KR101905991B1 - 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 충전된 상태에서 날카로운 물건이 관통하더라도, 외부단락시와 같이 전류가 흐르도록 유도하여 폭발을 방지한 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀에 관한 것이다.
본 발명의 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀은, 분리막(13)의 양면에 각각 설치되는 양극(11) 및 음극(12)과, 상기 양극(11)과 상기 음극(12)의 외측을 각각 감싸 덮는 외장재(14)를 포함하는 파우치형 배터리 셀에 있어서, 상기 양극(11)과 상기 배터리 셀(10)의 외부를 연결하는 양극탭(15)과, 상기 음극(12)과 상기 배터리 셀(10)의 외부를 연결하는 음극탭(16)에는 각각 복수의 돌기(15a)가 형성되고, 상기 외장재(14)는 도전층(14a)을 포함하며, 상기 외장재(14)와 상기 양극탭(15) 또는 상기 음극탭(16) 사이를 실링시키면, 상기 양극탭(15)에 형성된 돌기(15a)는 상기 양극(11)을 감싸 덮는 외장재(14)의 도전층(14a)에 접하고, 상기 음극탭(16)에 형성된 돌기는 상기 음극(12)을 감싸 덮는 외장재(14)의 도전층(14a)에 접하는 것을 특징으로 한다.

Description

관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀{POUCH TYPE BATTERY CELL WITH ENHANCED SAFETY AGAINST PIERCING}
본 발명은 충전된 상태에서 날카로운 물건이 관통하더라도, 외부단락시와 같이 전류가 흐르도록 유도하여 폭발을 방지한 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀에 관한 것이다.
이차전지는 산화, 환원의 화학반응을 통해 화학에너지와 전기에너지가 상호 변환되어 충전과 방전을 반복하는 전지이다.
이중에서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 파우치형 배터리 셀(100)을 서로 연결하여, 배터리 팩을 제조하는데, 상기 배터리 셀(100)은 외장재(114)의 내부에 양극(111), 음극(112), 분리막(113) 및 전해질을 포함하고 있다. 즉, 분리막을 기준으로 양측에 각각 양극(111)와 음극(112)이 배치되고, 그 외부가 외장재(114)로 둘러싸인다. 상기 양극(111)과 음극(112)은 각각 다른 배터리 셀(100)과 연결되거나 외부의 회로와 연결될 수 있도록 탭(115)(116)이 연결되고, 양극탭(115)과 음극탭(116)은 실런트(117) 등에 의해 상기 배터리 셀(100)의 내부가 밀봉되면서 절연된 상태이다.
상기 배터리 셀(100)은 액체전해질 및 액체를 포함하는 전해질이 사용되고 있는데, 상기 액체전해질은 휘발성이 있어 폭발의 위험이 존재하고 열적 안정성이 떨어지는 단점이 있다.
특히, 상기 배터리 셀(100)이 완전히 충전된 상태에서 날카로운 물체, 예를 들어 핀(P)이 관통하면, 상기 배터리 셀(100)은 내부단락이 발생하여 순간적으로 많은 전류가 일시에 흐르게 됨으로써, 상기 배터리 셀(100)은 폭발하게 된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 셀(100)을 핀(P)이 관통하면, 상기 배터리 셀(100)의 양극(111)과 음극(112)이 상기 핀(P)에 의해 전기적으로 연결되므로, 순간적으로 많은 양의 전류가 흐르게 된다. 특히, 저항이 큰 상기 핀(P)의 외부에서 순식간에 많은 열이 발생하고, 폭발에 이르게 된다.
한편, 하기의 선행기술문헌에는 '안전성이 향상된　파우치형 이차 전지 및　배터리　팩´에 관한 기술이 개시되어 있다.
