부와 전기적으로 연결되어야 하며, 제1 금속층(133)이 직접 전기적으로 연결될 경우 이차 전지의 안전성이 저해될 수 있다. 특히, 전극 조립체(102)의 전극 단자(111, 113)가 상기 제1 금속층(133)을 통해서 단락될 경우 이차 전지가 폭발할 수 있다. 제1 보호층(135)은 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리염화비닐, 아크릴계 고분자, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리이미드, 폴리아마이드, 셀룰로오스, 아라미드, 나일론, 폴리에스테르, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸, 폴리아릴레이트, 테프론 및 유리섬유로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어진 단일막 구조 또는 2개 이상의 물질로 이루어진 복합막 구조를 가질 수 있다. 이 중에서 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론이 보다 바람직하며, 상기 나일론 층은 이축 연신된 나일론층 일 수 있다.The first passivation layer 135 may prevent the first metal layer 133 from being electrically connected to the outside. The secondary battery must be electrically connected to the outside only through the electrode terminals 111 and 113 of the electrode assembly 102. If the first metal layer 133 is electrically connected directly, the safety of the secondary battery may be deteriorated. In particular, when the electrode terminals 111 and 113 of the electrode assembly 102 are short-circuited through the first metal layer 133, the secondary battery may explode. The first protective layer 135 may be formed of, for example, polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, acrylic polymer, polyacrylonitrile, polyimide, polyamide, cellulose, aramid, nylon, poly A single film structure made of any one material selected from the group consisting of polyesters, polyesters, esters, polyparaphenylene benzobisoxazole, polyarylate, Teflon, and glass fiber, or a composite film structure composed of two or more materials. Of these, polyethylene terephthalate and nylon are more preferable, and the nylon layer may be a biaxially stretched nylon layer.

제1 캡(106)은 복수의 층으로 이루어질 수 있다. 제1 캡(106)은 제2 열 융착층(141), 제2 금속층(143), 및 제2 보호층(145)이 적층되어 형성될 수 있다. 여기서, 제2 열 융착층(141)이 외장 부재(104)(보다 자세하게는, 제1 열 융착층(131)과 대면하고, 제2 열 융착층(141), 제2 금속층(143), 및 제2 보호층(145)이 순차적으로 적층될 수 있다. 즉, 전극 적층체(102)에서 외측 방향으로 제2 열 융착층(141), 제2 금속층(143), 및 제2 보호층(145)의 순서로 적층될 수 있다. 다시 말하면, 외장 부재(104)와 제1 캡(106)은 외장 부재(104)와 제1 캡(106)의 접촉면을 기준으로 대칭적인 층 구조로 이루어질 수 있다. The first cap 106 may comprise a plurality of layers. The first cap 106 may be formed by stacking a second heat-sealable layer 141, a second metal layer 143, and a second passivation layer 145. Here, the second heat-sealable layer 141 is formed on the exterior member 104 (more specifically, facing the first heat-sealable layer 131, and the second heat-sealable layer 141, the second metal layer 143, The second metal layer 143 and the second protective layer 145 may be sequentially laminated on the electrode stacked body 102 in the outward direction in the electrode stacked body 102. That is, The exterior member 104 and the first cap 106 may have a symmetrical layer structure with respect to the contact surface of the exterior member 104 and the first cap 106. In other words, .

제2 열 융착층(141)은 외장 부재(104)와 제1 캡(106)을 실링하는 공정의 진행 과정에서 제1 캡(106)의 주변부에 가해지는 열에 의해 용융되어 외장 부재(104)의 외면과 융착되게 된다. 제2 열 융착층(141)은 제2 금속층(143)이 외부와 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다. 제2 열 융착층(141)은 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리염화비닐, 아크릴계 고분자, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리이미드, 폴리아마이드, 셀룰로오스, 아라미드, 나일론, 폴리에스테르, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸, 폴리아릴레이트, 테프론 및 유리섬유로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어진 단일막 구조 또는 2개 이상의 물질로 이루어진 복합막 구조를 가질 수 있다. 이 중에서 폴리프로필렌이 바람직하고, 폴리프로필렌은 호모 폴리프로필렌과 변성 폴리프로필렌을 적층한 구조로 사용될 수 있다. The second heat-sealable layer 141 is melted by the heat applied to the peripheral portion of the first cap 106 during the process of sealing the outer casing member 104 and the first cap 106, And is welded to the outer surface. The second heat-sealable layer 141 can prevent the second metal layer 143 from being electrically connected to the outside. The second heat-sealable layer 141 may be formed of a material such as polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, acrylic polymer, polyacrylonitrile, polyimide, polyamide, cellulose, aramid, nylon, A single film structure made of any one material selected from the group consisting of polyester, polyparaphenylene benzobisoxazole, polyarylate, Teflon, and glass fiber, or a composite film structure composed of two or more materials. Of these, polypropylene is preferable, and polypropylene can be used as a laminated structure of homopolypropylene and modified polypropylene.

