KR102006203B1 - 절연성이 개선된 파우치 외장 부재 및 이를 포함하는 파우치형 이차 전지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극 단자와 파우치 외장 부재의 절연상태가 개선된 파우치형 이차 전지에 대한 것이다. 본원 발명에 따른 파우치 외장 부재는 실링부 단면이 보호 필름으로 피복됨으로써 결로와 같은 외부 현상에 의해 파우치 외장재에 포함된 금속층과 전극 단자 사이에 단락이 발생되는 현상을 방지하고 절연상태가 안정적으로 유지된다. 이로 인해 전지의 내구성, 안전성 및 사이클 특성이 향상되는 효과가 있다.

Description

절연성이 개선된 파우치 외장 부재 및 이를 포함하는 파우치형 이차 전지{A pouch case with enhanced insulating property and a pouch type secondary battery}

본 발명은 파우치형 이차 전지에 대한 것이다. 더욱 상세하게는 전극 단자와 파우치 외장 부재의 절연상태가 개선된 파우치형 이차 전지에 대한 것이다.

최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다. 일반적으로 이러한 이차 전지는 외장이나 적용 형태에 따라 캔형 이차 전지와 파우치형 이차 전지로 구분될 수 있다.

도 1은 종래의 파우치형 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 파우치형 이차 전지의 결합도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 파우치형 이차 전지는, 양극 탭(31) 및 음극 탭(41)이 구비된 전극 조립체(20)와 상기 전극 조립체(20)를 수용하는 파우치 외장 부재(10)로 이루어지는 것이 일반적이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 파우치 외장 부재(10)는, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)로 구성될 수 있으며, 이러한 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)로 형성된 내부 공간에 전극 조립체(20) 및 전해액이 수용된다. 그리고, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)는, 내부 공간을 밀폐시키기 위해 외주면에 실링부(S)가 형성되고, 이러한 실링부가 서로 접착(실링)된다.

이러한 파우치 외장 부재(10)는, 전극 조립체(20)와 전해액 등 내부 구성요소를 보호하고, 전극 조립체(20)와 전해액에 의한 전기 화학적 성질에 대한 보완 및 방열성 등을 제고하기 위하여 알루미늄 박막이 포함된 형태로 구성된다. 그리고, 이러한 알루미늄 박막은 전극 조립체(20) 및 전해액과 같은 이차 전지 내부의 구성요소나 이차 전지 외부의 다른 구성요소와의 전기적 절연성을 확보하기 위해, 절연물질로 형성된 절연층 사이에 개재된다.

도 3은 도 2의 A의 확대도이다.

도 3을 참조하면 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)는 각각 외부 절연층(11a, 12a), 금속층(11b, 12b) 및 내부 절연층(11c, 12c)으로 구성된다. 그리고, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)의 내부 공간을 밀폐하기 위해, 상부 파우치(11)의 실링부와 하부 파우치(12)의 실링부는 서로 열융착 등에 의해 접착된다. 이처럼, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)는 실링부에서 서로 접착되기 때문에, 상부 파우치의 내부 절연층(11c)과 하부 파우치의 내부 절연층(12c)은 폴리프로필렌(PolyPropylene, PP)과 같이 열융착에 의해 접착성이 좋은 물질로 형성되는 것이 일반적이다.

그런데, 도 4에 도시된 바와 같이 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)가 실링부에서 서로 접착될 때 리드 인출 부분에서 금속 도체인 리드와 파우치 외장 부재의 금속층이 물리적으로 접촉(X1)되어 단락이 형성될 수 있다. 최근에는 많은 수의 이차 전지를 전기적으로 연결하여 중대형 배터리 팩을 구성하는 경우가 많은데, 이 경우 일부 이차 전지에서 발생하는 성능의 하락은 중대형 배터리 팩 전체의 성능 하락을 야기할 수 있다.

