KR101984265B1 - Pouch type secondary battery and method of fabricating the same - Google Patents
Pouch type secondary battery and method of fabricating the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101984265B1 KR101984265B1 KR1020150095381A KR20150095381A KR101984265B1 KR 101984265 B1 KR101984265 B1 KR 101984265B1 KR 1020150095381 A KR1020150095381 A KR 1020150095381A KR 20150095381 A KR20150095381 A KR 20150095381A KR 101984265 B1 KR101984265 B1 KR 101984265B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lead
- electrode
- negative electrode
- pouch
- positive electrode
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H01M2/0267—
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- H01M2/0275—
-
- H01M2/26—
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y02E60/122—
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
본 발명은 전극 리드 부분의 밀봉을 개선하여 안전성이 향상시키기 위하여,양극판, 분리막 및 음극판을 포함하는 전극조립체; 상기 전극조립체의 양극판과 음극판으로부터 돌출된 2개 이상의 양극탭 및 음극탭; 상기2개 이상의 양극탭과 음극탭이 각각 전기적으로 접속된 양극 리드 및 음극 리드; 및 주변 부위에 형성된 열융착 라인에 의해 상기 양극 리드 및 음극 리드의 일부가 외부에 노출되도록 상기 전극조립체를 수용하는 파우치형 케이스;를 포함하는 파우치형 이차전지에 있어서, 상기 양극 리드 및 음극 리드는 각각 상면 리드 필름과 하면 리드 필름으로 이루어진 한 쌍의 리드 필름이 부착되어 있으며, 상기 한쌍의 리드 필름의 양 끝 단부에 단차가 생기도록 접합된 것을 특징으로 하는, 파우치형 이차전지를 제공한다.The present invention relates to an electrode assembly comprising a positive electrode plate, a separator and a negative electrode plate for improving the sealing of the electrode lead portion and improving safety; At least two positive electrode tabs and negative electrode tabs protruding from the positive electrode plate and the negative electrode plate of the electrode assembly; A cathode lead and a cathode lead electrically connected to the at least two positive electrode taps and the negative electrode tab, respectively; And a pouch-shaped case accommodating the electrode assembly such that a part of the positive electrode lead and the negative electrode lead are exposed to the outside by a heat fusion line formed in a peripheral portion, wherein the positive electrode lead and the negative electrode lead, Wherein a pair of lead films each comprising an upper surface lead film and a lower surface lead film are adhered to each other so that stepped ends are formed on both end portions of the lead films.
Description
본 발명은 파우치형 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실링 영역을 개선한 파우치형 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pouch-type secondary battery and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a pouch-type secondary battery improved in sealing area and a method of manufacturing the same.
일반적으로, 이차전지는 충전이 불가능한 일차전지와 달리, 충방전이 가능한 전지를 의미하며, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 전자기기 또는 전기 자동차(EV) 등에 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차전지는 작동 전압이 3.6V 가량으로서, 전자 장비의 전원으로 많이 사용되는 니켈-카드뮴 전지 또는 니켈-수소 전지보다 큰 용량을 가지며, 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에 그 활용 정도가 급속도로 증가되는 추세에 있다.2. Description of the Related Art Generally, a secondary battery refers to a battery that can be charged and discharged unlike a primary battery that can not be charged, and is widely used in electronic devices such as mobile phones, notebook computers, camcorders, and electric vehicles (EVs). Particularly, the lithium secondary battery has an operating voltage of about 3.6 V and has a larger capacity than a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery, which is widely used as a power source for electronic equipment, and has a high energy density per unit weight. As shown in Fig.
리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 분리막을 사이에 두고 배치된 전극조립체와, 전극조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다. 리튬 이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차전지와 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류될 수 있다.The lithium secondary battery mainly uses a lithium-based oxide and a carbonaceous material as a cathode active material and an anode active material, respectively. The lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate each coated with such a positive electrode active material and a negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, and an outer cover material, that is, a battery case, for sealingly storing the electrode assembly together with the electrolyte solution. The lithium secondary battery can be classified into a can-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can, and a pouch-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the battery case.