제2 금속층(143)은 외부의 수분 또는 가스 등이 전극 조립체(102) 측으로 침투하는 것을 방지할 수 있다. 제2 금속층(143)의 재질은 예를 들어, 철, 탄소, 크롬, 망간, 니켈, 및 알루미늄 등으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나가 사용될 수 있으며, 철, 탄소, 크롬 및 망간의 합금, 철, 크롬 및 니켈의 합금, 알루미늄 또는 그 등가물 중 선택된 어느 하나가 이용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The second metal layer 143 can prevent external moisture, gas, or the like from penetrating into the electrode assembly 102 side. At least one material selected from the group consisting of iron, carbon, chromium, manganese, nickel, and aluminum may be used as the material of the second metal layer 143. Examples of the material of the second metal layer 143 include alloys of iron, Chromium and nickel, aluminum, or an equivalent thereof may be used, but the present invention is not limited thereto.

제2 보호층(145)은 제2 금속층(143)의 손상과 부식 등을 방지할 수 있다. 제2 보호층(145)은 제2 금속층(143)이 외부와 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다. 제2 보호층(145)은 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리염화비닐, 아크릴계 고분자, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리이미드, 폴리아마이드, 셀룰로오스, 아라미드, 나일론, 폴리에스테르, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸, 폴리아릴레이트, 테프론 및 유리섬유로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어진 단일막 구조 또는 2개 이상의 물질로 이루어진 복합막 구조를 가질 수 있다. 이 중에서 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론이 보다 바람직하며, 상기 나일론 층은 이축 연신된 나일론층 일 수 있다.The second protective layer 145 can prevent damage and corrosion of the second metal layer 143. The second passivation layer 145 may prevent the second metal layer 143 from being electrically connected to the outside. The second protective layer 145 may be formed of, for example, polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, acrylic polymer, polyacrylonitrile, polyimide, polyamide, cellulose, aramid, nylon, poly A single film structure made of any one material selected from the group consisting of polyesters, polyesters, esters, polyparaphenylene benzobisoxazole, polyarylate, Teflon, and glass fiber, or a composite film structure composed of two or more materials. Of these, polyethylene terephthalate and nylon are more preferable, and the nylon layer may be a biaxially stretched nylon layer.

여기서, 외장 부재(104)의 제1 열 융착층(131)과 제1 캡(106)의 제2 열 융착층(141)이 상호 대면하고 있는 바, 외장 부재(104) 및 제1 캡(106)의 주변부에 열을 가하면 제1 열 융착층(131)과 제2 열 융착층(141)이 용융되면서 열 융착되게 된다. 이와 같이, 열에 의해 용융되어 융착되는 제1 열 융착층(131)과 제2 열 융착층(141)이 상호 대면하여 마련됨으로써, 제1 캡(106)과 외장 부재(104) 간의 열 융착이 용이하게 이루어지게 되고, 열 융착에 의한 실링 효과를 향상시킬 수 있게 된다. 이때, 제1 열 융착층(131)과 제2 열 융착층(141)은 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 열 융착층(131)과 제2 열 융착층(141)은 폴리프로필렌으로 이루어질 수 있다. Here, the first heat-sealable layer 131 of the exterior member 104 faces the second heat-sealable layer 141 of the first cap 106, and the exterior member 104 and the first cap 106 The first heat-sealable layer 131 and the second heat-sealable layer 141 are melted and heat-sealed. As described above, since the first heat-sealable layer 131 and the second heat-sealable layer 141, which are melted and fused by heat, are provided so as to face each other, heat fusion between the first cap 106 and the sheathing member 104 is facilitated And the sealing effect by heat fusion can be improved. At this time, the first heat-sealable layer 131 and the second heat-sealable layer 141 may be made of the same material. In an exemplary embodiment, the first heat-seal layer 131 and the second heat-seal layer 141 may be made of polypropylene.

또한, 제1 캡(106) 및 제2 캡(108)이 외장 부재(104)의 외측에서 실링됨에 따라, 전해액 등의 누설을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 즉, 이차 전지 모듈(100) 내부에서 전해액 등이 나오는 방향과 전해액 등이 이차 전지 모듈(100) 밖으로 유출되는 방향이 다르게 마련됨으로써, 전해액 등이 외부로 누설되려면 이차 전지 모듈(100) 내부에서 방향 전환이 이루어져야 하는 바, 전해액 등이 누설될 가능성을 저감시킬 수 있게 된다. Also, as the first cap 106 and the second cap 108 are sealed at the outside of the outer casing member 104, it is possible to effectively prevent leakage of the electrolyte solution and the like. That is, the direction in which the electrolyte solution or the like is discharged from the interior of the secondary battery module 100 and the direction in which the electrolyte solution or the like flows out of the secondary battery module 100 are different from each other. Therefore, in order for the electrolyte solution to leak to the outside, It is possible to reduce the possibility of leakage of the electrolytic solution and the like.