본 발명은 파우치형 이차 전지에 있어서 파우치 외장 부재의 금속층과 전극 리드의 절연성이 개선된 파우치 외장 부재 및 이를 포함하는 파우치형 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기 설명에 의해서 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에서 기재되는 수단 또는 방법, 및 이의 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 전지용 파우치 외장 부재에 대한 것이다.

본 발명의 제1 구현예에 따르면, 상기 파우치 외장 부재는 상부 파우치와 하부 파우치를 포함하며, 상기 상부 및 하부 파우치의 테두리부(部)에 상기 상부 및 하부 파우치가 면접하여 파우치 외장 부재를 밀봉하는 실링부가 구비되고, 상기 상부 및/또는 하부 파우치는 상기 실링부 외곽의 전 구간 또는 일부 구간에 구비되는 단면 피복 부재를 포함하며, 상기 단면 피복 부재는 상기 단면 피복 부재가 구비되는 구간(단면 피복 구간)의 실링부의 단면이 외부로 노출되지 않도록 상기 단면을 피복한다.

본 발명의 제2 구현예는, 상기 제1 구현예에 있어서 상기 단면 피복 부재가 고분자 수지를 포함하는 박막 필름인 것이다.

본 발명의 제3 구현예는 제1 또는 제2 구현예에 있어서, 상기 단면 피복 부재의 일측 단부가 내부 절연층에 결착되고 실링부의 단면을 따라 연장되며 이의 타측 단부가 표면 절연층과 결착되는 방식으로 구비되는 것이다.

본 발명의 제4 구현예는 제1 내지 제3 구현예 중 어느 하나에 있어서, 상기 고분자 수지가 열융착성 고분자 수지를 포함하는 절연성 필름인 것이다.

본 발명의 제5 구현예는 제1 내지 제4 구현예 중 어느 하나에 있어서, 상기 박막 필름이 열융착 고분자 수지를 포함하는 절연성 필름 및 상기 절연성 필름의 일측면에 형성된 점착층을 포함하는 것이다.

본 발명의 제6 구현예는 제1 내지 제5 구현예 중 어느 하나에 있어서, 상기 점착층이 감압성 접착 성분을 포함하는 것이다.

본 발명의 제7 구현예는 제1 내지 제6 구현예 중 어느 하나에 있어서, 상기 점착층이 실링부의 단면과 면접하도록 구비되는 것이다.

본 발명의 제8 구현예는 제1 내지 제7 구현예 중 어느 하나에 있어서, 상부 및 하부 파우치는 각각 표면 절연층, 금속층, 내부 절연층이 순차적으로 라미네이트되어 형성된 복합 필름인 것이다.

본 발명의 제9 구현예는 제8 구현예에 있어서, 단면 피복 부재가 상기 내부 절연층으로부터 연장되어 일체로 형성된 것이다.

본 발명의 제10 구현예는 제9 구현예에 있어서, 상기 단면 피복 부재가 내부 절연층으로부터 연장되어 실링부의 단면을 감싸고 이의 말단이 표면 절연층와 결착되도록 구비되는 것이다.

본 발명의 제`11 구현예는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체를 수납하고 상부 및 하부 파우치를 포함하는 파우치 외장 부재;를 포함하며, 상기 전극 조립체는 양극 및 음극에서 각각 연장되며 상기 상부 및 하부 파우치의 사이를 통해 외부로 인출되는 양극 단자 및 음극 단자를 포함하고, 여기에서, 상기 파우치 외장 부재는 제1 내지 제9 구현예 중 어느 하나에 따른 전지용 파우치 외장 부재인 것이다.

본 발명에 제12 구현예는, 상기 제11 구현예에 있어서, 상기 음극 단자 및/또는 양극 단자가 파우치 외장 부재의 단면 피복 구간의 양단 사이를 지나도록 인출되는 것이다.