파우치형 이차전지는 이차전지의 양/음극 탭(tab)에 연결된 전극리드가 한쪽으로 나와 있는 단방향 전지 또는 마주보고 있는 방향으로 나와 있는 양방향 전지로 나뉜다. 상기 전극리드의 양면에는 리드필름이 형성되어 절연특성을 확보한다.The pouch type secondary battery is divided into a unidirectional battery in which an electrode lead connected to a positive / negative tab of a secondary battery is directed to one side, or a bidirectional battery which faces in a facing direction. A lead film is formed on both sides of the electrode lead to secure insulation characteristics.
그러나, 파우치의 밀봉되는 영역 중, 리드필름이 형성된 부분은 상대적으로 밀봉이 취약하여 전지의 과충전 또는 내부 단락 등에 의한 전지의 팽창으로 가스나 전해액 등이 누출될 수 있어, 이에 대한 개선이 필요하다.However, among the sealed regions of the pouch, the portions where the lead films are formed are relatively poor in sealing, so that gas, electrolytic solution, or the like may leak due to overcharging or internal short-circuiting of the cells.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 파우치형 이차전지의 전극 리드 부분의 밀봉을 개선하여 안전성이 향상된 파우치형 이차전지 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a pouch type secondary battery with improved safety by improving sealing of an electrode lead portion of a pouch type secondary battery and a method of manufacturing the same.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이차전지는 양극판, 분리막 및 음극판을 포함하는 전극조립체; 상기 전극조립체의 양극판과 음극판으로부터 돌출된 2개 이상의 양극탭 및 음극탭; 상기 2개 이상의 양극탭과 음극탭이 각각 전기적으로 접속된 양극 리드 및 음극 리드; 및 주변 부위에 형성된 열융착 라인에 의해 상기 양극 리드 및 음극 리드의 일부가 외부에 노출되도록 상기 전극조립체를 수용하는 파우치형 케이스;를 포함하는 파우치형 이차전지에 있어서, 상기 양극 리드 및 음극 리드는 각각 상면 리드 필름과 하면 리드 필름으로 이루어진 한 쌍의 리드 필름이 부착되어 있으며, 상기 한쌍의 리드 필름의 양 끝 단부에 단차가 생기도록 접합된 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a secondary battery including: an electrode assembly including a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate; At least two positive electrode tabs and negative electrode tabs protruding from the positive electrode plate and the negative electrode plate of the electrode assembly; A cathode lead and a cathode lead electrically connected to the at least two positive electrode taps and the negative electrode tab, respectively; And a pouch-shaped case accommodating the electrode assembly such that a part of the positive electrode lead and the negative electrode lead are exposed to the outside by a heat fusion line formed in a peripheral portion, wherein the positive electrode lead and the negative electrode lead, And a pair of lead films each of which is composed of an upper surface lead film and a lower surface lead film are adhered to each other so that stepped ends are formed on both end portions of the pair of lead films.
바람직하게는, 상기 상면 리드 필름과 상기 하면 리드 필름의 폭이 동일하며, 상기 리드 필름들의 폭의 중심이 어긋나도록 접합될 수 있다.Preferably, the widths of the upper surface lead film and the lower surface lead film are the same and the centers of the widths of the lead films are shifted.
바람직하게는, 상기 단차는 상기 전극 리드의 폭의 0.01 내지 5%의 길이를 가질 수 있다.Preferably, the stepped portion may have a length of 0.01 to 5% of the width of the electrode lead.
바람직하게는, 상기 리드 필름은 0.1 내지 2 mm의 두께를 가질 수 있다.Preferably, the lead film may have a thickness of 0.1 to 2 mm.
바람직하게는, 상기 리드 필름은 절연성 필름일 수 있다.Preferably, the lead film may be an insulating film.
바람직하게는, 상기 리드 필름은 폴리이미드(PI: polyimide), 폴리프로필렌(PP: polyprophylene), 폴리에틸렌(PE: polyethylene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: polyethylene terephthalate) 및 폴리비닐 클로라이드(PVC: polyvinyl chloride) 등으로부터 선택된 어느 하나 이상의 물질 층(단일 막 또는 다중 막)으로 이루어질 수 있다.Preferably, the lead film is made of polyimide (PI), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET) and polyvinyl chloride (PVC) (Mono-layer or multi-layer).