KR 10-1641621 B1
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 핀과 같은 날카로운 물체가 배터리 셀을 관통하더라도, 내부단락시보다 폭발가능성이 적은 외부단락시와 같이 회로가 구성되도록 하여, 상기 배터리 셀의 폭발을 방지하는 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀은, 분리막의 양면에 각각 설치되는 양극 및 음극과, 상기 양극과 상기 음극의 외측을 각각 감싸 덮는 외장재를 포함하는 파우치형 배터리 셀에 있어서, 상기 양극과 상기 배터리 셀의 외부를 연결하는 양극탭과, 상기 음극과 상기 배터리 셀의 외부를 연결하는 음극탭에는 각각 복수의 돌기가 형성되고, 상기 외장재는 도전층을 포함하며, 상기 외장재와 상기 양극탭 또는 상기 음극탭 사이를 실링시키면, 상기 양극탭에 형성된 돌기는 상기 양극을 감싸 덮는 외장재의 도전층에 접하고, 상기 음극탭에 형성된 돌기는 상기 음극을 감싸 덮는 외장재의 도전층에 접하는 것을 특징으로 한다.
상기 양극탭에서 돌기는 모두 같은 면에 형성되고, 상기 음극탭에서 돌기는 모두 같은 면에 형성되되, 상기 양극탭의 돌기와 반대면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 양극탭과 상기 음극탭에서 상기 돌기가 형성된 부위에는 절연을 위한 실런트가 도포되는 것을 특징으로 한다.
상기 외장재는, 도전층과, 상기 도전층에서 외부로 노출되는 면에 구비되는 연신 필름층과, 상기 도전층에서 상기 양극 또는 상기 음극을 향하는 면에 구비되는 무연신 필름층과, 상기 도전층과 상기 연신 필름층 사이와 상기 도전층과 상기 무연신 필름층 사이에는 접착제를 포함한 접착층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 무연신 필름층과 상기 무연신 필름층과 상기 도전층 사이의 접착층은, 상기 양극탭 또는 상기 음극탭을 상기 외장재와 실링시, 상기 양극탭과 상기 음극탭의 표면에 도포되는 실런트와 상기 무연신 필름층을 녹여 상기 도전층과 상기 돌기를 접촉시키는 것을 특징으로 한다.
상기 도전층은 알루미늄 포일(foil)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 연신 필름층은 연신 폴리에스테르 필름(polyester-film)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 무연신 필름층은 무연신 폴리프로필렌(polypropylene)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 돌기의 높이는, 상기 양극탭 또는 상기 음극탭에 도포되는 실런트의 두께와 상기 도전층과 상기 무연신 필름층 사이의 접착층의 두께와 상기 무연신 필름층의 두께의 합보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기 양극탭과 상기 음극탭에는 상기 돌기를 덮도록 상부면과 하부면에 각각 상기 실런트가 도포되는 것을 특징으로 한다.
상기 양극탭과 상기 음극탭에는 상기 돌기가 형성된 부위에서 상기 돌기가 형성되지 않은 면은 전체가 상기 실런트가 도포되고, 상기 돌기가 형성된 면은 상기 돌기에 바로 인접한 부위에는 도포되지 않고 상기 돌기와 이격된 부위에 도포되는 것을 특징으로 한다.
상기 양극탭과 상기 음극탭에서 상기 돌기가 형성된 면에서 폭방향으로는 상기 실런트가 도포되지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 도전층과 상기 접착층 사이에는 기저층이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀은, 핀과 같은 날카로운 물체가 배터리 셀을 관통하더라도, 양극과 음극이 각각 그 외측에 구비된 외장재와 전기적으로 연결되어 있어서, 외부단락시와 같이 전류가 흐르도록 함으로써, 폭발가능성이 낮아지도록 한다.
상기 배터리 셀(10)에 날카로운 물체가 관통하더라도 폭발가능성이 낮아지게 되므로, 상기 배터리 셀(10)의 안정성이 향상된다.
도 1은 종래기술에 따른 파우치형 배터리 셀을 도시한 평면도.
도 2는 종래기술에 따른 파우치형 배터리 셀을 도시한 단면도.
도 3은 종래기술에 따른 파우치형 배터리 셀을 핀이 관통된 상태를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀을 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀에서 외장재의 단면도.
도 6은 도 4의 A부분에 대한 확대도.