본 발명의 제13 구현예는, 상기 제`12 구현예에 있어서, 상기 음극 단자 및/또는 양극 단자는 양측 표면의 적어도 일부에 단자 보호용 필름(단자 필름)을 구비하되, 상기 단자 필름의 폭은 상기 음극 단자 및/또는 양극 단자의 폭보다 넓게 형성되며, 상기 음극 단자 및 양극 단자가 파우치 외장 부재의 말단부와 물리적으로 접촉되는 것을 차단하도록 배치되는 것이다.

본 발명의 제14 구현예는, 상기 제`13 구현예에 있어서, 상기 단면 피복 구간이 단자 필름의 폭 사이에 위치하는 것이다.

본 발명의 제15 구현예는, 파우치형 이차 전지를 둘 이상 포함하며 상기 파우치형 이차 전지는 제11 내지 제14 구현예에 따른 것인 배터리 팩이다.

본원 발명에 따른 파우치 외장 부재는 실링부 단면이 보호 필름으로 피복됨으로써 결로와 같은 외부 현상에 의해 파우치 외장재에 포함된 금속층과 전극 단자 사이에 단락이 발생되는 현상을 방지하고 절연상태가 안정적으로 유지된다. 이로 인해 전지의 내구성, 안전성 및 사이클 특성이 향상되는 효과가 있다.

첨부된 도면은 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 것으로, 발명의 범위가 이에 국한되는 것은 아니다. 한편, 본 명세서에 수록된 도면에서의 요소의 형상, 크기, 축척 또는 비율 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장될 수 있다.
도 1은 종래의 파우치형 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 파우치형 이차 전지의 결합도이다.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대한 확대도이며, 종래 파우치형 이차전지의 실링부의 단면을 도시한 것이다.
도 4는 도 2의 B 부분을 확대한 확대도이며, 종래 파우치형 이차전지에 있어서 리드 인출부의 단면을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시양태에 따른 파우치 외장 부재의 분해 사시도를 도식화하여 나타낸 것이다.
도 6은 도 5의 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시양태에 따른 단면 피복 부재인 박막 필름을 도식화화여 나타낸 것이다.
도 8은 박막 필름이 부착된 파우치 외장 부재의 부분 확대도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시양태에 따른 파우치 외장 부재의 분해 사시도를 도식화하여 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시양태에 따른 파우치 외장 부재의 부분 확대도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시양태에 따른 파우치형 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시양태에 따른 파우치형 이차 전지의 결합도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시양태에 따른 단자 필름이 구비된 파우치형 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시양태에 따른 단자 필름이 구비된 파우치형 이차 전지의 결합도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본원 발명을 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 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 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 이차 전지용 파우치 외장 부재, 및 상기 파우치 외장 부재를 포함하는 파우치형 이차 전지를 제공한다. 본 발명에 따른 상기 파우치 외장 부재는 상부 파우치와 하부 파우치를 포함하며, 상기 상/하부 파우치(상부 파우치 및 하부 파우치)는 각 테두리 부분에 상/하부 파우치가 접합하여 밀봉되는 실링부(S)를 구비하고, 상기 실링부는 이의 단면 전부 또는 단면의 일부가 외부로 노출되지 않도록 실링부의 단면을 피복하는 단면 피복 부재를 더 구비한다. 상기 단면 피복 부재는 실링부의 단면이 외부로 노출되는 것을 방지하고 전극 단자와의 절연 상태를 유지하는 기능을 한다.

도 5는 본 발명의 구체적인 일 실시예에 따른 파우치 외장 부재의 분해 사시도를 도시한 것이다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 파우치 외장 부재는 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)를 포함한다. 이러한 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)는 오목하게 함몰된 형태의 내부 공간이 형성되어, 상기 내부 공간에 전극 조립체(200) 및 전해액(미도시)이 수납된다.

그리고, 파우치 외장 부재(100)는, 상부 파우치와 하부 파우치의 실링부(S)가 서로 접착됨으로써 밀봉 상태를 유지할 수 있다. 즉, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)는 각각 테두리인 외주면에 실링부(S)를 구비하고, 테두리 내측으로 형성된 수납 공간에 전극 조립체(200) 및 전해액을 수납한 후, 이러한 실링부(S)가 서로 접착(실링)된다. 이때 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S) 접착은, 열융착 등의 방식으로 이루어질 수 있다.

상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)는, 각각 외부 절연층(110a, 120a), 금속층(110b, 120b) 및 내부 절연층(110c, 120c)으로 구성될 수 있다. 여기서, 외부 절연층(110a, 120a)은, 이차 전지와 외부와의 절연성을 확보하기 위하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate, PET) 수지 또는 나일론(nylon) 수지 등의 절연물질로 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 외부 절연층(110a, 120a)은 금속층을 보호하고 외부에서의 압력 또는 힘에 대하여 보호하는 목적으로 사용되므로, 포장재의 내후성, 내화학성, 성형성을 등을 감안하여 2축 방향으로 연신된 폴리에스테르계 수지층 및/또는 연신 폴리아미드계 수지층로 구성된 것이 바람직하다. 상기 외부 절연층은 5㎛ 내지 50㎛이 바람직하고, 좀 더 바람직하게는 15㎛ 내지 30㎛ 정도이다. 두께가 너무 얇으면 그 층 자체에 핀홀이 발생할 가능성 및 외력에 대한 보호 효과가 감소된다.

상기 폴리에스테르계 수지의 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리부틸렌나프탈레이트(PBN), 공중합폴리에스테르, 또는 폴리카보네이트(PC) 필름 등이 있고, 상기 이축 연신된 폴리아마이드 필름 수지로서 나일론(nylon) 6, 나일론 6.6, 나일론 6과 나일론 6.6과의 공중합체, 나일론 6.10 및 폴리메타키실릴렌 아미파미드(MXD 6)등으로 구성되는 군으로부터 하나 이상 선택된 성분으로 단일 또는 복합층 구성할 수 있다. 또한, 내열성, 내후성, 내화학성이 개선된 폴리올레핀계 수지가 있다면, 그것을 적용하여 층을 구성할 수 있다. 상기 외부 절연층은 드라이 라미네이션, 압출 라미네이션 등의 방법으로 금속층과 접착된다.

상기 내부 절연층(110c, 120c)은 무연신 폴리프로필렌(casted polypropylene: CPP)과 같은 변성 폴리프로필렌, 폴리프로필렌과 부틸렌과 에틸렌 삼원 공중합체 등의 열융착성 고분자 수지를 포함하며, 상기 열융착성 고분자 수지는 상부 및 하부 파우치의 접착을 위한 실란트로서의 기능을 수행한다. 상기 내부 절연층(113, 123)은 상기 금속층의 타측면에 적절한 두께로 코팅 또는 라미네이팅되며, 바람직하게는 20㎛ 내지 40㎛, 또는 30㎛ 내지 40㎛의 두께로 형성될 수 있다. 본 명세서에서 상기 내부 절연층의 두께에 대한 수치 범위는 후술하는 전극 리드 인출 영역(EL)에 대해서는 적용하지 않는다.

본 발명에 있어서, 상기 금속층(110b, 120b)은 금속 박막인 것으로서, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 철(Fe), 탄소(C), 크롬(Cr), 망간(Mn) 및 이 중 둘 이상을 포함하는 합금으로 이루어진 군에서 선택된 금속을 포함할 수 있다. 그러나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 있어서, 바람직하게는 상기 금속층은 알루미늄을 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 파우치 외장 부재는 실링부 외곽의 전 구간 또는 일부 구간에 실링부의 절단면을 피복하는 단면 피복 부재(130)가 더 구비되는 것으로서, 상기 단면 피복 부재는 실링부의 소정 구간의 절단면이 외부로 노출되지 않도록 하기 위해 실링부의 단면을 피복하도록 구비된다. 이하, 발명의 설명 편의를 위해 본 명세서에서 단면 피복 부재가 구비되는 실링부의 소정 구간을 단면 피복 구간(Z)로 지칭한다.