바람직하게는, 상기 파우치형 케이스는 폴리머 재질의 절연층과 접착층 사이에 알루미늄 박막이 개재된 알루미늄 파우치 형태일 수 있다.Preferably, the pouch-shaped case may be in the form of an aluminum pouch in which an aluminum foil is interposed between an insulating layer made of a polymer and an adhesive layer.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 양극 및 음극의 전극 리드가 연결된 전극조립체를 제공하는 단계; 상기 전극 리드에 한 쌍의 리드 필름을 단차가 생기도록 부착하는 단계; 및 상기 전극조립체를 파우치형 전지케이스 내부에 장착하고 상기 전극리드가 외부로 돌출되도록 상기 전지케이스의 외주부를 따라 상기 전지케이스의 상부 시트와 하부 시트를 접착시켜 밀봉하는 단계;를 포함하는 파우치형 이차전지의 제조방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is also provided a method of manufacturing an electrode assembly, including the steps of: providing an electrode assembly to which positive and negative electrode leads are connected; Attaching a pair of lead films to the electrode leads so as to form steps; And a step of sealing the upper and lower sheets of the battery case by attaching the electrode assembly to the inside of the pouch-shaped battery case and along the outer periphery of the battery case so that the electrode lead protrudes to the outside, A method of manufacturing a battery is provided.
본 발명에 따르면, 전극 리드 부분의 밀봉성을 개선하여 과충전/내부 단락 등에 대한 이차전지의 내구성을 개선시킬 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to improve the durability of the secondary battery against overcharging / internal short-circuiting by improving the sealing property of the electrode lead portion.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1 및 2는 종래 파우치형 이차전지의 전극 리드 부분의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 전극 리드 부분의 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as limiting.
1 and 2 are sectional views of an electrode lead portion of a conventional pouch type secondary battery.
3 is a cross-sectional view of an electrode lead portion of a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
본 발명에 따른 파우치형 이차전지는 양극판, 분리막 및 음극판을 포함하는 전극조립체; 상기 전극조립체의 양극판과 음극판으로부터 돌출된 2개 이상의 양극탭 및 음극탭; 상기 2개 이상의 양극탭과 음극탭이 각각 전기적으로 접속된 양극 리드 및 음극 리드; 및 주변 부위에 형성된 열융착 라인에 의해 상기 양극 리드 및 음극 리드의 일부가 외부에 노출되도록 상기 전극조립체를 수용하는 파우치형 케이스;를 포함하며, 상기 양극 리드 및 음극 리드는 각각 상면 리드 필름과 하면 리드 필름으로 이루어진 한 쌍의 리드 필름이 부착되어 있으며, 상기 한쌍의 리드 필름의 양 끝 단부에 단차가 생기도록 접합된다.The pouch type secondary battery according to the present invention comprises an electrode assembly including a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate; At least two positive electrode tabs and negative electrode tabs protruding from the positive electrode plate and the negative electrode plate of the electrode assembly; A cathode lead and a cathode lead electrically connected to the at least two positive electrode taps and the negative electrode tab, respectively; And a pouch-shaped case for accommodating the electrode assembly such that a part of the positive electrode lead and the negative electrode lead are exposed to the outside by a heat fusion line formed in a peripheral portion, wherein the positive electrode lead and the negative electrode lead are respectively connected to the upper surface lead film A pair of lead films made of a lead film are adhered to each other so that stepped ends are formed on both end portions of the pair of lead films.
상기 전극조립체는, 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판이 분리막을 사이에 두고 배치된 형태로 구성되며, 파우치형 케이스에 수납된다. 이 때, 전극조립체는 다수의 양극판 및 음극판이 적층된 상태로 파우치형 케이스에 수납되거나, 하나의 양극판 및 음극판이 권취된 상태로 파우치형 케이스에 수납될 수 있다.The electrode assembly is configured such 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 a pouch-shaped case. At this time, the electrode assembly may be housed in a pouch-shaped case in a state where a plurality of positive plates and negative plates are laminated, or may be housed in a pouch-shaped case with one positive plate and a negative plate wound.
