KR101858790B1 - Pouch type secondary battery - Google Patents

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Abstract

이차 전지 내외부를 차단할 수 있는 실링 접착력을 유지함과 동시에 적정 수준 이상의 내압이 발생하게 되는 경우 이를 용이하게 외부로 유출시킬 수 있도록 하는 이차 전지를 제공한다. 본 발명에 따른 이차 전지는 전극 단자가 형성된 전극 조립체; 및 상기 전극 단자의 일부가 노출되도록 상부시트와 하부시트 사이에 형성된 내부 공간에 상기 전극 조립체가 탑재되어 있는 파우치 케이스를 포함하고, 상부시트 및 하부시트는 상기 전극 단자를 제외한 외주부에서 실링된 실링부를 형성하고, 상기 실링부가 삽입될 수 있도록 홈이 형성되고, 상기 실링부의 상하단에 고정되며, 상기 전극 조립체 쪽 방향인 홈 입구 모서리에 일정 곡률을 가진 홀딩 부재를 더 포함한다. A secondary battery is provided which can maintain a sealing adhesive force capable of blocking the inside and the outside of a secondary battery and easily discharge the external force to the outside when an internal pressure equal to or higher than a proper level is generated. A secondary battery according to the present invention includes: an electrode assembly having an electrode terminal; And a pouch case in which the electrode assembly is mounted in an internal space formed between an upper sheet and a lower sheet such that a part of the electrode terminal is exposed, wherein the upper sheet and the lower sheet have a sealing part sealed at an outer periphery excluding the electrode terminal And a holding member fixed to upper and lower ends of the sealing portion and having a predetermined curvature at a groove entrance edge toward the electrode assembly.

Description

파우치형 이차 전지{Pouch type secondary battery}[0001] The present invention relates to a pouch type secondary battery,

본 발명은 파우치형 이차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실링부를 개선함으로써 적정 수준 이상의 내압이 발생하더라도 이를 제어할 수 있는 파우치형 이차 전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pouch type secondary battery, and more particularly, to a pouch type secondary battery capable of controlling a pouch type secondary battery even if an internal pressure of an appropriate level or higher is generated by improving a sealing part.

제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다.Secondary batteries having high electrical properties such as high energy density and high ease of application according to the product group are widely used not only in portable devices but also in electric vehicles (EVs) or hybrid vehicles (HVs) driven by electric driving sources Has been applied.

이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다. Such a secondary battery is not only a primary advantage that the use of fossil fuel can be drastically reduced, but also produces no by-products resulting from the use of energy, and thus is attracting attention as a new energy source for enhancing environmental friendliness and energy efficiency.

이차 전지(셀)는 적용 형태나 구조 등에 따라 금속성 등의 하드 케이스 등에 의하여 내부 요소가 구성되는 캔형 전지 등을 비롯하여 다양하게 분류될 수 있는데, 최근 모바일 기기가 소형화됨에 따라, 두께가 얇은 각형 전지, 파우치형 전지에 대한 수요가 증가되고 있다. 특히, 형태의 변형이 용이하고 제조 비용이 저렴하며 중량이 작은 파우치형 전지에 대해 관심이 높은 실정이다. 또한, 고출력 대용량을 필요로 하는 전지 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차의 전원으로서 파우치형 전지에 대한 개발 및 상용화가 이루어지고 있는 상황이다. 2. Description of the Related Art [0002] With the recent miniaturization of a mobile device, a secondary battery (cell) can be classified into various types including a can type battery in which internal elements are constituted by a hard case such as a metallic case, The demand for pouch-type batteries is increasing. Particularly, there is a high interest in a pouch type battery which is easily deformed in shape, low in manufacturing cost, and small in weight. In addition, pouch-type batteries are being developed and commercialized as a power source for a battery automobile or a hybrid electric automobile which requires a high output large capacity.

그런데, 파우치형 이차 전지는 금속 캔을 외장재로 하는 원통형 또는 각형 전지에 비하여 경량화, 소형화가 가능하고, 제조 원가 측면에서 비교 우위에 있으며 구조가 단순하고 안전성이 탁월한 장점이 있다. 그러나, 파우치형 이차 전지는 각형 또는 원통형 전지에 비하여 배리어(barrier) 특성이 떨어지는 단점이 있다. However, the pouch-type secondary battery is advantageous in that it can be made lighter and smaller than a cylindrical or prismatic battery using a metal can as a casing, has a comparative advantage in terms of manufacturing cost, and is simple in structure and excellent in safety. However, the pouch type secondary battery is disadvantageous in that the barrier characteristic is lower than that of a square or cylindrical battery.

도 1은 종래의 파우치형 이차 전지를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 단면도이다. FIG. 1 is a schematic view of a conventional pouch-type secondary battery, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 파우치형 이차 전지(1)는 전지 케이스(3)와, 전지 케이스(3) 내부에 수납된 전극 조립체(5), 및 전극 조립체(5)의 양극 및 음극에 각각 연결되어 전지 케이스(3)의 외부로 돌출된 양극 및 음극 전극 단자(7)를 구비한다. 1 and 2, a conventional pouch-type secondary battery 1 includes a battery case 3, an electrode assembly 5 accommodated in the battery case 3, and an anode and a cathode of the electrode assembly 5, And a positive electrode and a negative electrode terminal 7 connected to the negative electrode and protruding to the outside of the battery case 3, respectively.

전지 케이스(3)는 파우치 형태의 라미네이트 상부시트(3a)와 하부시트(3b)에 의해 제조되며, 라미네이트 상부시트 및 하부시트(3a, 3b)는 각각 외측 수지층과, 금속층, 및 내측 수지층을 포함한다. 전극 조립체(5)는 양극/세퍼레이터/음극 구조를 가지며 전해액과 함께 전지 케이스(3) 내부에 내장된다. 직사각 또는 정사각 형태의 전지 케이스(3)는 라미네이트 상부시트 및 하부시트(3a, 3b)의 4개의 테두리에서 상호 융착되는 실링부(9)를 가진다. The battery case 3 is manufactured by a laminate upper sheet 3a and a lower sheet 3b in the form of a pouch and the upper and lower sheets 3a and 3b of the laminate are respectively made of an outer resin layer, . The electrode assembly 5 has a positive electrode / separator / negative electrode structure and is embedded in the battery case 3 together with the electrolytic solution. The rectangular or square-shaped battery case 3 has sealing portions 9 that are mutually fused at four edges of the upper and lower sheets 3a, 3b of the laminate.

한편, 상기와 같은 구조와 공정 등을 거쳐 제조되는 이차 전지는 일반적으로 음극에 카본계 소재가 사용되며, 양극에는 리튬계 산화물, 전해액에는 유기용매 전해질이 주로 사용되는데, 전지가 과충전되거나 전기적 환경에 급격한 변화 등이 발생되게 되면, 양극에서 전해액 분해 현상이 발생되고, 음극에서는 리튬 금속의 석출 현상이 발생될 수 있는데 이러한 현상이 발생하면, 이차 전지의 성능 저하가 초래될 수 있음은 물론, 화학 반응에 의한 발열에 의하여 가스가 발생될 수 있다.Meanwhile, in a secondary battery manufactured through the above-described structure and process, a carbon-based material is generally used for a negative electrode, a lithium-based oxide is used for a positive electrode, and an organic solvent electrolyte is used for an electrolyte. If a sudden change or the like occurs, electrolytic solution decomposition occurs at the anode and precipitation of lithium metal may occur at the cathode. If such a phenomenon occurs, the performance of the secondary battery may be deteriorated, The gas can be generated by the heat generated by the gas.