본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 모듈은 다수 결합되어 전지 팩으로 사용될 수 있다. 상기 전지 팩은 파워 툴(power tool); 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등의 전기차; 이-바이크(E-bike) 또는 이-스쿠터(Escooter) 등의 전기 이륜차; 전기 골프 카트(Electric golf cart); 전기 트럭; 및 전기 상용차 등의 중대형 디바이스 전원으로 사용 가능하다.A plurality of secondary battery modules according to an embodiment of the present invention may be combined and used as a battery pack. The battery pack may include a power tool; Electric vehicles such as Electric Vehicle (EV), Hybrid Electric Vehicle (HEV) and Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV); An electric motorcycle such as an E-bike or an Escooter; Electric golf cart; Electric truck; And electric commercial vehicles.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.

100 : 이차 전지 모듈
102 : 전극 조립체
104 : 외장 부재
106 : 제1 캡
108 : 제2 캡
111 : 제1 전극 단자
113 : 제2 전극 단자
121 : 제1 단자홀
123 : 제2 단자홀
131 : 제1 열 융착층
133 : 제1 금속층
135 : 제1 보호층
141 : 제2 열 융착층
143 : 제2 금속층
145 : 제2 보호층100: secondary battery module
102: electrode assembly
104: outer member
106: first cap
108: Second cap
111: first electrode terminal
113: second electrode terminal
121: first terminal hole
123: second terminal hole
131: first heat-fusion layer
133: First metal layer
135: first protective layer
141: second heat fusion layer
143: second metal layer
145: Second protective layer

Claims (6)

전극 조립체;
제1 보호층, 제1 금속층, 및 제1 열 융착층이 순차적으로 적층되어 하나의 적층 시트 형태로 이루어지며, 상기 전극 조립체의 측면을 감싸며 마련되고, 상기 전극 조립체의 둘레 방향의 일단부 및 타단부가 실링 처리되어 실링부가 마련되는 외장 부재;
복수의 층으로 이루어지며, 상기 전극 조립체의 일단부가 내측으로 삽입되고, 내면이 상기 외장 부재의 외면과 접촉하며, 상기 외장 부재와 실링 처리되는 제1 캡; 및
복수의 층으로 이루어지며, 상기 전극 조립체의 타단부가 내측으로 삽입되고, 내면이 상기 외장 부재의 외면과 접촉하며, 상기 외장 부재와 실링 처리되는 제2 캡을 포함하고,
상기 제1 캡 및 상기 제2 캡은, 제2 열 융착층, 제2 금속층, 및 제2 보호층이 순차적으로 적층되고,
상기 제1 보호층은 상기 전극 조립체와 대면하며, 상기 제2 열 융착층은 상기 제1 열 융착층과 대면하고,
상기 제1 캡 및 상기 제2 캡과 상기 외장 부재는, 동일한 재질로 이루어진 상기 제1 열 융착층과 상기 제2 열 융착층이 열 융착되어 실링되며,
상기 제1 보호층 및 상기 제2 보호층은 전기 절연성을 가진, 이차 전지 모듈.
An electrode assembly;
A first metal layer, and a first heat-sealable layer are sequentially stacked to form a laminated sheet, and the electrode assembly is provided so as to surround the side surface of the electrode assembly, and one end portion in the circumferential direction of the electrode assembly, An exterior member having an end portion sealed and provided with a sealing portion;
A first cap formed of a plurality of layers, one end of the electrode assembly being inserted inward, an inner surface being in contact with an outer surface of the outer member, and a sealing process being performed on the outer member; And
And a second cap formed of a plurality of layers, the other end of the electrode assembly being inserted inward, the inner surface being in contact with the outer surface of the outer sheath, and the outer cap being sealed,
Wherein the first cap and the second cap are formed by sequentially stacking a second heat-sealable layer, a second metal layer, and a second protective layer,
Wherein the first protective layer faces the electrode assembly, the second heat-sealable layer faces the first heat-sealable layer,
Wherein the first cap, the second cap, and the exterior member are formed by heat-sealing the first heat-sealable layer and the second heat-sealable layer, which are made of the same material,
Wherein the first protective layer and the second protective layer have electrical insulation properties.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 캡 및 상기 제2 캡과 상기 외장 부재는, 상기 접촉하는 면을 기준으로 대칭적인 층 구조를 갖는, 이차 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the first cap, the second cap, and the exterior member have a symmetrical layer structure with respect to the contacting surface.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 캡은, 제1 베이스 플레이트 및 상기 제1 베이스 플레이트의 각 단부에서 상기 전극 조립체 측으로 돌출되어 마련되는 제1 측면 플레이트를 포함하고,
상기 제2 캡은, 제2 베이스 플레이트 및 상기 제2 베이스 플레이트의 각 단부에서 상기 전극 조립체 측으로 돌출되어 마련되는 제2 측면 플레이트를 포함하며,
상기 제1 측면 플레이트의 내면 일부 및 상기 제2 측면 플레이트의 내면 일부가 상기 외장 부재의 외측에서 상기 외장 부재의 외면과 융착되어 실링되는, 이차 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the first cap includes a first base plate and a first side plate protruding from the end of the first base plate toward the electrode assembly,
The second cap includes a second base plate and a second side plate protruding from the end of the second base plate toward the electrode assembly,
Wherein a portion of the inner surface of the first side plate and a portion of the inner surface of the second side plate are fused with the outer surface of the outer member at the outer side of the outer member to be sealed.
전극 조립체를 마련하는 단계;
제1 보호층, 제1 금속층, 및 제1 열 융착층이 순차적으로 적층된 적층 시트 형태의 외장 부재로 상기 전극 조립체의 측면을 감싸는 단계;
상기 외장 부재에서 상기 전극 조립체의 둘레 방향의 일단부 및 타단부를 실링 처리하는 단계;
복수의 층으로 이루어지는 제1 캡의 내면과 상기 외장 부재의 외면이 접촉하도록 상기 전극 조립체의 일단부를 상기 제1 캡의 내측으로 삽입하고, 상기 제1 캡과 상기 외장 부재를 실링 처리하는 단계; 및
복수의 층으로 이루어지는 제2 캡의 내면과 상기 외장 부재의 외면이 접촉하도록 상기 전극 조립체의 타단부를 상기 제2 캡의 내측으로 삽입하고, 상기 제2 캡과 상기 외장 부재를 실링 처리하는 단계를 포함하고,
상기 제1 캡 및 상기 제2 캡은, 제2 열 융착층, 제2 금속층, 및 제2 보호층이 순차적으로 적층되고,
상기 제1 보호층은 상기 전극 조립체와 대면하며, 상기 제2 열 융착층은 상기 제1 열 융착층과 대면하고,
상기 제1 캡 및 상기 제2 캡과 상기 외장 부재는, 동일한 재질로 이루어진 상기 제1 열 융착층과 상기 제2 열 융착층이 열 융착되어 실링되며,
상기 제1 보호층 및 상기 제2 보호층은 전기 절연성을 가진, 이차 전지 모듈의 제조 방법.
Providing an electrode assembly;
Wrapping a side surface of the electrode assembly with an external member in the form of a laminate sheet in which a first protective layer, a first metal layer, and a first heat-sealable layer are sequentially laminated;
Sealing the one end and the other end in the circumferential direction of the electrode assembly in the exterior member;
Inserting one end of the electrode assembly into the first cap so that the inner surface of the first cap and the outer surface of the outer shell are in contact with each other; sealing the first cap and the shell; And
Inserting the other end of the electrode assembly into the second cap such that the inner surface of the second cap and the outer surface of the outer shell are in contact with each other and sealing the second cap and the shell, Including,
Wherein the first cap and the second cap are formed by sequentially stacking a second heat-sealable layer, a second metal layer, and a second protective layer,
Wherein the first protective layer faces the electrode assembly, the second heat-sealable layer faces the first heat-sealable layer,
Wherein the first cap, the second cap, and the exterior member are formed by heat-sealing the first heat-sealable layer and the second heat-sealable layer, which are made of the same material,
Wherein the first protective layer and the second protective layer have electrical insulation properties.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 캡 및 상기 제2 캡과 상기 외장 부재는, 상기 접촉하는 면을 기준으로 대칭적인 층 구조를 갖는, 이차 전지 모듈의 제조 방법.
The method of claim 4,
Wherein the first cap, the second cap, and the exterior member have a symmetrical layer structure with respect to the contacting surface.
청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 기재된 이차 전지 모듈이 복수 개 결합되어 마련되는 전지 팩.


A battery pack comprising a plurality of secondary battery modules according to any one of claims 1 to 3 coupled thereto.


KR1020170087147A 2017-07-10 2017-07-10 Secondary battery module, fabricating method of secondary battery module, and battery pack wiht the same KR101785573B1 (en)

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