상기 전극조립체의 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 are formed of a structure in which an active material slurry is applied to a current collector made of aluminum (Al) or copper (Cu). The slurry is usually prepared by adding a solvent to granular active materials, auxiliary conductors, binders and plasticizers And then agitated. 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 폴리올레핀으로 형성될 수 있으며, 상기 폴리올레핀의 구체적인 예로는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 등과 같은 폴리에틸렌; 폴리프로필렌; 폴리부틸렌; 폴리펜텐: 폴리헥센: 폴리옥텐: 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 펜텐, 4-메틸펜텐, 헥센, 옥텐 중 1종 이상의 공중합체, 또는 이들의 혼합물을 들 수 있으나 이에 제한되지 않는다.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 separator may be formed of polyolefin. Specific examples of the polyolefin include polyethylene such as high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) and the like; Polypropylene; Polybutylene; Polypentene: polyhexene: polyoctene: at least one copolymer of ethylene, propylene, butene, pentene, 4-methylpentene, hexene, and octene, or a mixture thereof, but is not limited thereto.
상기 전극 탭은, 예컨대 양극 탭과 음극 탭으로 구성되며, 각각 전극조립체로부터 돌출되도록 형성된다. 즉, 양극 탭은 전극조립체의 양극판으로부터 돌출되도록 형성되고, 음극 탭은 전극조립체의 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 tab is composed of, for example, a positive electrode tab and a negative electrode tab, and is formed to protrude from the electrode assembly. That is, the positive electrode tab is formed so as to protrude from the positive electrode plate of the electrode assembly, and the negative electrode tab is formed to protrude from the negative electrode plate of the electrode assembly. 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 리드에 연결될 수 있고, 복수의 음극 탭은 하나의 음극 리드에 연결될 수 있다. 또한, 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, a plurality of positive electrode tabs may be connected to one positive electrode lead, and a plurality of negative electrode tabs may be connected to one negative electrode lead. Also, one positive electrode tab and one negative electrode tab may be provided in one electrode assembly.
상기 양극 탭과 음극 탭은 전극조립체를 기준으로 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다. 전극 리드는, 얇은 판상의 금속으로서, 일단이 전극 탭에 부착되고, 타단, 즉 반대 단부가 파우치형 케이스 외부로 노출된다. 상기 전극 리드는 전극 탭의 상부 또는 하부에 부착될 수 있다. 양극 리드 및 음극 리드는 서로 그 재질이 다를 수 있다. 즉, 상기 양극 리드는 양극판과 동일하게, 예컨대 알루미늄 재질이며, 음극 리드는 음극판과 동일하게, 예컨대 구리 재질 또는 니켈(Ni)이 코팅된 구리 재질일 수 있다.The positive electrode tab and the negative electrode tab may protrude in opposite directions with respect to the electrode assembly. The electrode lead is a thin plate-shaped metal, one end of which is attached to the electrode tab, and the other end, that is, the opposite end is exposed to the outside of the pouch-shaped case. The electrode lead may be attached to the upper or lower portion of the electrode tab. The positive electrode lead and the negative electrode lead may have different materials from each other. That is, the positive electrode lead may be made of aluminum material, for example, like the positive electrode plate, and the negative electrode lead may be made of a copper material or a copper material coated with nickel (Ni), for example.
상기 리드 필름은 절연성 및 열 융착성을 갖는 필름으로 이루어진다. 상기 리드 필름은 예를 들어 폴리이미드(PI: polyimide), 폴리프로필렌(PP: polyprophylene), 폴리에틸렌(PE: polyethylene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: polyethylene terephthalate) 및 폴리비닐 클로라이드(PVC: polyvinyl chloride) 등으로부터 선택된 어느 하나 이상의 물질 층(단일 막 또는 다중 막)으로 이루어질 수 있다. 상기 리드 필름은 전극 리드와 파우치형 케이스의 금속층, 예컨대 알루미늄 시트 사이에서 단락이 발생하는 것을 방지할 뿐만 아니라 파우치형 케이스의 밀봉력을 향상시켜 전해액 등이 누출되는 것을 방지하는 역할을 한다. The lead film is made of a film having insulation and heat-sealability. The lead film may be formed of, for example, polyimide (PI), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl chloride (A single film or a multi-layer film). The lead film prevents a short circuit between the electrode lead and the metal layer of the pouch-shaped case, for example, between the aluminum sheet, and also improves the sealing force of the pouch-type case to prevent electrolyte leakage.