또한, 전해액에는 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트 등의 용매를 사용하게 되는데, 이러한 용매는 고온에서 분해되어 가스 등이 발생하고 이에 의한 압력 증가로 일종의 부품(swelling) 현상이 발생할 수 있다. 이러한 스웰링 현상은 전기적 쇼트 현상을 야기시킬 수 있음은 물론, 부푼 상태에서 외부 충격이 가해지면 스파크 등이 발생하여 발화될 수 있어 위험할 수 있으며, 하이브리드 전기 차량 또는 전기 차량 등 고온에서 오랜 시간 동안 구동을 유지하여야 하는 환경에서는 이러한 위험성은 더욱 높아진다고 할 수 있다. In addition, a solvent such as ethylene carbonate or propylene carbonate is used for the electrolytic solution. Such a solvent decomposes at a high temperature to generate gas, and a swelling phenomenon may occur due to an increase in pressure. Such a swelling phenomenon may cause electrical short-circuiting. In addition, if an external impact is applied in a swollen state, sparks may be generated and may be ignited, which may be dangerous. In a hybrid electric vehicle or an electric vehicle, In an environment where the drive must be maintained, this risk is higher.

종래의 파우치형 이차 전지(1)는 라미네이트 상부시트 및 하부시트(3a, 3b)의 4개의 테두리에 열과 압력을 가해 실링하여 제작되고 어느 정도의 압력에는 버틸 수 있지만, 임계 내부압력 이상에서는 파우치형 이차 전지(1) 실링강도의 한계에 도달하고, 파우치형 이차 전지(1)의 실링부 접착이 분리되어 내부가 노출되는 벤트(vent) 현상이 일어나게 된다. 파우치형 이차 전지(1)가 벤트되었을 때, 충전되어 있는 전극에 공기 중의 수분 및 산소가 접촉하게 되면 발열 반응이 일어나고, 이것이 리튬 이차 전지의 안전성이 저하시킬 수 있는 단점이 있다. The conventional pouch type secondary battery 1 is manufactured by sealing and applying heat and pressure to the four edges of the upper and lower sheets 3a and 3b of the laminate and is able to withstand a certain degree of pressure. The sealing strength of the secondary battery 1 is reached, and the sealing of the pouch type secondary battery 1 is separated, thereby causing a vent phenomenon in which the interior is exposed. When the pouch-type secondary battery 1 is vented, if moisture and oxygen in the air come into contact with the charged electrode, an exothermic reaction occurs, which may deteriorate the safety of the lithium secondary battery.

실링되어 있는 두 장의 라미네이트 상부시트 및 하부시트(3a, 3b) 사이의 내부압력이 상승하면서 실링부에 수직에 가까운 방향(도 3의 화살표 방향)으로 잡아당기게 될수록, 파우치형 이차 전지(1)의 실링부가 접착되어 있는 한계 강도는 낮아지게 되고 실링부가 쉽게 분리된다. 종래의 파우치형 이차 전지(1)는 파우치가 부풀게 되었을 때 실링부에 아무런 장치가 없기 때문에 실링부가 수직 방향의 힘을 받게 되고 내압에 저항성이 적어 벤트 현상이 일어난다. 그리고, 벤트 현상을 제어하지 못하는 단점이 있다. As the internal pressure between the two sealed upper and lower sheets 3a and 3b rises and is pulled in a direction perpendicular to the sealing portion (the direction of the arrow in Fig. 3), the pore size of the pouch type secondary battery 1 The limit strength at which the sealing portion is bonded is lowered and the sealing portion is easily separated. In the conventional pouch-type secondary battery 1, when the pouch is inflated, there is no device in the sealing part, so that the sealing part receives a force in the vertical direction and the resistance to the pressure resistance is low. In addition, there is a disadvantage that the vent phenomenon can not be controlled.

즉, 이차 전지 내외부를 차단할 수 있는 실링 접착력을 유지함과 동시에 적정 수준 이상의 내압이 발생하게 되는 경우 이를 용이하게 외부로 유출시킬 수 있어야 한다는 조건이 모두 유효하게 충족될 수 있는 파우치형 이차 전지를 구현할 필요성이 크다고 할 수 있다.That is, there is a need to realize a pouch-type secondary battery which can effectively satisfy all the conditions that the sealing adhesion capable of shutting off the inside and the outside of the secondary battery is maintained, and when the internal pressure is higher than the proper level, This is big.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 실링부를 개선함으로써 적정 수준 이상의 내압이 발생하더라도 이를 제어할 수 있는 파우치형 이차 전지를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pouch-type secondary battery which can control the internal pressure even when an internal pressure of a proper level or higher is generated by improving a sealing part.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 이차 전지는 전극 단자가 형성된 전극 조립체; 및 상기 전극 단자의 일부가 노출되도록 상부시트와 하부시트 사이에 형성된 내부 공간에 상기 전극 조립체가 탑재되어 있는 파우치 케이스를 포함하고, 상부시트 및 하부시트는 상기 전극 단자를 제외한 외주부에서 실링된 실링부를 형성하고, 상기 실링부가 삽입될 수 있도록 홈이 형성되고, 상기 실링부의 상하단에 고정되며, 상기 전극 조립체 쪽 방향인 홈 입구 모서리에 일정 곡률을 가진 홀딩 부재를 더 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a secondary battery including: an electrode assembly having an electrode terminal; And a pouch case in which the electrode assembly is mounted in an internal space formed between an upper sheet and a lower sheet such that a part of the electrode terminal is exposed, wherein the upper sheet and the lower sheet have a sealing part sealed at an outer periphery excluding the electrode terminal And a holding member fixed to upper and lower ends of the sealing portion and having a predetermined curvature at a groove entrance edge toward the electrode assembly.

상기 홀딩 부재는 상기 이차 전지의 내압 상승시, 상기 이차 전지의 실링부에 수직 방향으로 힘이 가해지지 않고 비스듬히 가해질 수 있도록 유도한다.The holding member guides the sealing member of the secondary battery at an angle to the sealing member when the internal pressure of the secondary battery rises.

상기 홀딩 부재는 상기 이차 전지의 내압 상승시 벤트 현상을 저지하거나 제한한다. The holding member prevents or restricts the venting phenomenon when the internal pressure of the secondary battery rises.

상기 홀딩 부재는 상기 홈을 통해 상기 실링부 상하면에 면 접촉할 수 있다.The holding member may be in surface contact with the upper and lower surfaces of the sealing portion through the groove.

상기 홀딩 부재는 상기 이차 전지의 내압 상승시, 상기 이차 전지의 실링부에 전달되는 힘을 곡면을 통해 분산시켜 상기 실링부가 당겨지는 각도를 조절할 수 있다.When the internal pressure of the secondary battery rises, the holding member may disperse a force transmitted to the sealing portion of the secondary battery through a curved surface to adjust an angle at which the sealing portion is pulled.

상기 곡률을 가진 홀딩 부재의 홈 입구 모서리 위치는 상기 실링부 안쪽 모서리에서부터 상기 전극 조립체 내부 방향으로 일정한 위치를 유지할 수 있도록 고정된다.The position of the groove entrance edge of the holding member having the curvature is fixed so as to maintain a constant position from the inner edge of the sealing part toward the inside of the electrode assembly.

상기 홀딩 부재는 상기 홈 입구 모서리에서 연장되어 나와 상기 상부시트와 하부시트 쪽으로 연장되는 면이 상기 홈 깊이 방향에 수직일 수 있다.The holding member may extend from the groove entrance edge and extend to the upper sheet and the lower sheet perpendicular to the groove depth direction.