본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따르면 상기 단면 피복 부재는 박막 필름으로서 상기 박막 필름은 고분자 수지를 포함하는 절연성 필름일 수 있다. 도 6은 도 5의 A-A'의 부분 확대도를 도시한 것으로서, 상기 박막 필름이 부착된 파우치 외장 부재의 단면을 도시하였다. 상기 박막 필름은 일단부가 내부 절연층(120c)에 부착되어 실링부의 절단면을 따라 연장되고 이의 타단부가 외부 절연층(120a)에 부착되어 실링부의 절단면을 피복한다. 도 6은 박막 필름이 부착된 하부 파우치를 도시하였으나 상부 파우치에 대해서도 동일한 패턴으로 상기 박막 필름이 구비될 수 있다.

본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 절연성 필름은 열융착성 고분자 수지를 포함할 수 있으며, 이러한 열융착성 고분자 수지를 사용함으로써 실링부의 열융착시에 상부 및 하부 파우치의 단면 피복 구간도 서로 열융착되어 파우치 외장 부재가 밀봉될 수 있다.

또한, 상기 박막 필름은 절연성 필름의 일측면에 점착층이 형성되어 있을 수 있다. 도 7은 본 발명의 구체적인 일 실시 양태에 따른 박막 필름을 도시한 것으로서, 상기 박막 필름은 절연성 필름(131) 및 이의 일측면에 형성된 점착층(132)를 포함한다. 상기 점착층은 단면 피복 부재가 소정 단면 피복 구간(Z)에 위치하도록 하는 역할을 한다.

본 발명에 있어서, 상기 점착층은 감압성 점착 성분을 포함할 수 있다. 상기 감압성 점착 성분으로는 아크릴계 점착성 화합물, 고무계 점착성화합물, 실리콘계 점착성 화합물, 비닐 에테르계 점착성 화합물 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 점착 성분으로 감압성 접착 성분을 이용할 수 있으므로 소정의 압력을 가하는 간단한 공정만으로 단면 피복 부재를 소정의 단면 피복 구간에 접착할 수 있어 공정 효율 측면에서 유리하다.

도 8은 본 발명의 구제적인 일 실시양태에 따른 파우치 외장 부재의 부분 확대로인 것으로서, 상기 점착층(132)을 구비한 박막 필름이 구비된 하부 파우치를 도시한 것으로서, 점착층(132)이 하부 파우치와 접착되도록 파우치 외장 부재에 구비되어 있다.

본 발명의 구체적인 일 실시양태에 다르면 상기 단면 피복 부재(130)는 내부 절연층(110c, 120c)에서 연장되어 일체로 형성될 수 있다. 도 9 및 도 10은 단면 피복 부재가 내부 절연층에서 연장되어 일체로 형성된 파우치 외장 부재의 일 실시양태를 도시한 것이다. 도 10은 도 9의 B-B'의 확대도로서, 상기 단면 피복 구간의 단면을 확대하여 나타내었다. 이를 참조하면 단면 피복 구간(Z)의 내부 절연층이 연장되어 실링부의 절단면을 감싸고 이의 말단이 표면 절연층(110a, 120a)와 결착된다.

본 발명의 구체적인 일 실시양태에 있어서, 상기 연장된 부분의 내부 절연층이 실링부의 절단면과 이격되어 틈이 발생되지 않도록 하기 위하여 및/또는 연장된 부분의 내부 절연층의 말단부가 외부 절연층과 결착되어 피복이 견고하게 형성될 수 있도록 하기 위해 연장된 부분의 내부 절연층이 파우치와 접하는 부분에 접착층이 더 형성될 수 있다(미도시).

본 발명에 있어서, 상기 단면 피복 구간(Z)는 전극 조립체의 전극 단자가 외부로 인출되는 부분에 구비되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 전극 단자가 단면 피복 구간의 양단 사이를 지나도록 인출되도록 구비된다.

도 11은 본 발명의 구체적인 일 실시양태의 하나로서, 전술한 특징을 갖는 파우치 외장 부재를 포함하는 이차 전지의 분해 사시도를 도시한 것이다. 상기 도 11을 참조하면 본 발명에 따른 이차 전지는 파우치 외장 부재(100) 및 상기 파우치 외장 부재에 수납된 전극 조립체(200) 및 전해액(미도시)을 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 전극 조립체(200)는, 양극판 및 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 형태로 구성된다. 이때, 전극 조립체(200)는 하나의 양극판 및 하나의 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 권취된 구조를 갖거나, 다수의 양극판 및 다수의 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 구조를 가질 수 있다. 그리고, 이러한 양극판과 음극판은 각각 전극 집전체에 활물질 슬러리가 도포된 구조로서 형성될 수 있는데, 슬러리는 통상적으로 입상의 활물질, 보조도체, 바인더 및 가소제 등이 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 형성될 수 있다.

한편, 전극 조립체(200)에는, 전극판에 슬러리가 도포되지 않은 무지부가 존재할 수 있으며, 이러한 무지부에는 각각의 전극판에 대응되는 전극 탭이 구비될 수 있다. 즉, 전극 조립체(200)의 양극판에는 양극 탭(310)이 부착되고, 전극 조립체(200)의 음극판에는 음극 탭(410)이 부착될 수 있다. 상기 양극 탭(310) 및 음극 탭(410)은 양극 리드(320) 및 음극 리드(420)에 전기적으로 연결되어, 전극 단자(300, 400)를 형성하며, 상기 전극 단자(300, 400)가 파우치 외장 부재(100)의 외부로 인출된다.

본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따르면 상기 전극 단자(300, 400)는 단면 피복 구간의 양단 사이를 지나도록 인출된다. 도 12는 도 11에 따른 이차 전지의 결합도를 도시한 것이다. 이를 참조하면 단면 피복 구간의 길이(l)은 전극 리드(320, 420)의 폭(w1)보다 넓게 형성되어 전극 리드가 단면 피복 구간 내를 지나도록 위치한다.

또한, 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따르면 상기 전극 단자(300, 400)은 각각의 양측 표면에 단자 보호용 필름(이하, 단자 필름)이 구비될 수 있다. 상기 단자 필름은 전극 단자가 파우치 외장 부재의 말단부와 물리적으로 접촉되는 것을 차단하도록 배치되는 것이 바람직하다. 구체적인 일 실시양태에 따르면 상기 단자 필름은 접착제 또는 접착층을 매개로하여 전극 단자에 부착될 수 있으며, 상기 접착제 및 접착층은 전극 단자와 대면하는 표면에 형성될 수 있다. 도 13은 본 발명의 구체적인 일 실시양태에 따른 이차 전지의 분해 사시도인 것으로서 전극 단자에 단자 필름(430)이 부착되어 있는 이차 전지의 일 실시양태를 도시한 것이다. 상기 단자 필름은 전극 단자의 양면에 부착될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 단면 피복 구간은 상기 단자 필름의 폭 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 도 14는 도 13에 따른 이차 전지의 결합도를 도시한 것이다. 이를 참조하면 단자 필름의 폭(w2)는 단면 피복 구간의 길이(l)보다 넓게 형성되어 단면 피복 구간(Z)가 단자 필름의 폭 사이에 위치한다.

또한 본 발명은 전술한 특징을 갖는 상기 파우치형 이차 전지를 둘 이상 포함하는 배터리 팩을 제공한다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 전극 리드 인출 영역의 내부 절연층이 절연층 융착 영역에 비해 두껍게 형성된 파우치형 이차 전지를 하나 또는 그 이상 포함한다.

그리고, 본 발명에 따른 배터리 팩은 이러한 이차 전지 이외에도, BMS(Battery Management System)와 같은 이차 전지의 충방전을 제어하기 위한 여러 보호 장치들을 더 포함할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 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.

Claims (15)

1. 상부 파우치와 하부 파우치를 포함하는 이차 전지용 파우치 외장 부재에 있어서,
   상부 및 하부 파우치는 각각 표면 절연층, 금속층, 내부 절연층이 순차적으로 라미네이트되어 형성된 복합 필름이며,
   상기 상부 및 하부 파우치의 테두리부(部)에 상기 상부 및 하부 파우치가 면접하여 파우치 외장 부재를 밀봉하는 실링부가 구비되고,
   상기 상부 및 하부 파우치는 상기 실링부 외곽의 전 구간 또는 일부 구간에 구비되는 단면 피복 부재를 포함하며,
   상기 단면 피복 부재는 상부 및 하부 파우치의 상호간 대응되는 부분에 개별적으로 구비되어 있는 것이며,
   상기 단면 피복 부재는 상기 단면 피복 부재가 구비되는 구간(단면 피복 구간)의 실링부의 단면이 외부로 노출되지 않도록 상기 단면을 피복하는 것이고,
   상기 파우치 외장 부재는 전극 조립체를 내장하는 것으로서, 상기 단면 피복 구간의 양단 사이로 전극 조립체의 전극 단자가 인출되도록 상기 단면 피복 구간이 배치되며,
   상기 단면 피복 부재는 일측 단부가 각 상부 및 하부 파우치의 내부 절연층에 결착되고 실링부의 단면을 따라 연장되며 이의 타측 단부가 각 상부 및 하부 파우치의 표면 절연층과 결착되는 방식으로 구비되고,
   상기 단면 피복 부재는 고분자 수지를 포함하는 박막 필름이며, 상기 고분자 수지는 열융착성 고분자 수지를 포함하는 절연성 필름이고, 상기 박막 필름은 열융착 고분자 수지를 포함하는 절연성 필름 및 상기 절연성 필름의 일측면에 형성된 점착층을 포함하고, 상기 점착층이 실링부의 단면과 면접하도록 구비되는 것인, 전지용 파우치 외장 부재.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 점착층은 감압성 접착 성분을 포함하는 것인, 전지용 파우치 외장 부재.
   
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체를 수납하고 상부 및 하부 파우치를 포함하는 파우치 외장 부재;를 포함하며,
    상기 전극 조립체는 양극 및 음극에서 각각 연장되며 상기 상부 및 하부 파우치의 사이를 통해 외부로 인출되는 양극 단자 및 음극 단자를 포함하고,
    상기 음극 단자 및 양극 단자는 파우치 외장 부재의 단면 피복 구간의 양단 사이를 지나도록 인출되며,
    상기 파우치 외장 부재는 제1항 또는 제6항에 따른 전지용 파우치 외장 부재인 것인, 파우치형 이차 전지.
    
12. 삭제
13. 제11항에 있어서,
    상기 음극 단자 및/또는 양극 단자는 양측 표면의 적어도 일부에 단자 보호용 필름(단자 필름)을 구비하되,
    상기 단자 필름의 폭은 상기 음극 단자 및/또는 양극 단자의 폭보다 넓게 형성되며, 상기 음극 단자 및 양극 단자가 파우치 외장 부재의 말단부와 물리적으로 접촉되는 것을 차단하도록 배치되는 것인, 파우치형 이차 전지.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 단면 피복 구간이 단자 필름의 폭 사이에 위치하는 것인, 파우치형 이차 전지.
    
15. 파우치형 이차 전지를 둘 이상 포함하며 상기 파우치형 이차 전지는 제11항에 따른 것인 배터리 팩.
    

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