도 1 및 2는 종래의 파우치형 이차전지의 전극 리드 부분의 단면도를 나타내며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 전극 리드 부분의 단면도를 나타낸다.FIGS. 1 and 2 are cross-sectional views of an electrode lead portion of a conventional pouch type secondary battery, and FIG. 3 is a sectional view of an electrode lead portion of a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 종래의 파우치형 이차전지의 전극 리드(200)는 한 쌍의 리드 필름(300)이 부착되어 있으며, 파우치형 케이스(100)의 주변부위가 열융착되어 밀봉된다. 도 2를 참조하면, 일정 두께를 갖는 리드 필름으로 인하여, 파우치형 케이스(100)가 밀봉되지 않는 공간이 생기며, 과충전이나 내부 단락 등으로 이차전지가 팽창하는 경우, 가스나 전해액 등이 누출될 수 있다.Referring to FIG. 1, a pair of
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 파우치형 이차전지는 한 쌍의 리드 필름(300)을 단차(A)를 갖도록 부착됨으로써, 종래의 파우치형 이차전지와 비교하여 밀봉되지 않는 부분을 감소시켜, 과충전/내부 단락 등에 대한 이차전지의 내구성을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 3, the pouch type secondary battery according to the present invention has a pair of
상기 단차는 상면 리드 필름과 하면 리드 필름의 폭을 달리함으로써 형성될 수 있으며, 바람직하게는 동일한 폭을 갖는 상면 리드 필름과 하면 리드 필름을 리드 필름들의 폭의 중심이 어긋나도록 부착함으로써 형성될 수 있다.The step difference may be formed by varying the widths of the upper surface lead film and the lower surface lead film and may be formed by attaching the upper surface lead film having the same width and the lower surface lead film so that the centers of the widths of the lead films are shifted .
상기 단차는 상기 전극 리드의 폭의 0.01 내지 5%의 길이의 폭을 가질 수 있다. 상기 단차가 상기 전극 리드의 폭의 0.01%보다 작거나, 5%보다 큰 경우, 파우치형 케이스가 밀봉되지 않는 영역이 커지는 문제가 있다.The step may have a width of 0.01 to 5% of the width of the electrode lead. If the stepped portion is smaller than 0.01% or greater than 5% of the width of the electrode lead, there is a problem that the area where the pouch-shaped case is not sealed increases.
본 실시예에서 파우치형 케이스는, 폴리머 재질의 절연층과 접착층 사이에 알루미늄 박막이 개재된 알루미늄 파우치 형태로 구성될 수 있다. 폴리머 재질의 절연층은 기재 및 보호층의 역할을 할 수 있으며, 내부에 수용되는 전극조립체를 외부의 충격 등으로부터 1차적으로 보호하는 역할을 할 수 있다. 폴리머 재질의 절연층은 나일론, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)와 같은 수지재로 형성될 수 있으나, 이와 같은 물질에 한정되는 것은 아니다. 알루미늄 박막은 기계적 강도를 유지하는 기재 및 수분과 산소의 침투를 방지하는 배리어층의 역할을 할 수 있다. 접착층은 열 융착층이라고도 하며, 열접착성을 가져 실링제 역할을 할 수 있다. 접착층은 폴리올레핀(Polyolepin) 계열의 수지 물질로 형성될 수 있다. 폴리올레핀계 수지층으로 흔히 사용되는 것으로는 CPP(Casted Polypropylene)가 있다. 또한, 접착층은 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. 파우치형 케이스의 전체 두께는 통상 40 ~ 120㎛이며, 상기 절연층과, 접착층은 10 ~ 40㎛, 알루미늄 박막은 20 ~ 100㎛인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. In this embodiment, the pouch-shaped case may be configured in the form of an aluminum pouch in which an aluminum foil is interposed between an insulating layer made of a polymer and an adhesive layer. The insulating layer made of a polymer can serve as a substrate and a protective layer, and can primarily protect the electrode assembly housed therein from an external impact or the like. The insulating layer made of a polymer may be formed of a resin material such as nylon or polyethylene terephthalate (PET), but is not limited thereto. The aluminum thin film can serve as a substrate for maintaining the mechanical strength and a barrier layer for preventing penetration of moisture and oxygen. The adhesive layer is also referred to as a heat-sealable layer, and has a thermal adhesive property and can serve as a sealing agent. The adhesive layer may be formed of a polyolefin resin material. Commonly used as a polyolefin-based resin layer is CPP (Casted Polypropylene). The adhesive 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. However, But is not limited thereto. The total thickness of the pouch-shaped case is usually 40 to 120 占 퐉, and the insulating layer, the adhesive layer and the aluminum thin film are preferably 10 to 40 占 퐉 and 20 to 100 占 퐉, respectively, but are not limited thereto.