도 7은 본 발명에 따른 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀을 핀이 관통한 상태에 도시한 단면도.
도 8은 도 7의 B부분에 대한 확대도.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명에 따른 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀에서 탭의 일례를 도시한 도면.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명에 따른 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀에서 탭의 다른 예를 도시한 도면.
도 11a 내지 도 11d는 본 발명에 따른 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀에서 탭의 또 다른 예를 도시한 도면.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀은, 파우치형 배터리 셀에서, 양극(11)과 상기 배터리 셀(10)의 외부를 연결하는 양극탭(15)과, 음극(12)과 상기 배터리 셀(10)의 외부를 연결하는 음극탭(16)에는 각각 복수의 돌기(15a)가 형성되고, 상기 외장재(14)는 도전층(14a)을 포함하며, 상기 외장재(14)와 상기 양극탭(15) 또는 상기 음극탭(16) 사이를 실링시키면, 상기 양극탭(15)에 형성된 돌기(15a)는 상기 양극(11)을 감싸 덮는 외장재(14)의 도전층(14a)에 접하고, 상기 음극탭(16)에 형성된 돌기는 상기 음극(12)을 감싸 덮는 외장재(14)의 도전층(14a)에 접하도록 한다.
배터리 셀(10)의 내부에는 분리막(13)의 양면에 각각 양극(11)과 음극(12)이 형성된다. 상기 양극(11)과 상기 음극(12)은 서로 전기적으로 연결되지 않은 상태로, 상기 배터리 셀(10)이 충전된 상태에서는 상기 양극(11)으로부터 외부의 부하를 거쳐 상기 음극(12)으로 흐르게 된다.
상기 양극(11)과 상기 음극(12)은 각각 그 일측으로 외부의 회로, 부하 등에 연결할 수 있도록 양극탭(15)과 음극탭(16)이 구비된다. 상기 양극(11)의 일측에 상기 양극(11)과 전기적으로 연결되게 양극탭(15)이 형성되고, 상기 음극(12)의 일측에 상기 음극(12)와 전기적으로 연결되게 음극탭(16)이 형성된다.
상기 양극탭(15)과 상기 음극탭(16)은 서로 동일한 형상을 갖되, 각각 상기 양극(11) 또는 상기 음극(12)에 연결된다.
상기 배터리 셀(10)의 외부는 외장재(14)를 이용하여 상기 양극(11)과 상기 음극(12)을 감싸도록 한다. 상기 양극(11)과 상기 음극(12)의 외부에 각각 동일한 구조를 갖는 외장재(14)가 배치되고, 상기 외장재(14)의 둘레를 실링하여, 상기 양극(11), 상기 음극(12) 및 상기 분리막(13)은 상기 외장재(14)의 내부에 위치하고, 상기 양극탭(15)과 상기 음극탭(16)은 상기 외장재(14)가 실링되는 부위를 관통하는 형태로 배치된다. 상기 양극탭(15)과 상기 음극탭(16)은 상기 외장재(14)와 접하는 부위에는 실런트(17)가 도포되어, 기본적으로 상기 양극탭(15)과 상기 음극탭(16)은 절연된 상태가 되도록 한다.
다만, 본 발명에서는 상기 양극탭(15)과 상기 음극탭(16)의 표면에서는 복수의 돌기(15a)가 형성된다. 도면에서는 양극탭(15)에 형성된 돌기(15a)에 대하여 도시되고 도면부호가 부여되었으나, 상기 음극탭(16)에서도 반대방향으로 동일한 형태의 돌기가 형성된다. 상기 양극탭(15)에 형성되는 돌기(15a)는 상기 양극(11)을 감싸고 있는 외장재(14)를 향하는 방향으로 돌출되고, 상기 음극탭(16)에 형성되는 돌기는 상기 음극(12)을 감싸고 있는 외장재(14)를 향하는 방향으로 돌출된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 양극(11)과 상기 음극(12)은 분리막을 기준으로 서로 반대방향으로 배치되어 있으므로, 상기 양극탭(15)과 상기 음극탭(16)에 형성되는 돌기도 서로 반대방향으로 돌출된다.
상기 외장재(14)는 도 5에 도시된 바와 같이, 내부에 도전층(14a)을 포함하여 구성된다.
도전층(14a)은 상기 외장재(14)의 중간에 위치하고, 도전성이 좋은 재질로 이루어진다. 상기 도전층(14a)은 상기 배터리 셀(10)이 핀(P)과 같이 날카로운 물체에 의해 관통되었을 때, 상기 양극(11)으로부터 상기 음극(12)으로 전류가 흐를 수 있도록 경로를 형성한다. 이는 상기 도전층(14a)에 상기 양극탭(15) 또는 음극탭(16)에 형성된 돌기의 단부에 접하기 때문에 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 상기 도전층(14a)은 알루미늄 호일(foil)로 이루어지는 것이 바람직하다.
연신 필름층(14d)은 상기 도전층(14a)으로부터 상기 외장재(14)의 외부로 노출되는 면에 형성된다. 상기 연신 필름층(14d)은 상기 외장재(14)에서 가장 외측에 노출된다. 연신 필름은 적당한 온도에서 미연신 필름에 장력을 가하여, 그 인장력 방향에서의 분자의 배향을 높이는 연신을 한 플라스틱 필름으로서, 광학적 성질이 개선되고, 연신 방향의 인장강도가 매우 크고 또한 가열하면 수축하므로 각종 포장용 필름으로 많이 사용되고 있다. 따라서, 상기 연신 필름층(14d)을 상기 외장재(14)의 가장 외부에 형성되도록 함으로써, 상기 배터리 셀(10)의 패키징시 미관이 좋아지도록 할 수도 있다.
여기서, 상기 연신 필름층(14d)은 폴리에스테르 필름이 적용될 수 있는 것으로서, 상기 폴리에스테르 필름을 연신시킨 후, 상기 도전층(14a)의 외측에 배치된다.
무연신 필름층(14e)는 상기 도전층(14a)에서 상기 연신 필름층(14d)의 반대면에 구비된다. 상기 무연신 필름은 용융된 수지를 다이의 슬릿을 통과하여 제조되는 필름이다. 상기 무연신 필름층(14e)는 무연신 폴리프로필렌을 재질로 할 수 있는데, 열봉합성, 표면경도와 내열성이 좋은 재질이다.
상기 도전층(14a)의 양면에는 각각 접착제가 도포된 접착층(14c)이 형성된다. 즉, 상기 도전층(14a)과 상기 연신 필름층(14d) 사이, 상기 도전층(14a)과 상기 무연신 필름층(14e) 사이에 접착층(14c)이 형성된다. 상기 접착층(14c)는 상기 연신 필름층(14d)과 상기 무연신 필름층(14e)을 상기 도전층(14a)과 일체가 되도록 한다.
상기 도전층(14a)과 상기 접착층(14c) 사이에는 기저층(14b)이 형성될 수 있다. 상기 기저층(14b)은 1μm 이하로 형성되는 매우 얇은 층으로, 상기 접착층(14c)과 유사한 역할을 수행할 수 있다. 상기 기저층(14b)이 상기 도전층(14a)과 상기 접착층(14c) 사이에 형성될 수도 있지만, 생략도 가능하다.
한편, 본 발명에서는 상기 양극탭(15)과 상기 음극탭(16)에 돌기(15a)가 형성되어 있는 바, 배터리 셀(10)의 제조를 위하여 상기 외장재(14) 사이에 상기 양극탭(15) 또는 상기 음극탭(16)을 위치시킨 상태에서 실링시, 상기 돌기(15a)가 상기 도전층(14a)에 접하게 된다(도 6 참조).