바람직하기로, 상기 홀딩 부재는 강성을 가진 블록 모양 구조체이다.Preferably, the holding member is a rigid block-like structure.

대신, 상기 홀딩 부재는 상기 실링부를 양면에서 물어주기 위한 클립이며 상기 클립 입구 모서리가 일정 곡률을 가지도록 가공된 것일 수 있다.Instead, the holding member may be a clip for bending the sealing portion on both sides, and the clip inlet edge may be machined to have a certain curvature.

상기 홀딩 부재는 절연성 재질인 것이 바람직하다.The holding member is preferably made of an insulating material.

상기 홀딩 부재는 상기 파우치의 실링부 전체에 적용되거나, 상기 파우치의 실링부 일부에 적용되고 상기 홀딩 부재가 적용되지 않은 실링부를 통해 벤트 현상이 일어나도록 할 수 있다.The holding member may be applied to the entire sealing part of the pouch or may be applied to a part of the sealing part of the pouch and cause a venting phenomenon through the sealing part to which the holding member is not applied.

상기 홀딩 부재는 상기 실링부의 상하단에 고정되어 상기 이차 전지의 내부 방향인 홈 입구 모서리가 경사면을 형성하는 것일 수도 있다. 상기 경사면은 여러 가지 경사 각도를 가질 수 있다. The holding member may be fixed to the upper and lower ends of the sealing portion so that a groove entrance edge, which is an inner direction of the secondary battery, forms an inclined surface. The inclined surface may have various inclination angles.

상기 홀딩 부재는 상기 실링부가 밀착되도록 압력을 가하는 것일 수도 있다.The holding member may pressurize the sealing portion to be in close contact with the sealing member.

상기 홀딩 부재는 상기 실링부가 상기 홈으로 삽입되어 삽입되는 방향의 타면을 관통할 수 있는 것일 수도 있다.The holding member may be such that the sealing portion can penetrate the other surface in a direction in which the sealing portion is inserted into the groove.

본 발명에 따르면, 파우치 모서리의 실링부 상하단에 강성을 가진 블록 형태 또는 클립형 홀딩 부재를 장착하여 이차 전지의 내압이 상승하여 부풀어도 파우치 실링부의 수직 방향의 당김에 대한 저항성을 확보할 수 있다.According to the present invention, a block type or clip-type holding member having rigidity at the upper and lower ends of the sealing portion of the pouch corner can be mounted to secure the resistance against pulling of the pouch sealing portion in the vertical direction even when the internal pressure of the secondary battery rises.

파우치 모서리의 실링부를 홀딩 부재를 이용하여 압착하므로, 이차 전지의 충·방전시 부피 팽창을 억제할 수 있는 것이며, 그로 인하여 전극 활물질의 탈락 및 열화를 방지할 수 있고, 외부로부터의 충격시에도 변형을 방지할 수 있다. The sealing portion of the corner of the pouch is compressed by using a holding member so that volume expansion of the secondary battery can be suppressed during charge and discharge of the secondary battery. As a result, detachment and deterioration of the electrode active material can be prevented, Can be prevented.

홀딩 부재는 실링부에 수직 방향으로 힘이 가해져 실링부가 열리는 일이 없도록 실링부에 일정한 각도로 힘을 분산시킬 수 있다. 따라서, 동일한 실링부를 형성하더라도 기존과 대비하여 더 높은 내압을 버틸 수 있는 장점이 있다. The holding member can distribute the force at a certain angle to the sealing portion so that the sealing portion is not vertically applied to the sealing portion and the sealing portion is not opened. Therefore, even if the same sealing portion is formed, there is an advantage that a higher internal pressure can be maintained compared with the conventional sealing portion.

이와 같이 본 발명에 따르면, 이차 전지의 내압이 상승하여도 이에 대해 버틸 수 있도록 하여 벤트 현상을 저지하거나 제한할 수 있으며, 홀딩 부재가 형성되지 않은 방향으로 벤트를 유도하여 벤트 방향을 일정하게 예측하고 관리할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 이차 전지 내외부를 차단할 수 있는 실링 접착력을 유지함과 동시에 적정 수준 이상의 내압이 발생하게 되는 경우 이를 용이하게 외부로 유출시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, even when the internal pressure of the secondary battery rises, the venting phenomenon can be prevented or limited by restraining the internal pressure, and the venting direction can be predicted by constantly predicting the venting direction in a direction in which the holding member is not formed There is a manageable effect. Accordingly, when the internal pressure of the secondary battery is maintained to a level higher than the proper level, the sealing adhesive force can be easily released to the outside.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 파우치형 이차 전지를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 단면도이다.
도 3은 도 2의 파우치형 이차 전지의 내압이 상승한 때의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 V-V' 단면도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀딩 부재의 사시도이다.
도 7은 도 5의 파우치형 이차 전지의 내압이 상승한 때의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 홀딩 부재의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 홀딩 부재의 단면도이다.
도 10은 도 9에 제시한 홀딩 부재의 변형예이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파우치형 이차 전지를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 홀딩 부재의 단면도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description of the invention, It should not be construed as limited.
FIG. 1 is a schematic view of a conventional pouch-type secondary battery, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG.
Fig. 3 is a cross-sectional view of the pouch type secondary battery of Fig. 2 when the internal pressure is increased. Fig.
FIG. 4 is a schematic view of a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV 'of FIG.
6 is a perspective view of a holding member according to an embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a cross-sectional view of the pouch type secondary battery of Fig. 5 when the internal pressure is increased. Fig.
8 is a cross-sectional view of a holding member according to another embodiment of the present invention.
9 is a sectional view of a holding member according to another embodiment of the present invention.
10 is a modification of the holding member shown in Fig.
11 is a schematic view illustrating a pouch type secondary battery according to another embodiment of the present invention.
12 is a sectional view of a holding member according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이고 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 가리킨다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know. The shape of the elements and the like in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer description, and the same reference numerals denote the same elements.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 V-V' 단면도이다. FIG. 4 is a schematic view of a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line V-V 'of FIG.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지(11)는 전지 케이스(13)와, 전지 케이스(13) 내부에 수납된 전극 조립체(15), 및 전극 조립체(15)의 양극 및 음극에 각각 연결되어 전지 케이스(13)의 외부로 돌출된 양극 및 음극 전극 단자(17)를 구비한다. 4 and 5, a pouch type secondary battery 11 according to an embodiment of the present invention includes a battery case 13, an electrode assembly 15 housed in the battery case 13, And a positive electrode and a negative electrode terminal 17 connected to the positive and negative electrodes of the battery case 15 and protruding from the outside of the battery case 13, respectively.

상기 전극 조립체(15)는, 도면의 편의상 자세히 도시하지는 않았으나, 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판이 분리막을 사이에 두고 배치된 형태로 구성되며, 전지 케이스(13)에 수납된다. 이 때, 전극 조립체(15)는 다수의 양극판 및 음극판이 적층된 상태로 전지 케이스(13)에 수납되거나, 하나의 양극판 및 음극판이 권취된 상태로 전지 케이스(13)에 수납될 수 있다. Although not shown in detail for the sake of convenience of the drawings, the electrode assembly 15 is configured in such a manner that at least one positive electrode plate and at least one negative electrode plate are disposed with a separator interposed therebetween, and is housed in the battery case 13. At this time, the electrode assembly 15 may be housed in the battery case 13 in a state where a plurality of positive and negative plates are laminated, or may be housed in the battery case 13 in a state where one positive electrode plate and the negative electrode plate are wound.