파우치형 케이스는, 상부 시트와 하부 시트로 이루어질 수 있다. 그리고, 전극조립체가 수납될 수 있는 공간은 상부 시트나 하부 시트 중 어느 하나, 또는 상부 시트나 하부 시트 모두에 형성될 수 있다. 한편, 상부 시트나 하부 시트의 수납 공간에 전극조립체가 수납되면, 상부 시트와 하부 시트가 열 융착 등에 의해 접착되어 밀봉된다.The pouch-type case may be composed of an upper sheet and a lower sheet. The space in which the electrode assembly can be housed can be formed in either the upper sheet or the lower sheet, or both the upper sheet and the lower sheet. On the other hand, when the electrode assembly is housed in the accommodating space of the upper sheet or the lower sheet, the upper sheet and the lower sheet are bonded together by thermal fusion or the like and sealed.
본 발명에 따른 파우치형 이차전지는 다수의 파우치형 이차전지를 포함하는 배터리 팩의 일 구성요소가 될 수 있다.The pouch type secondary battery according to the present invention may be a component of a battery pack including a plurality of pouch type secondary batteries.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상기 배터리 팩과 배터리 팩으로부터 전력을 공급받는 부하를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성요소가 될 수 있다.The battery pack according to the present invention may be a component of a battery driving system including a battery pack and a load supplied from the battery pack.
상기 배터리 구동 시스템의 일예로는 전기차(EV), 하이브리드 자동차(HEV), 전기 자전거(E-Bike), 전동 공구(Power tool), 전력 저장 장치(Energy Storage System), 무정전 전원 장치(UPS), 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 휴대용 오디오 장치, 휴대용 비디오 장치 등이 될 수 있으며, 상기 부하의 일예로는 배터리 팩이 공급하는 전력에 의해 회전력을 제공하는 모터 또는 배터리 팩이 공급하는 전력을 각종 회로 부품이 필요로 하는 전력으로 변환하는 전력 변환 회로일 수 있다.Examples of the battery driving system include an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HEV), an electric bicycle (E-Bike), a power tool, an energy storage system, an uninterruptible power supply (UPS) A battery pack, a portable computer, a portable telephone, a portable audio device, a portable video device, and the like. An example of the load is a power supplied from a motor or a battery pack, And may be a power conversion circuit for converting the power into a required power.
또한, 본 발명에 따른 파우치형 이차전지의 제조방법은 양극 및 음극의 전극 리드가 연결된 전극조립체를 제공하는 단계; 상기 전극 리드에 한 쌍의 리드 필름을 단차가 생기도록 부착하는 단계; 및 상기 전극조립체를 파우치형 전지케이스 내부에 장착하고 상기 전극리드가 외부로 돌출되도록 상기 전지케이스의 외주부를 따라 상기 전지케이스의 상부 시트와 하부 시트를 접착시켜 밀봉하는 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a pouch type secondary battery, the method comprising: providing an electrode assembly including positive and negative electrode leads; Attaching a pair of lead films to the electrode leads so as to form steps; And attaching the electrode assembly to the inside of the pouch-shaped battery case and bonding the upper and lower sheets of the battery case along the outer periphery of the battery case so that the electrode lead protrudes to the outside.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시형태와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.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 to be limited to the details thereof and that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.