실링을 위하여 상기 외장재(14)의 외부를 고온 (170~190℃) 가압하면, 상기 돌기(15a)는 상기 도전층(14a)과 접촉하게 되어, 상기 양극탭(15) 또는 상기 음극탭(16)은 상기 도전층(14a)과 전기적으로 연결된다. 상기 외장재(14)의 외부가 상기 무연신 필름층(14e), 상기 접착층(14c) 및 상기 실런트(17)의 녹는점 이상의 고온에서 가압되면, 상기 무연신 필름층(14e), 상기 접착층(14c) 및 상기 실런트(17)가 용융되면서, 상기 돌기(15a)가 상기 도전층(14a)과 접촉한다. 상기 무연신 필름층(14e), 상기 접착층(14c) 및 상기 실런트(17)가 녹는점 이상의 고온으로 가압되면, 상기 무연신 필름층(14e), 상기 접착층(14c) 및 상기 실런트(17)에 있는 고분자(예컨대, 폴리프로필렌)가 용융되고, 이후 다시 경화되면서 실링이 된다. 상기 무연신 필름층(14e), 상기 접착층(14c) 및 상기 실런트(17)이 용융되어 유동성이 생긴 상태에서 가압이 되므로, 상기 돌기(15a)가 상기 도전층(14a)에 접촉할 수 있게된다. 상기 무연신 필름층(14e), 상기 접착층(14c) 및 상기 실런트(17)에 폴리프로필렌(polypropylene)이 포함된 경우, 상기 폴리프로필렌의 용융점이 171℃ 이므로 보통 180℃에서 실링이 진행된다. 한편, 상기 기저층(14b)가 포함된 경우에도, 상기 기저층(14b)이 상기 무연신 필름층(14e), 상기 접착층(14c) 및 상기 실런트(17)과 함께 고온 가압되면, 상기와 같이, 함께 용융후 경화되면서, 상기 돌기(15a)는 상기 도전층(14a)에 접촉되고, 그 부위가 실링된다.
따라서, 정상적인 상태에서 본 발명 배터리 셀(10)은 상기 외장재(14)의 도전층(14a)도 극성을 갖게 된다. 즉, 상기 양극(11)을 덮고 있는 외장재(14)의 도전층(14a)은 양극 극성을 갖고, 상기 음극(12)을 덮고 있는 외장재(14)의 도전층(14a)은 음극 극성을 갖는다.
한편, 본 발명에서 상기 돌기(15a)의 높이는 상기 돌기(15a)가 형성된 면의 실런트(17)의 두께와 상기 접착층(14c)의 두께와 상기 무연신 필름층(14e)의 두께의 합보다 크게 형성된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀의 작용에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀은 기본적으로 통상적인 파우치형 배터리 셀과 동일하므로, 상기 배터리 셀(10)에 형성된 양극탭(15)과 음극탭(16)을 통하여 외부로부터 전원을 인가받아 충전되도록 하거나, 외부로 전원을 공급한다.
또한, 상기 양극탭(15)에 형성된 돌기(15a)는 상기 양극(11)을 덮고 있는 외장재(14)의 도전층(14a)에 접촉되어 있으므로, 상기 양극(11), 상기 양극탭(15) 및 상기 양극(11)측 외장재(14)의 도전층(14a)을 서로 전기적으로 연결되어 있는 상태이다. 물론, 이와 동일한 원리로 상기 음극(12), 상기 음극탭(16) 및 상기 음극(12)측 외장재(14)의 도전층(14a)도 서로 전기적으로 연결되어 있다.
만약, 도 7과 같이, 상기 배터리 셀(10)에 핀(P)과 같이, 날카로운 물질이 관통된다면, 상기 양극(11)으로부터 상기 양극탭(15), 상기 양극(11)측 외장재(14)의 도전층(14a), 상기 핀(P), 상기 음극(12)측 외장재(14)의 도전층(14a), 상기 음극탭(16) 및 상기 음극(12)으로 전류가 흐르게 된다.
이때, 상기 도전층(14a)이 상기 배터리 셀(10)의 상하에서 상기 핀(P)을 지지하고 있고, 상기 접착층(14c)의 접착제도 상기 핀(P)을 지지하고 있기 때문에, 상기 도전층(14a)과 상기 핀(P) 사이의 저항은 작다. 상기 도전층(14a)과 상기 핀(P) 사이의 저항이 작기 때문에, 상기 양극(11)으로부터 상기 음극(12)으로 전류가 흐를 때, 상기 핀(P)을 통하여 바로 상기 음극(12)으로 흐르는 내부단락이 발생하지 않고, 상기 외장재(14)를 거치게 되어 외부단락시와 동일한 회로가 형성된다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 양극탭(15)의 돌기(15a)는 상기 외장재(14)의 도전층(14a)에 접촉되어 있으므로, 상기 양극(11)으로부터 상기 양극탭(15)의 돌기(15a)를 통하여 도전층(14a)으로 전류가 흐르게 된다. 한편, 상기 음극탭(16)에서는 상기 도전층(14a)으로부터 상기 도전층(14a)에 접촉된 상기 음극탭(16)의 돌기를 통하여 상기 음극(12)으로 전류가 흐르게 된다.
따라서, 상기 핀(P)이 상기 배터리 셀(10)을 관통시, 상기 양극(11)과 상기 음극(12) 전체에서 동시에 반응이 일어 나게되므로, 열이 상기 양극(11)과 상기 음극(12) 전체에 분산되어 발생하여 열 방출에 유리해지게 되므로, 상기 배터리 셀(10)의 폭발 가능을 낮춘다.
한편, 본 발명에 따른 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀에서, 상기 양극탭(15) 또는 상기 음극탭(16)의 외부에는 실링과 절연을 위하여 실런트(17)가 도포되는데, 이에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
도 9a 내지 도 9d에는 상기 실런트(17)가 도포되는 방법의 일례가 도시되어 있다.
상기 양극탭(15)에서 돌기(15a)가 형성된 부위의 상부면과 하부면에 각각 정해진 두께로 실런트(17)를 도포하면 사시도(도 9a)와 평면도(도 9b)에 도시된 바와 같이, 상기 실런트(17)가 돌기(15a)까지 덮고 있는 상태가 된다. 상기 돌기(15a)는 도 9c에 도시된 바와 같이, 실런트(17)의 내부에 위치하고 있으며, 이는 도 9b의 A-A선에 따른 단면도인 도 9d에도 도시되어 있다.
상기 음극탭(16)에서도 마찬가지로 상기 돌기가 형성된 부위에 실런트(17)가 도포된 후, 실링될 수 있다.
도 10a 내지 도 10d에는 상기 실런트(17)가 도포되는 방법의 다른 예가 도시되어 있다.
상기 양극탭(15)에서 돌기(15a)가 형성된 부위의 상부면과 하부면에 각각 정해진 두께로 실런트(17)가 도포되되, 상기 돌기(15a)기 형성된 면에서는 상기 돌기(15a)에 바로 인접한 부위에는 상기 실런트(17)가 도포되지 않고, 상기 돌기(15a)로부터 정해진 거리만큼 이격된 위치에 상기 실런트(17)가 도포된다. 따라서, 사시도(도 10a)나 평면도(10b)에 도시된 바와 같이, 상기 돌기(15a)가 형성된 면에서는 둘레를 따라서만 상기 실런트(17)가 도포되어 있다. 측면이나 단면을 통하여 실런트(17)가 도포된 상태는 도 10c 및 도 10d와 같다. 이는 음극탭(16)에서도 마찬가지이다.
한편, 도 11a 내지 도 10에는 상기 실런트(17)가 도포되는 방법의 또 다른 예가 사시도(도 11a), 평면도(도 11b), 측면도(도 11c) 및 단면도(도 11d)로 도시되어 있다. 도 10a 내지 도 10d와 마찬가지로, 상기 돌기(15a)가 형성된 면에서는 상기 돌기(15a)에 바로 인접한 부위에는 실런트(17)가 도포되지 않고 일정 거리 이격되어 상기 실런트(17)가 도포되어 있다. 특히, 상기 돌기(15a)가 형성된 면에서는 상기 양극탭(15)의 폭방향으로도 상기 실런트(17)가 형성되어 있지 않다.
10 : 파우치형 배터리 셀 11 : 양극
12 : 음극 13 : 분리막
14 : 외장재 14a : 도전층
14b : 기저층 14c : 접착층
14d : 연신 필름층 14e : 무연신 필름층
15 : 양극탭 15a : 돌기
16 : 음극탭 17 : 실런트
100 : 파우치형 배터리 111 : 양극
112 : 음극 113 : 분리막
114 : 외장재 115 : 양극탭
116 : 음극탭 117 : 실런트
P : 핀

Claims (13)

  1. 분리막의 양면에 각각 설치되는 양극 및 음극과, 상기 양극과 상기 음극의 외측을 각각 감싸 덮는 외장재를 포함하는 파우치형 배터리 셀에 있어서,
    상기 양극과 상기 배터리 셀의 외부를 연결하는 양극탭과, 상기 음극과 상기 배터리 셀의 외부를 연결하는 음극탭에는 각각 복수의 돌기가 형성되고,
    상기 외장재는 도전층을 포함하며,
    상기 외장재와 상기 양극탭 또는 상기 음극탭 사이를 실링시키면, 상기 양극탭에 형성된 돌기는 상기 양극을 감싸 덮는 외장재의 도전층에 접하고, 상기 음극탭에 형성된 돌기는 상기 음극을 감싸 덮는 외장재의 도전층에 접하고,
    상기 양극탭에서 돌기는 모두 같은 면에 형성되며,
    상기 음극탭에서 돌기는 모두 같은 면에 형성되되, 상기 양극탭의 돌기와 반대면에 형성되는 것을 특징으로 하는 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 양극탭과 상기 음극탭에서 상기 돌기가 형성된 부위에는 절연을 위한 실런트가 도포되는 것을 특징으로 하는 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외장재는,
    도전층과,
    상기 도전층에서 외부로 노출되는 면에 구비되는 연신 필름층과,
    상기 도전층에서 상기 양극 또는 상기 음극을 향하는 면에 구비되는 무연신 필름층과,
    상기 도전층과 상기 연신 필름층 사이와 상기 도전층과 상기 무연신 필름층 사이에는 접착제를 포함한 접착층을 구비하는 것을 특징으로 하는 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 무연신 필름층과 상기 무연신 필름층과 상기 도전층 사이의 접착층은,
    상기 양극탭 또는 상기 음극탭을 상기 외장재와 실링시, 상기 양극탭과 상기 음극탭의 표면에 도포되는 실런트와 상기 무연신 필름층을 녹여 상기 도전층과 상기 돌기를 접촉시키는 것을 특징으로 하는 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 도전층은 알루미늄 포일(foil)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 연신 필름층은 연신 폴리에스테르 필름(polyester-film)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 무연신 필름층은 무연신 폴리프로필렌(polypropylene)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 돌기의 높이는,
    상기 양극탭 또는 상기 음극탭에 도포되는 실런트의 두께와 상기 도전층과 상기 무연신 필름층 사이의 접착층의 두께와 상기 무연신 필름층의 두께의 합보다 큰 것을 특징으로 하는 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 양극탭과 상기 음극탭에는 상기 돌기를 덮도록 상부면과 하부면에 각각 상기 실런트가 도포되는 것을 특징으로 하는 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 양극탭과 상기 음극탭에는 상기 돌기가 형성된 부위에서
    상기 돌기가 형성되지 않은 면은 전체가 상기 실런트가 도포되고,
    상기 돌기가 형성된 면은 상기 돌기에 바로 인접한 부위에는 도포되지 않고 상기 돌기와 이격된 부위에 도포되는 것을 특징으로 하는 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 양극탭과 상기 음극탭에서 상기 돌기가 형성된 면에서 폭방향으로는 상기 실런트가 도포되지 않는 것을 특징으로 하는 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀.
  13. 제4항에 있어서,
    상기 도전층과 상기 접착층 사이에는 기저층이 형성되는 것을 특징으로 하는 관통 안정성이 향상된 파우치형 배터리 셀.

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