전극 조립체(15)의 전극판들은 알루미늄(Al) 재질이나 구리(Cu) 재질의 집전체에 활물질 슬러리가 도포된 구조로서 형성되는데, 슬러리는 통상적으로 입상의 활물질, 보조도체, 바인더 및 가소제 등에 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 형성될 수 있다. 그리고, 각각의 전극판들에는 슬러리가 도포되지 않는 무지부가 존재할 수 있고, 이러한 무지부에는 각각의 전극판에 대응되는 전극 탭이 형성될 수 있다. The electrode plates of the electrode assembly 15 are formed of a structure in which an active material slurry is coated on a current collector made of aluminum (Al) or copper (Cu). The slurry is usually used in a granular active material, auxiliary conductor, binder, May be added while stirring. Each of the electrode plates may have an uncoated portion to which no slurry is applied, and an electrode tab corresponding to each electrode plate may be formed on the uncoated portion.

양극 활물질은 리튬 이온이 흡장(intercalation)/탈리(deintercalation)할 수 있도록 칼코게나이드(chalcogenide) 화합물이 사용될 수 있으며, 예를 들어 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNi1 -xCoxO2(0<x<1), LiMnO2 등의 복합 금속 산화물들을 사용하여 형성될 수 있다. 음극 활물질도 리튬 이온이 흡장/탈리할 수 있도록 탄소(C) 계열의 물질, 실리콘(Si), 주석(Sn), 주석 산화물, 주석 합금 복합체(tin alloy composite), 전이금속 산화물, 리튬 금속 나이트라이드 또는 리튬 금속 산화물 등의 물질로 형성될 수 있다. The cathode active material may be a chalcogenide compound so that lithium ions can intercalate / deintercalate. For example, LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , LiNi 1 -x Co x O 2 (0 < x < 1), LiMnO 2, or the like. The negative electrode active material may be a carbonaceous material, silicon (Si), tin (Sn), tin oxide, tin alloy composite, transition metal oxide, lithium metal nitride Or a lithium metal oxide or the like.

분리막은 양극판과 음극판 사이에 개재되어 양극판과 음극판 사이에 발생할 수 있는 쇼트를 차단시킬 수 있으며, 분리막으로 인해 리튬 이온의 이동만이 가능하다. 분리막은 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 또는 폴리프로필렌(Polypropylene, PP) 등의 열가소성 수지로 형성될 수 있으며, 그 표면은 다공막 구조일 수 있다. The separation membrane is interposed between the positive and negative electrode plates to prevent a short circuit between the positive and negative electrode plates, and only the lithium ion can move due to the separation membrane. The separation membrane may be formed of a thermoplastic resin such as polyethylene (PE) or polypropylene (PP), and the surface of the separation membrane may be a porous membrane structure.

전극 탭(미도시)은, 예컨대 양극 탭과 음극 탭으로 구성되며, 각각 전극 조립체(15)로부터 돌출되도록 형성된다. 즉, 양극 탭은 전극 조립체(15)의 양극판으로부터 돌출되도록 형성되고, 음극 탭은 전극 조립체(15)의 음극판으로부터 돌출되도록 형성된다. 이 때, 양극 탭 또는 음극 탭은 양극판 또는 음극판에 부착되는 형태로 돌출되게 형성될 수 있으며, 각각 양극 집전체 또는 음극 집전체와 동일 재질로 구성될 수 있다.The electrode tabs (not shown) are constituted by, for example, a positive electrode tab and a negative electrode tab, and are formed so as to protrude from the electrode assembly 15, respectively. That is, the positive electrode tab is formed so as to protrude from the positive electrode plate of the electrode assembly 15, and the negative electrode tab is formed to protrude from the negative electrode plate of the electrode assembly 15. At this time, the positive electrode tab or the negative electrode tab may protrude in a form attached to the positive electrode plate or the negative electrode plate, and may be made of the same material as the positive electrode collector or the negative electrode collector, respectively.

전극 탭은, 하나의 전극조립체에서 복수개 구비될 수 있다. 예를 들어, 양극 탭은 양극판에 복수개 구비될 수 있고, 음극 탭은 음극판에 복수개 구비될 수 있다. 이 경우, 복수의 양극 탭은 하나의 양극 단자에 연결될 수 있고, 복수의 음극 탭은 하나의 음극 단자에 연결될 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 양극 탭과 음극 탭은 하나의 전극조립체에서 각각 한 개씩 구비될 수도 있다.The plurality of electrode tabs may be provided in one electrode assembly. For example, a plurality of positive electrode tabs may be provided on the positive electrode plate, and a plurality of negative electrode tabs may be provided on the negative electrode plate. In this case, the plurality of positive electrode tabs may be connected to one positive electrode terminal, and the plurality of negative electrode tabs may be connected to one negative electrode terminal. However, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and one positive electrode tab and one negative electrode tab may be provided in one electrode assembly.

본 실시예에서 양극 탭과 음극 탭은 전극 조립체(15)를 기준으로 서로 동일한 방향으로 돌출되어 있어, 전극 단자(17)가 어느 한 방향으로 돌출되어 있는 일방향 전지를 예로 들었다. 그러나, 양극 탭과 음극 탭이 전극 조립체(15)를 기준으로 반대 방향으로 돌출되고, 전극 단자(17)가 서로 반대 방향으로 돌출되는 이른바 양방향 전지에 대해서도 적용할 수 있다. In this embodiment, the positive electrode tab and the negative electrode tab are protruded in the same direction with respect to the electrode assembly 15, and a unidirectional battery in which the electrode terminal 17 protrudes in one direction is taken as an example. However, the present invention is also applicable to a so-called bi-directional battery in which the positive electrode tab and the negative electrode tab protrude in the opposite direction with respect to the electrode assembly 15 and the electrode terminals 17 protrude in opposite directions.

전지 케이스(13)는 파우치 형태의 라미네이트 상부시트(13a)와 하부시트(13b)에 의해 제조되며, 라미네이트 상부시트 및 하부시트(13a, 13b)는 각각 외측 수지층과, 금속층, 및 내측 수지층을 포함한다. 전극 조립체(15)는 양극/세퍼레이터/음극 구조를 가지며 전해액과 함께 전지 케이스(13) 내부에 내장된다. 직사각 또는 정사각 형태의 전지 케이스(13)는 라미네이트 상부시트 및 하부시트(13a, 13b)의 4개의 테두리에서 상호 융착되는 실링부(19)를 가진다. The battery case 13 is manufactured by a laminate upper sheet 13a and a lower sheet 13b in the form of a pouch and the laminate upper sheet and the lower sheets 13a and 13b are respectively made of an outer resin layer, . The electrode assembly 15 has a positive electrode / separator / negative electrode structure and is embedded in the battery case 13 together with the electrolytic solution. The rectangular or square-shaped battery case 13 has sealing portions 19 that are mutually fused at four edges of the laminated upper and lower sheets 13a and 13b.

상기 전지 케이스(13)는 오목한 형태의 내부 공간을 구비하고, 이러한 내부 공간에 전극 조립체(15)가 수납되며 이차 전지의 종류에 따라 액체, 고체 또는 겔형 등의 전해질(미도시)이 충진된다. 전극 조립체(15)가 수납될 수 있는 공간은 상부시트 및 하부시트(13a, 13b) 중 어느 하나, 또는 상부시트 및 하부시트(13a, 13b) 모두에 형성될 수 있다. 상부시트 및 하부시트(13a, 13b)의 수납 공간에 전극 조립체(15)가 수납되면, 상부시트 및 하부시트(13a, 13b)가 열 융착 등에 의해 접착되어 실링부(19)가 형성된다.The battery case 13 has a concave inner space. The electrode assembly 15 is accommodated in the inner space, and an electrolyte (not shown) such as a liquid, a solid or a gel is filled depending on the type of the secondary battery. The space in which the electrode assembly 15 can be housed can be formed in either the upper sheet and the lower sheet 13a or 13b or both the upper sheet and the lower sheet 13a and 13b. The upper and lower sheets 13a and 13b are adhered to each other by thermal fusion or the like to form a sealing portion 19 when the electrode assembly 15 is accommodated in the accommodating space of the upper sheet and the lower sheet 13a and 13b.

외측 수지층은 외부로부터 전지를 보호하는 역할 및 기재의 역할을 하므로 두께 대비 우수한 인장강도와 내후성 등이 요구되며, 내부에 수용되는 전극 조립체(15)를 외부의 충격 등으로부터 1차적으로 보호하는 역할을 할 수 있다. 외측 수지층은 연신 나일론(ONy), 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)와 같은 수지재로 형성될 수 있으나, 이와 같은 물질에 한정되는 것은 아니다. Since the outer resin layer plays a role of protecting the battery from the outside and a substrate, it is required to have excellent tensile strength and weather resistance compared to the thickness, and to protect the electrode assembly 15 accommodated in the inside from the external impact can do. The outer resin layer may be formed of a resin material such as stretched nylon (ONy) or polyethylene terephthalate (PET), but is not limited thereto.

차단성 금속층은 기계적 강도를 유지하는 기재 및 수분과 산소의 침투를 방지하는 배리어층의 역할을 할 수 있다. 공기, 습기 등이 전지의 내부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 주로 하며, 일반적으로 알루미늄(Al)이 많이 사용되고 있다.The barrier metal layer may serve as a barrier layer for preventing permeation of moisture and oxygen and a substrate that maintains mechanical strength. Air, moisture, and the like into the inside of the battery. In general, aluminum (Al) is widely used.

내측 수지층은 전극 조립체(15)가 내장된 상태에서 인가되는 열과 압력에 의해 상호 열융착되어 밀봉성을 제공하는 역할을 하며, 접착층 혹은 열 융착층이라고도 한다. 일반적으로 폴리올레핀(Polyolepin) 계열의 수지 물질로 형성될 수 있다. 폴리올레핀계 수지층으로 흔히 사용되는 것으로는 CPP(Casted Polypropylene)가 있다. 또한, 내측 수지층은 폴리올레핀계 수지인 염화 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌프로필렌 공중합체, 폴리에틸렌과 아크릴산 공중합체, 및 폴리프로필렌과 아크릴산의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질로 형성될 수 있으나, 이와 같은 물질에 한정되는 것은 아니다. The inner resin layer is thermally fused to each other by heat and pressure applied in a state in which the electrode assembly 15 is embedded, and is also called an adhesive layer or a heat-sealable layer. In general, it may be formed of a polyolefin resin material. Commonly used as a polyolefin-based resin layer is CPP (Casted Polypropylene). The inner resin layer may be formed of a material selected from the group consisting of a polyolefin resin such as chlorinated polypropylene, polyethylene, an ethylene propylene copolymer, a polyethylene and an acrylic acid copolymer, and a copolymer of polypropylene and acrylic acid. But is not limited to materials.

이러한 다층의 라미네이트 구조를 가진 전지 케이스(13)는 실링부에서 내측 수지층이 서로 대면하는 구조를 이루며, 이러한 내측 수지층은 열융착에 의해 서로 결합된다. The battery case 13 having such a multilayer laminate structure has a structure in which the inner resin layers face each other in the sealing portion, and these inner resin layers are bonded to each other by heat fusion.

상부시트 및 하부시트(13a, 13b)는 전극 단자(17)를 제외한 외주부에서 실링된 실링부(19)를 형성한다. 본 발명에 따른 이차 전지(11)는 특히 홀딩 부재(20)를 더 포함한다.The upper sheet and the lower sheet 13a and 13b form a sealing portion 19 sealed at the outer circumferential portion excluding the electrode terminal 17. The secondary battery (11) according to the present invention further includes a holding member (20).

도 5의 단면도를 참조하면, 홀딩 부재(20)는 상기 실링부(19)가 삽입될 수 있도록 홈(H)이 형성되고, 상기 실링부(19)의 상하단에 고정된다. 그리고, 상기 전극 조립체(15) 쪽 방향인 홈(H) 입구 모서리(C)에 일정 곡률을 가진다. 본 실시예에서 실링부(19)는 홈(H) 안에 수용이 되어 실링부(19)가 외부로 노출되지 않는다. 이에 따라 외부의 공기, 수분 등의 이물 유입이 차단되어 각 모서리 부위의 열화가 발생하지 않는다. 5, the holding member 20 is formed with a groove H for inserting the sealing portion 19, and is fixed to the upper and lower ends of the sealing portion 19. As shown in FIG. And has a certain curvature at an inlet edge (C) of the groove (H) in the direction toward the electrode assembly (15). In this embodiment, the sealing portion 19 is accommodated in the groove H so that the sealing portion 19 is not exposed to the outside. As a result, the inflow of foreign matter such as outside air, moisture, and the like is blocked, so that deterioration of each corner portion does not occur.

한편 홀딩 부재(20)의 표면은 전지 케이스(13)의 표면과 동일하거나 그보다 돌출되어 있을 수 있다. 외부에서 힘이 가해지는 경우, 전지 케이스(13)보다 돌출된 홀딩 부재(20)가 그 외부의 힘을 먼저 받게 되므로 홀딩 부재(20)는 전지 케이스(13) 안의 전극 조립체(15)의 파손을 방지하는 기능도 할 수 있다. On the other hand, the surface of the holding member 20 may be the same as or protruded from the surface of the battery case 13. The holding member 20 protruding from the battery case 13 receives the external force first so that the electrode assembly 15 in the battery case 13 is damaged. It is also possible to prevent it.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀딩 부재의 사시도이다. 바람직하기로, 상기 홀딩 부재(20)는 강성을 가진 블록 모양 구조체이다. 홀딩 부재(20)는 홈(H)을 통해 상기 실링부(19) 상하면에 면 접촉할 수 있다. 홈(H)이 단순히 실링부(19)를 수용할 수도 있지만 실링부(19)가 밀착되도록 압력을 가할 수 있도록 홈(H)의 크기는 실링부(19)의 크기를 고려하여 형성하도록 한다.6 is a perspective view of a holding member according to an embodiment of the present invention. Preferably, the holding member 20 is a rigid block-like structure. The holding member 20 can be in surface contact with the upper and lower surfaces of the sealing portion 19 through the groove H. [ The size of the groove H is formed in consideration of the size of the sealing portion 19 so that the pressure can be applied so that the sealing portion 19 can be closely contacted with the groove H although the sealing portion 19 can be accommodated.

홈(H)의 크기가 실링부(19)보다 큰 경우, 실링부(19)는 여유있게 홈(H) 안에 수용이 된다. 홈(H)의 크기가 실링부(19)보다 작은 경우, 실링부(19)는 억지 끼워 맞춤으로 홈(H) 안에 수용이 되며 이 경우 실링부(19)에 압력이 가해진다. When the size of the groove H is larger than the sealing portion 19, the sealing portion 19 is accommodated in the groove H with sufficient space. When the size of the groove H is smaller than the sealing portion 19, the sealing portion 19 is received in the groove H by interference fit, and in this case, the sealing portion 19 is pressurized.

홀딩 부재(20)는 홈(H) 입구 모서리(C)에서 연장되어 나와 상기 상부시트와 하부시트(13a, 13b) 쪽으로 연장되는 면(S)이 상기 홈(H) 깊이 방향에 수직일 수 있다. 홀딩 부재(20)는 절연성 재질인 것이 바람직하다. 이러한 홀딩 부재(20)에 의하면 실링부(19)의 절연 특성이 확보되므로 이차 전지(11)는 우수한 절연 특성을 가질 수 있다. 홀딩 부재(20)는 강성을 가진 것이어야 그 자체가 변형없이 상부시트 및 하부시트(13a, 13b)의 변형을 수용할 수 있다. 따라서, 적어도 홈(H) 입구 모서리(C)와 홈(H) 입구 모서리(C)에서 연장되어 나와 상기 상부시트와 하부시트(13a, 13b) 쪽으로 연장되는 면(S)은 강성을 가지도록 함이 바람직하다. 나머지 부분은 외부에서 힘이 가해지는 경우에 그 충격을 흡수하거나 견디어 다른 부분으로 충격이 가해지는 것을 완화할 수 있도록 탄성이 높은 재질로 할 수도 있다. The holding member 20 may extend from the edge H of the inlet H and may extend perpendicular to the depth direction of the groove H to extend toward the upper and lower sheets 13a and 13b . The holding member 20 is preferably made of an insulating material. According to such a holding member 20, the insulating characteristic of the sealing portion 19 is ensured, so that the secondary battery 11 can have excellent insulating characteristics. The holding member 20 must be rigid so as to be able to accommodate the deformation of the upper and lower sheets 13a and 13b without deformation. Thus, at least the surface S extending from the inlet edge C and the inlet edge C of the groove H and extending toward the upper and lower sheets 13a and 13b has rigidity . And the remaining portion may be made of a highly elastic material so as to absorb the shock when an external force is applied, or to relieve the impact to other portions.

이러한 홀딩 부재(20)는 상기 이차 전지(11)의 내압 상승시, 상기 이차 전지(11)의 실링부(19)에 수직 방향으로 힘이 가해지지 않고 비스듬히 가해질 수 있도록 유도한다. 이에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다. The holding member 20 guides the sealing member 19 of the secondary battery 11 so that the sealing member 19 can be applied at an angle to the sealing member 19 when the internal pressure of the secondary battery 11 rises. This will be described in detail as follows.

이차 전지(11)의 내압이 소정 크기 미만인 경우, 즉 정상 상태인 경우에 모서리(C)와 상부시트 및 하부시트(13a, 13b) 사이는 도 5에서와 같이 이격되어 소정 크기의 간격이 존재한다. In the case where the internal pressure of the secondary battery 11 is less than a predetermined size, that is, in a normal state, there is a gap of a predetermined size between the edge C and the upper and lower sheets 13a and 13b as shown in FIG. 5 .

도 7은 도 5의 파우치형 이차 전지의 내압이 상승한 때의 단면도이다. Fig. 7 is a cross-sectional view of the pouch type secondary battery of Fig. 5 when the internal pressure is increased. Fig.

이차 전지(11)의 내압이 상승하면서 두 장의 라미네이트 상부시트 및 하부시트(13a, 13b) 사이가 벌어지는데, 본 발명에서는 그들 사이에 홀딩 부재(20)가 존재하여 일정 압력 이상이 되면 두 장의 라미네이트 상부시트 및 하부시트(13a, 13b)가 홀딩 부재(20)의 홈(H) 입구 모서리(C)에 닿게 된다. 따라서, 실링부(19)에 수직에 가까운 방향으로 힘이 가해지지 않고 비스듬한 방향(도 7의 화살표 방향)으로 힘이 가해진다. 이와 같이, 홀딩 부재(20)는 상기 이차 전지(11)의 내압 상승시, 상기 이차 전지(11)의 실링부(19)에 전달되는 힘을 곡면을 통해 분산시켜 상기 실링부(19)가 당겨지는 각도를 조절할 수 있게 된다. As the internal pressure of the secondary battery 11 increases, the two sheets of upper and lower sheets 13a and 13b of the laminate are spread. In the present invention, when the holding member 20 exists between them, The sheet and the lower sheets 13a and 13b are brought into contact with the entrance edge C of the groove H of the holding member 20. [ Therefore, the force is not applied to the sealing portion 19 in the direction close to the vertical direction but is applied in the oblique direction (arrow direction in Fig. 7). The holding member 20 disperses the force transmitted to the sealing portion 19 of the secondary battery 11 through the curved surface when the internal pressure of the secondary battery 11 rises and the sealing portion 19 is pulled It is possible to adjust the angle of retraction.

이와 같은 작용이 이루어지려면 홀딩 부재(20)의 홈(H) 입구 모서리(C) 위치는 상기 실링부(19) 안쪽 모서리에서부터 상기 전극 조립체(15) 내부 방향으로 일정한 위치를 유지할 수 있도록 고정되어야 한다. 홀딩 부재(20)의 홈(H) 입구 모서리(C) 위치가 실링부(19) 안에 있으면 기능을 발휘하기 어려울 수 있다. 홀딩 부재(20)의 위치 고정을 위하여, 예컨대 모듈 조립체 셀 고정 하우징에 사출성형 등의 방법으로 홀딩 부재(20)를 형성하여 이용하는 방법이 가능하다. The position of the inlet edge C of the groove H of the holding member 20 should be fixed so as to maintain a constant position from the inner edge of the sealing portion 19 toward the inside of the electrode assembly 15 . When the position of the inlet edge C of the groove H of the holding member 20 is within the sealing portion 19, it may be difficult to exert its function. In order to fix the position of the holding member 20, for example, a method of forming a holding member 20 by a method such as injection molding in a module housing cell fixing housing can be used.

이와 같이 홀딩 부재(20)는 실링부(19)를 구속하면서 이차 전지(11)의 내압이 상승하더라도 그 힘을 분산시킴으로써 힘 집중에 의해 실링부(19) 접착 부분이 분리되는 벤트 현상을 저지한다. 이와 더불어 벤트에 이르기까지의 시간을 증가시킬 수 있으므로 벤트를 제한하는 효과도 있다.As described above, the holding member 20 restricts the sealing portion 19 and disperses the force even when the internal pressure of the secondary battery 11 rises, thereby preventing a phenomenon in which the bonding portion of the sealing portion 19 is separated due to the concentration of force . In addition, since it can increase the time to vent, it also has the effect of limiting the vent.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 홀딩 부재의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of a holding member according to another embodiment of the present invention.

도 8에 도시한 홀딩 부재(21)는 앞서 설명한 홀딩 부재(20)와 거의 동일하며 다만 실링부(19)가 홈(H)으로 삽입되어 삽입되는 방향의 타면을 관통할 수 있도록 구성이 되어 있다. 이러한 구성에 따르면, 실링부(19) 폭에 상관없이 홀딩 부재(21)를 실링부(19)에 끼워 원하는 위치에 고정하는 것이 용이하다.The holding member 21 shown in FIG. 8 is substantially the same as the holding member 20 described above except that the sealing member 19 can be inserted through the groove H and penetrate the other surface . According to this configuration, it is easy to fix the holding member 21 at a desired position by fitting the holding member 21 into the sealing portion 19 regardless of the width of the sealing portion 19. [

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 홀딩 부재의 단면도이다.9 is a sectional view of a holding member according to another embodiment of the present invention.

도 9에 도시한 홀딩 부재(22)는 앞서 설명한 홀딩 부재(21)와 거의 동일하며 다만 홈(H) 입구 모서리(C')가 경사면을 형성하는 점이 다르다. 한편 홀딩 부재(22)의 변형예로서 홈(H) 입구 모서리(C')가 경사면을 형성하면서 홈(H) 안에 실링부(19)가 수용되어 외부로 노출되지 않는 구조도 가능하다. 홀딩 부재(22)는 홈(H) 입구 모서리(C')에서 연장되어 나와 상기 상부시트와 하부시트(13a, 13b) 쪽으로 연장되는 면(S)이 상기 홈(H) 깊이 방향에 수직이다. The holding member 22 shown in Fig. 9 is substantially the same as the above-described holding member 21 except that the groove H 'of the groove H forms an inclined surface. On the other hand, as a modification of the holding member 22, a structure may be adopted in which the sealing member 19 is received in the groove H while the entrance edge C 'of the groove H forms an inclined surface and is not exposed to the outside. The holding member 22 extends from the entrance edge C 'of the groove H and a surface S extending toward the upper and lower sheets 13a and 13b is perpendicular to the depth direction of the groove H.

이러한 홀딩 부재(22)의 변형예로서 도 10에 도시한 바와 같은 홀딩 부재(23)도 가능한데, 앞서 설명한 홀딩 부재(22)와 거의 동일하며 다만 홈(H) 입구 모서리(C')가 경사면을 형성하면서 홀딩 부재(22) 표면까지 연장되어 나오는 점이 다르다. 상기 경사면은 여러 가지 경사 각도를 가질 수 있다. 도 10에는 일정한 경사 각도로 홈(H) 입구 모서리(C')가 형성되는 예를 도시하였지만, 여러 방향으로 힘을 분산시킬 수 있도록 홈(H) 입구 모서리(C')의 경사 각도는 점진적으로 변화하는 것일 수도 있다. As a modification of this holding member 22, a holding member 23 as shown in FIG. 10 is also possible, which is almost the same as the holding member 22 described above except that the edge H of the inlet H is inclined And extends to the surface of the holding member 22 in a different manner. The inclined surface may have various inclination angles. 10 shows an example in which the entrance H 'inlet edge C' is formed at a constant inclination angle. However, in order to distribute the force in various directions, the inclination angle of the entrance H 'inlet edge C' It may be changing.

홈(H) 입구 모서리(C')가 경사면을 형성하는 도 9 및 도 10의 홀딩 부재(22, 23)의 경우에는 앞선 실시예들에서 홈(H) 입구 모서리(C)가 곡면을 형성하는 경우에 비교하여 힘의 분산 방향이 다르지만, 실링부(19) 상하 방향으로의 힘이 가해지는 것은 마찬가지로 방지할 수 있어 벤트 현상을 저지하거나 제한하는 것은 동일하다.In the case of the holding members 22 and 23 of Figures 9 and 10 in which the groove H inlet edge C 'forms an inclined surface, in the previous embodiments the groove H inlet edge C forms a curved surface It is possible to prevent the force in the vertical direction of the sealing portion 19 from being applied to the sealing portion 19 in the same way as to prevent or limit the venting phenomenon.

한편, 도 4를 참조한 실시예에서는 홀딩 부재(20)가 이차 전지(11)의 실링부(19) 중 전극 단자(17)가 형성되지 않은 쪽에 적용되는 것을 예로 들었다. 이 경우에는 홀딩 부재(20)가 적용되지 않은 전극 단자(19)쪽 실링부를 통해 벤트 현상이 일어날 수 있어 일정 방향으로 벤트를 유도하는 효과가 있다.4, the holding member 20 is applied to a portion of the sealing portion 19 of the secondary battery 11 where the electrode terminal 17 is not formed. In this case, the venting phenomenon may occur through the sealing portion on the side of the electrode terminal 19 to which the holding member 20 is not applied, thereby inducing the vent in a certain direction.

이차 전지의 설계에 따라서는 홀딩 부재(20)를 이차 전지의 실링부(19) 전체에 적용하는 것도 가능하다. 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파우치형 이차 전지를 개략적으로 도시한 도면으로, 예를 들어 양방향 이차 전지(11')를 도시하였고, 홀딩 부재(20)가 이차 전지(11')의 실링부(19) 전체에 형성된 경우에 해당한다. 이러한 이차 전지(11')에 대해서도 일정 면적의 실링부를 제외하고 나머지에만 홀딩 부재(20)를 적용할 경우, 벤트 방향을 인위적으로 조절할 수 있다. Depending on the design of the secondary battery, it is also possible to apply the holding member 20 to the entire sealing portion 19 of the secondary battery. FIG. 11 is a schematic view of a pouch type secondary battery according to another embodiment of the present invention, for example, showing a bi-directional secondary battery 11 ' As shown in Fig. When the holding member 20 is applied to the remainder of the secondary battery 11 'except for a sealing portion having a predetermined area, the direction of the vent can be artificially adjusted.

앞의 실시예들에서 홀딩 부재(20, 21, 22, 23)는 블록 형태 구조체이다. 본 발명에서 블록 형태 구조체라 함은 하나의 덩어리 형상의 박스 모양의 본체를 가지면서 본체의 두께에 비해서는 작은 두께의 홈(H)을 가지는 구조로 정의할 수 있다. 또 다른 실시예에 따른 홀딩 부재(24)는 도 12의 단면도로 제시하는 바와 같이 실링부(19)를 양면에서 물어주기 위한 클립이며 상기 클립 입구 모서리(O)가 일정 곡률을 가지도록 가공된 것일 수 있다. In the previous embodiments, the holding members 20, 21, 22, 23 are block-shaped structures. In the present invention, the block-shaped structure may be defined as a structure having a box-shaped body having a lump shape and a groove (H) having a thickness smaller than the thickness of the body. The holding member 24 according to another embodiment is a clip for bending the sealing portion 19 on both sides as shown in the sectional view of FIG. 12, and the clip inlet edge O is machined to have a certain curvature .

클립형 홀딩 부재(24)는 실링부(19)를 외부에서 그립핑하여 고정한다. 그 자체의 힘으로 실링부(19) 열 융착 부위가 벌어지는 것을 방지하는 한편, 일정 곡률을 가지도록 가공된 클립 입구 모서리(O)를 통해 이차 전지 내압 상승시 실링부(19)에 가해지는 힘을 여러 방향으로 분산해 벤트를 제한할 수 있다. 클립형 홀딩 부재(24)는 하나 혹은 복수개로 나누어진 구조일 수 있으며 실링부(19)에 하나 혹은 복수개가 끼워질 수 있다. 이와 같은 구성에 따라 실링부(19)의 벌어짐을 억제할 수 있다. The clip-type holding member 24 grips and fixes the sealing portion 19 from the outside. The force applied to the sealing portion 19 when the internal pressure of the secondary battery rises through the clip inlet edge O processed to have a certain curvature is prevented You can constrain the vent to be distributed in multiple directions. The clip-type holding member 24 may have one or a plurality of structures, and one or a plurality of the clip-type holding members 24 may be fitted in the sealing portion 19. According to this configuration, expansion of the sealing portion 19 can be suppressed.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 파우치형 이차 전지의 내압이 상승하여 부풀었을 때 홀딩 부재를 통해 실링부의 수직 방향의 당김에 대해 저항성을 확보하여, 벤트를 구속 또는 제한하여 이차 전지의 안전성을 향상시킬 수 있는 것이다. 실링부 상하단에 일정 곡률의 홈 입구 모서리를 포함한 홀딩 부재를 고정시켜, 실링부에 일정한 각도로 힘이 가해져 동일한 실링부로서도 기존 대비 높은 내압을 버틸 수 있도록 한다. As described above, according to the present invention, when the internal pressure of the pouch type secondary battery is increased, resistance against pulling of the sealing portion in the vertical direction is secured through the holding member, and the safety of the secondary battery is improved by restraining or restricting the vent. You can. A holding member including a groove entrance edge having a predetermined curvature is fixed to the upper and lower ends of the sealing part, and a force is applied to the sealing part at a certain angle so that the same sealing part can withstand a higher internal pressure than the conventional sealing part.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the scope of the appended claims.

11, 11': 파우치형 이차 전지 13 : 전지 케이스
13a : 상부시트 13b : 하부시트
15 : 전극 조립체 17 : 전극 단자
19 : 실링부 20, 21, 22, 23, 24 : 홀딩 부재
H : 홈 C, C', O : 모서리
11, 11 ': Pouch type secondary battery 13: Battery case
13a: upper sheet 13b: lower sheet
15: electrode assembly 17: electrode terminal
19: sealing part 20, 21, 22, 23, 24: holding member
H: Home C, C ', O: Corner

Claims (20)

전극 단자가 형성된 전극 조립체; 및
상기 전극 단자의 일부가 노출되도록 상부시트와 하부시트 사이에 형성된 내부 공간에 상기 전극 조립체가 탑재되어 있는 파우치 케이스를 포함하고,
상부시트 및 하부시트는 상기 전극 단자를 제외한 외주부에서 실링된 실링부를 형성하고,
상기 실링부가 삽입될 수 있도록 홈이 형성되고, 상기 실링부의 상하단에 고정되며, 상기 전극 조립체 쪽 방향인 홈 입구 모서리에 일정 곡률을 가진 홀딩 부재를 더 포함하고,
상기 홀딩 부재는 이차 전지의 내압 상승시, 상기 이차 전지의 실링부에 전달되는 힘을 곡면을 통해 분산시켜 상기 실링부가 당겨지는 각도를 조절하는 것으로서,
정상상태인 경우에 상기 홀딩 부재의 홈 입구 모서리와 상기 상부시트 및 하부시트 사이는 이격되어 간격이 존재하며, 상기 이차 전지의 내압 상승시, 상기 홀딩 부재의 홈 입구 모서리와 상기 상부시트 및 하부시트가 닿게 되어 상기 이차 전지의 실링부에 수직 방향으로 힘이 가해지지 않고 비스듬히 가해질 수 있도록 유도함으로써, 상기 홀딩 부재는 상기 이차 전지의 내압이 상승하여 부풀어도 상기 실링부의 수직 방향의 당김에 대한 저항성을 확보하며,
상기 홀딩 부재는 하나의 덩어리 형상의 박스 모양의 본체를 가지면서 본체의 두께에 비해서는 작은 두께의 홈을 가지는 블록 모양 구조체이고, 상기 홀딩 부재는 상기 홈 입구 모서리와 그로부터 연장되어 나와 상기 상부시트와 하부시트 쪽으로 연장되는 면이 강성을 가진 것이어서 그 자체가 변형없이 상기 이차 전지의 내압이 상승하여 부풀어도 상부시트 및 하부시트 변형을 수용할 수 있으며, 나머지 부분은 탄성이 높은 재질인 이차 전지.
An electrode assembly having an electrode terminal formed therein; And
And a pouch case on which the electrode assembly is mounted in an internal space formed between an upper sheet and a lower sheet such that a part of the electrode terminal is exposed,
The upper sheet and the lower sheet form a sealed portion sealed at an outer circumferential portion excluding the electrode terminal,
Further comprising a holding member having a groove formed therein for inserting the sealing portion and fixed at the upper and lower ends of the sealing portion and having a predetermined curvature at a groove entrance edge toward the electrode assembly,
Wherein the holding member disperses a force transmitted to a sealing portion of the secondary battery through a curved surface to adjust an angle at which the sealing portion is pulled when the internal pressure of the secondary battery rises,
Wherein when the pressure of the secondary battery is increased, a gap between the groove entrance edge of the holding member and the upper sheet and the lower sheet is increased, So that the holding member can resist the pulling force of the sealing portion in the vertical direction even when the internal pressure of the secondary battery rises and the internal pressure rises. However,
Wherein the holding member is a block-like structure having a box-shaped body having a lump shape and a thickness smaller than the thickness of the body, the holding member being extended from the groove entrance edge and the holding member, Wherein a surface extending toward the lower sheet is rigid so that the internal pressure of the secondary battery is increased without deformation and the upper and lower sheet deformation can be accommodated even when the secondary battery is inflated, and the remaining portion is a material having high elasticity.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 홀딩 부재는 상기 이차 전지의 내압 상승시 벤트 현상을 저지하거나 제한하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the holding member prevents or restricts a vent phenomenon when an internal pressure of the secondary battery rises. 제1항에 있어서, 상기 홀딩 부재는 상기 홈을 통해 상기 실링부 상하면에 면 접촉하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the holding member is in surface contact with the upper and lower surfaces of the sealing portion through the groove. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 곡률을 가진 홀딩 부재의 홈 입구 모서리 위치는 상기 실링부 안쪽 모서리에서부터 상기 전극 조립체 내부 방향으로 일정한 위치를 유지할 수 있도록 고정된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The secondary battery according to claim 1, wherein a position of a groove entrance edge of the holding member having the curvature is fixed so as to maintain a predetermined position from the inner edge of the sealing part toward the inside of the electrode assembly. 제1항에 있어서, 상기 홀딩 부재는 상기 홈 입구 모서리에서 연장되어 나와 상기 상부시트와 하부시트 쪽으로 연장되는 면이 상기 홈 깊이 방향에 수직인 것을 특징으로 하는 이차 전지. The secondary battery according to claim 1, wherein the holding member extends from a corner of the groove entrance and extends toward the upper sheet and the lower sheet perpendicular to the groove depth direction. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 홀딩 부재는 절연성 재질인 것을 특징으로 하는 이차 전지. The secondary battery according to claim 1, wherein the holding member is made of an insulating material. 제1항에 있어서, 상기 홀딩 부재는 상기 파우치의 실링부 전체에 적용된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the holding member is applied to the entire sealing portion of the pouch. 제1항에 있어서, 상기 홀딩 부재는 상기 파우치의 실링부 일부에 적용되고 상기 홀딩 부재가 적용되지 않은 실링부를 통해 벤트 현상이 일어나는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the holding member is applied to a part of a sealing part of the pouch and a venting phenomenon occurs through a sealing part to which the holding member is not applied. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 홀딩 부재는 상기 실링부가 밀착되도록 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the holding member applies pressure so that the sealing portion is in close contact with the holding member. 제1항에 있어서, 상기 홀딩 부재는 상기 실링부가 상기 홈으로 삽입되어 삽입되는 방향의 타면을 관통할 수 있는 것을 특징으로 하는 이차 전지. The secondary battery according to claim 1, wherein the holding member is capable of penetrating the other surface in a direction in which the sealing portion is inserted and inserted into the groove. 제1항에 있어서, 상기 실링부는 상기 홀딩 부재의 홈 안에 수용이 되어 상기 실링부가 외부로 노출되지 않는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the sealing portion is accommodated in the groove of the holding member so that the sealing portion is not exposed to the outside. 제1항에 있어서, 상기 홀딩 부재의 표면은 전지 케이스의 표면과 동일하거나 그보다 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the surface of the holding member is the same or more than the surface of the battery case.
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