100 : 파우치형 케이스
200 : 전극 리드
300 : 리드 필름100: Pouch type case
200: electrode lead
300: lead film
Claims (8)
상기 양극 리드 및 음극 리드는 각각 상면 리드 필름과 하면 리드 필름으로 이루어진 한 쌍의 리드 필름이 부착되어 있으며, 상기 한쌍의 리드 필름의 양 끝 단부에 단차가 생기도록 접합되고,
상기 리드 필름은 폴리이미드(PI: polyimide), 폴리프로필렌(PP: polyprophylene), 폴리에틸렌(PE: polyethylene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: polyethylene terephthalate) 및 폴리비닐 클로라이드(PVC: polyvinyl chloride)로부터 선택된 어느 하나 이상의 물질 층으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 파우치형 이차전지.An electrode assembly including a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate; At least two positive electrode tabs and negative electrode tabs protruding from the positive electrode plate and the negative electrode plate of the electrode assembly; A cathode lead and a cathode lead electrically connected to the at least two positive electrode taps and the negative electrode tab, respectively; And a pouch-shaped case accommodating the electrode assembly such that a part of the positive electrode lead and the negative electrode lead are exposed to the outside by a heat fusion line formed at a peripheral portion,
Wherein the positive electrode lead and the negative electrode lead are attached to a pair of lead films each comprising an upper surface lead film and a lower surface lead film,
The lead film may be formed of any one selected from the group consisting of polyimide (PI), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), and polyvinyl chloride Wherein the pouch type secondary battery comprises a layer of the above material.
상기 상면 리드 필름과 상기 하면 리드 필름의 폭이 동일하며, 상기 리드 필름들의 폭의 중심이 어긋나도록 접합된 것을 특징으로 하는, 파우치형 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the upper surface lead film and the lower surface lead film have the same width and are joined so that the centers of the widths of the lead films are shifted.
상기 단차는 상기 양극 리드 및 음극 리드 각각의 폭의 0.01 내지 5%의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는, 파우치형 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the step has a length of 0.01 to 5% of the width of each of the positive electrode lead and the negative electrode lead.
상기 리드 필름은 0.1 내지 2 mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 파우치형 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the lead film has a thickness of 0.1 to 2 mm.
상기 리드 필름은 절연성 필름인 것을 특징으로 하는, 파우치형 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the lead film is an insulating film.
상기 파우치형 케이스는 폴리머 재질의 절연층과 접착층 사이에 알루미늄 박막이 개재된 알루미늄 파우치 형태인 것을 특징으로 하는, 파우치형 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the pouch-shaped case is in the form of an aluminum pouch in which an aluminum foil is interposed between an insulating layer made of a polymer and an adhesive layer.
상기 전극 리드에 한 쌍의 리드 필름을 단차가 생기도록 부착하는 단계; 및
상기 전극조립체를 파우치형 전지케이스 내부에 장착하고 상기 전극리드가 외부로 돌출되도록 상기 전지케이스의 외주부를 따라 상기 전지케이스의 상부 시트와 하부 시트를 접착시켜 밀봉하는 단계;를 포함하는 제1항에 기재된 파우치형 이차전지의 제조방법.Providing an electrode assembly in which electrode leads of an anode and a cathode are connected;
Attaching a pair of lead films to the electrode leads so as to form steps; And
And attaching the electrode assembly to the inside of the pouch-shaped battery case and sealing the upper and lower sheets of the battery case along the outer periphery of the battery case so that the electrode lead protrudes to the outside. A method of manufacturing a pouch-type secondary battery according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150095381A KR101984265B1 (en) | 2015-07-03 | 2015-07-03 | Pouch type secondary battery and method of fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150095381A KR101984265B1 (en) | 2015-07-03 | 2015-07-03 | Pouch type secondary battery and method of fabricating the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170004686A KR20170004686A (en) | 2017-01-11 |
KR101984265B1 true KR101984265B1 (en) | 2019-05-30 |
Family
ID=57833339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150095381A KR101984265B1 (en) | 2015-07-03 | 2015-07-03 | Pouch type secondary battery and method of fabricating the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101984265B1 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102362892B1 (en) * | 2017-06-13 | 2022-02-11 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Separator for early checking low voltage failue, seconadary battery comprising the same, and method for early checking low voltage failue using the same |
KR102268402B1 (en) | 2017-08-29 | 2021-06-24 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | The Pouch Type Secondary Battery |
KR102264635B1 (en) * | 2017-11-23 | 2021-06-15 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | The Pouch Type Secondary Battery |
CN208000939U (en) * | 2018-04-11 | 2018-10-23 | 宁德新能源科技有限公司 | Battery and equipment |
KR102083162B1 (en) * | 2018-05-25 | 2020-03-02 | (주)네패스디스플레이 | Electrode lead assembly for secondary battery and method for manufacturing the same |
KR102643219B1 (en) * | 2018-08-08 | 2024-03-05 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Secondary battery comprising lead film having light emitting material and method for detecting fault of secondary cell |
CN111952655B (en) * | 2019-05-17 | 2024-01-26 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Secondary battery |
CN112072013B (en) | 2019-05-17 | 2023-12-29 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Secondary battery |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006164784A (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Nec Lamilion Energy Ltd | Film-armored electric device |
KR100917734B1 (en) * | 2007-07-19 | 2009-09-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | Pouch Type Lithium Secondary Battery |
JP4485614B2 (en) | 1999-03-31 | 2010-06-23 | パナソニック株式会社 | Non-aqueous electrolyte battery and manufacturing method thereof |
JP5093465B2 (en) | 2007-07-19 | 2012-12-12 | Necエナジーデバイス株式会社 | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
-
2015
- 2015-07-03 KR KR1020150095381A patent/KR101984265B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4485614B2 (en) | 1999-03-31 | 2010-06-23 | パナソニック株式会社 | Non-aqueous electrolyte battery and manufacturing method thereof |
JP2006164784A (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Nec Lamilion Energy Ltd | Film-armored electric device |
KR100917734B1 (en) * | 2007-07-19 | 2009-09-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | Pouch Type Lithium Secondary Battery |
JP5093465B2 (en) | 2007-07-19 | 2012-12-12 | Necエナジーデバイス株式会社 | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20170004686A (en) | 2017-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101984265B1 (en) | Pouch type secondary battery and method of fabricating the same | |
KR101508416B1 (en) | Pouch-type secondary battery | |
KR101734703B1 (en) | Battery Cell | |
KR101470058B1 (en) | Pouch for secondary battery and secondary battery using the same | |
KR101459179B1 (en) | Pouch type secondary battery | |
US10490841B2 (en) | Secondary battery | |
US11682809B2 (en) | Pouch-type secondary battery and pouch for secondary battery | |
KR101766047B1 (en) | Battery Cell | |
JP7130122B2 (en) | All-solid-state battery using lithium metal as the negative electrode | |
KR101779156B1 (en) | Pouch type secondary battery and method of fabricating the same | |
KR102099905B1 (en) | Pouch type secondary battery and fabricating method thereof | |
KR20090056211A (en) | Pouch for secondary battery and secondary battery using the same | |
KR101520152B1 (en) | Pouch type secondary battery | |
KR101472202B1 (en) | Pouch for secondary battery and secondary battery using the same | |
KR101825007B1 (en) | Pouch type secondary battery and method of fabricating the same | |
KR102417198B1 (en) | The Pouch For Secondary Battery And The Pouch Type Secondary Battery | |
KR20100032064A (en) | Pouch for secondary battery and secondary battery using the same | |
KR101795704B1 (en) | Pouch type secondary battery and method of fabricating the same | |
KR101722662B1 (en) | Pouch-Type Secondary Battery | |
US11387493B2 (en) | Secondary battery | |
US11411241B2 (en) | Secondary battery | |
KR101722663B1 (en) | Pouch-Type Secondary Battery | |
KR102660400B1 (en) | Pouch film and secondary battery | |
KR102373583B1 (en) | Pouch type secondary cell | |
KR101975988B1 (en) | Pouch for secondary battery and Pouch-typed secondary battery comprising the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |