KR102019399B1 - Pouch-typed Battery Cell Having Separation Guide Portion - Google Patents

Pouch-typed Battery Cell Having Separation Guide Portion Download PDF

Info

Publication number
KR102019399B1
KR102019399B1 KR1020150162957A KR20150162957A KR102019399B1 KR 102019399 B1 KR102019399 B1 KR 102019399B1 KR 1020150162957 A KR1020150162957 A KR 1020150162957A KR 20150162957 A KR20150162957 A KR 20150162957A KR 102019399 B1 KR102019399 B1 KR 102019399B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery cell
battery
electrode assembly
electrode
battery case
Prior art date
Application number
KR1020150162957A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170059103A (en
Inventor
조운
김동명
박찬기
정이헌
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020150162957A priority Critical patent/KR102019399B1/en
Publication of KR20170059103A publication Critical patent/KR20170059103A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102019399B1 publication Critical patent/KR102019399B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • 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
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M2/0287—
    • H01M2/1016—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • 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

Abstract

본 발명은 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조의 전극조립체와, 상기 전극조립체가 내장되는 수납부가 형성되어 있는 전지케이스를 포함하고 있고; 상기 전지케이스의 수납부에는, 외부 충격 또는 진동에 의해 전극조립체가 2단위 이상으로 파단되어 형성되는 전극 파단물들을 상호 이격시켜 분리할 수 있도록, 분리 유도부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀을 제공한다.The present invention includes an electrode assembly having a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode, and a battery case in which a housing portion into which the electrode assembly is built is formed; In the accommodating part of the battery case, a battery cell, characterized in that the separation induction portion is formed so that the electrode assembly formed by breaking the electrode assembly by two or more units by external shock or vibration, separated from each other by separation to provide.

Description

분리 유도부를 포함하는 파우치형 전지셀 {Pouch-typed Battery Cell Having Separation Guide Portion}Pouch-type Battery Cell Having Separation Guide Portion

본 발명은 분리 유도부를 포함하는 파우치형 전지셀에 관한 것이다.The present invention relates to a pouch-type battery cell comprising a separation induction part.

IT(Information Technology) 기술이 눈부시게 발달함에 따라 다양한 휴대형 정보통신 기기의 확산이 이뤄짐으로써, 21세기는 시간과 장소에 구애 받지 않고 고품질의 정보서비스가 가능한 '유비쿼터스 사회'로 발전되고 있다. As technology (Information Technology) technology has developed remarkably, the spread of various portable information and communication devices has made it possible to develop the ubiquitous society, which is capable of providing high quality information services regardless of time and place.

이러한 유비쿼터스 사회로의 발전 기반에는, 리튬 이차전지가 중요한 위치를 차지하고 있다. 구체적으로, 충방전이 가능한 리튬 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐만 아니라, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 사용되고 있다. Lithium secondary batteries occupy an important position on the basis of development into such a ubiquitous society. Specifically, the rechargeable lithium battery is widely used as an energy source for wireless mobile devices, and has been proposed as a solution for air pollution of conventional gasoline and diesel vehicles using fossil fuels. It is also used as an energy source for electric vehicles and hybrid electric vehicles.

상기와 같이, 리튬 이차전지가 적용되는 디바이스들이 다양화됨에 따라, 리튬 이차전지는, 적용되는 디바이스에 알맞은 출력과 용량을 제공할 수 있도록 다양화되고 있다. 더불어, 소형 경박화가 강력히 요구되고 있다. As described above, as the devices to which the lithium secondary battery is applied are diversified, the lithium secondary battery is diversified to provide output and capacity suitable for the device to which the lithium secondary battery is applied. In addition, there is a strong demand for miniaturization.

상기한 리튬 이차전지는, 그것의 형상에 따라 원통형 전지셀, 각형 전지셀, 파우치형 전지셀 등으로 구분할 수 있다. 그 중에서도 높은 집적도로 적층될 수 있고 중량당 에너지 밀도가 높으며 저렴하고 변형이 용이한 파우치형 전지셀이 많은 관심을 모으고 있다.The lithium secondary battery may be classified into a cylindrical battery cell, a square battery cell, a pouch-type battery cell, and the like according to its shape. Among them, a pouch-type battery cell that can be stacked with high integration, has a high energy density per weight, and is easy to deform, has attracted much attention.

도 1에는 스택형 전극조립체를 포함하고 있는 대표적인 이차전지의 일반적인 구조가 모식적으로 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 이차전지가 외부 충격에 의해 파손된 구조가 모식적으로 도시되어 있다.1 schematically illustrates a general structure of a representative secondary battery including a stacked electrode assembly, and FIG. 2 schematically illustrates a structure in which the secondary battery of FIG. 1 is damaged by an external impact.

도 1을 참조하면, 이차전지(10)는, 파우치형의 전지케이스(20) 내부에 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극조립체(30)가 내장되어 있고, 그것의 양극 및 음극 탭들(31, 32)이 두 개의 전극리드(40, 41)에 각각 용접되어 전지케이스(20)의 외부로 노출되도록 실링(밀봉)되어 있는 구조로 이루어져 있다.Referring to FIG. 1, the secondary battery 10 includes an electrode assembly 30 formed of a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed therebetween in a pouch-type battery case 20, and a positive electrode and a negative electrode thereof. The tabs 31 and 32 are welded to the two electrode leads 40 and 41, respectively, and are sealed (sealed) to be exposed to the outside of the battery case 20.

전지케이스(20)는 알루미늄 라미네이트 시트와 같은 연포장재로 되어 있으며, 전극조립체(30)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(23)를 포함하는 케이스 본체(21)와 그러한 본체(21)에 일측이 연결되어 있는 덮개(22)로 이루어져 있다.The battery case 20 is made of a soft packaging material such as an aluminum laminate sheet, and includes a case main body 21 and a main body 21 including a recess 23 having a concave shape in which the electrode assembly 30 can be seated. One side is made of a cover 22 is connected.

이차전지(10)에 사용되는 전극조립체(30)는, 도 1에서와 같은 스택형 구조 이외에 젤리롤형 구조 또는 스택/폴딩형 구조도 가능하다. 스택형 전극조립체(30)는 다수의 양극 탭들(31)과 다수의 음극 탭들(32)이 전극리드(40, 41)에 각각 용접되어 있다.The electrode assembly 30 used in the secondary battery 10 may have a jelly roll structure or a stack / folding structure in addition to the stacked structure as shown in FIG. 1. In the stacked electrode assembly 30, a plurality of positive electrode tabs 31 and a plurality of negative electrode tabs 32 are welded to the electrode leads 40 and 41, respectively.

이러한 파우치형 전지케이스의 이차전지는 전지케이스의 강성이 금속 케이스에 비해 다소 낮으므로, 전지 제조 공정 중의 임팩트(impact) 테스트 또는 실사용 중 외부 충격에 의해 구조적으로 손상될 수 있다.Since the secondary battery of the pouch-type battery case is somewhat lower than that of the metal case, the secondary battery of the pouch-type battery case may be structurally damaged by an impact test during battery manufacturing or external impact during actual use.

도 2를 참조하면, 전극조립체(30)는 외부 충격 또는 진동에 의해 전극조립체(30)의 중단 부위가 파단되어, 상단 전극조립체(33) 및 하단 전극조립체(34)로 분리될 수 있다. 이와 같이 분리된 전극조립체들(33, 34)은 파단된 단부의 전극들이 상호 직접 접촉하여 단락이 유발될 수 있고, 그에 따라 전지의 발화 및 폭발로 이어지는 문제가 있을 수 있다.Referring to FIG. 2, the electrode assembly 30 may be broken into an upper portion of the electrode assembly 33 and a lower electrode assembly 34 by breaking an interruption portion of the electrode assembly 30 by external shock or vibration. The separated electrode assemblies 33 and 34 may have a short circuit due to direct contact between the electrodes at the broken ends, thereby causing a fire and explosion of the battery.

따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해소한 외부 충격 및 진동에 대해 구조적으로 안전성이 우수한 전지셀 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high demand for a battery cell technology that is structurally safe against external shocks and vibrations.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.

본 발명의 목적은, 외부 충격 또는 진동에 의해 전극조립체가 파단되더라도, 파단된 전극조립체들 간의 단락을 방지하여 전지의 발화 및 폭발을 억제하고 구조적 안전성을 담보할 수 있는 전지셀을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a battery cell capable of preventing structural ignition and explosion and ensuring structural safety by preventing a short circuit between the broken electrode assemblies even when the electrode assembly is broken by external shock or vibration.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀은,Battery cell according to the present invention for achieving this object,

양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조의 전극조립체와, 상기 전극조립체가 내장되는 수납부가 형성되어 있는 전지케이스를 포함하고 있을 수 있고,It may include a positive electrode, a negative electrode and an electrode assembly having a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode, and a battery case is provided with a housing portion in which the electrode assembly is built,

상기 전지케이스의 수납부에는, 외부 충격 또는 진동에 의해 전극조립체가 2단위 이상으로 파단되어 형성되는 전극 파단물들을 상호 이격시켜 분리할 수 있도록, 분리 유도부가 형성되어 있을 수 있다.In the accommodating part of the battery case, a separation induction part may be formed to separate and separate the electrode fractures formed by breaking the electrode assembly by two or more units by external shock or vibration.

따라서, 본 발명에 따른 전지셀은, 전지케이스의 수납부에 전극 파단물들을 상호 이격시켜 분리할 수 있는 분리 유도부가 형성되어 있음으로써, 다양한 형상의 전극조립체를 용이하게 내장함으로써, 외부 충격 또는 진동에 의해 전극조립체가 파단되더라도, 파단된 전극 파단물들 간의 단락을 방지하여 전지의 발화 및 폭발을 억제하고 구조적 안전성을 담보할 수 있다.Accordingly, the battery cell according to the present invention has a separation induction part that can separate the electrode fractures to be separated from each other in the accommodating part of the battery case, thereby easily embedding the electrode assembly of various shapes, external shock or vibration Even when the electrode assembly is broken by the electrode assembly, the short circuit between the broken electrode fractures can be prevented, thereby suppressing ignition and explosion of the battery and ensuring structural safety.

상기 전극조립체는 폴딩형 구조, 또는 스택형 구조, 또는 스택/폴딩형 구조, 또는 라미네이션/스택형 구조로 이루어져 있을 수 있다.The electrode assembly may have a folding structure, or a stacked structure, or a stack / folding structure, or a lamination / stack structure.

상기 폴딩형, 스택형, 스택/폴딩형, 및 라미네이션/스택형의 전극 구조에 대해 상술하면 다음과 같다.The folding, stacking, stack / folding, and lamination / stack type electrode structures will now be described in detail.

우선, 폴딩형 구조의 단위셀은, 각각의 금속 집전체에 전극활물질을 포함하는 합제를 코팅한 후 건조 및 프레싱한 시트 형태의 양극과 음극 사이에 분리막 시트를 위치시키고, 권취함으로써 제조할 수 있다. First, the unit cell of the folding type structure may be manufactured by coating a mixture containing an electrode active material on each metal current collector and then placing and winding a separator sheet between the cathode and the cathode in the form of a dried and pressed sheet. .

스택형 구조의 단위셀은, 각각의 금속 집전체에 전극 합제를 코팅한 뒤 건조 및 프레싱한 후 소정의 크기로 절취한 양극판과 음극판 사이에 상기 양극판과 음극판에 대응하는 소정의 크기로 절취한 분리막을 개재시킨 후 적층함으로써 제조할 수 있다.The unit cell of the stack-type structure is a separator obtained by coating an electrode mixture on each metal current collector, drying and pressing them, and then cutting a predetermined size corresponding to the positive and negative plates between the positive and negative plates cut to a predetermined size. It can manufacture by laminating | stacking after interposing.

스택/폴딩형 구조의 단위셀은, 양극과 음극이 대면하는 구조로, 둘 이상의 극판들이 적층되어 있는 유닛셀들을 둘 이상 포함하고, 중첩되지 않은 형태로 하나 이상의 분리필름으로 유닛셀들을 권취하거나, 또는 유닛셀의 크기로 분리필름을 절곡하여 유닛셀들 사이에 개재함으로써 제조될 수 있다.The unit cell of the stack / foldable structure has a structure in which an anode and a cathode face each other, and includes two or more unit cells in which two or more pole plates are stacked, and the unit cells are wound with one or more separation films in a non-overlapping form. Alternatively, the separation film may be manufactured to be interposed between the unit cells by bending the separation film to the size of the unit cell.

경우에 따라서는, 양극과 음극이 대면하는 구조로, 임의의 유닛셀들 사이 및/또는 최외측 유니셀의 외면에 하나 이상의 단일 극판이 추가로 포함될 수도 있다.In some cases, the anode and the cathode face each other, and one or more single electrode plates may be further included between arbitrary unit cells and / or on the outer surface of the outermost uncell.

상기 유닛셀은 양측 최외곽의 극판들이 동일한 전극을 가진 S형 유닛셀과, 양측 최외곽의 극판들이 반대 전극을 가진 D형 유닛셀일 수 있다.The unit cell may be an S-type unit cell in which both outermost pole plates have the same electrode and a D-type unit cell in which both outermost pole plates have opposite electrodes.

상기 S형 유닛셀은, 양측 최외곽의 극판들이 양극인 SC형 유닛셀과, 양측 최외곽의 극판들이 음극인 SA형 유닛셀일 수 있다.The S-type unit cell may be an SC-type unit cell in which both outermost pole plates are positive electrodes, and an SA-type unit cell in which both outermost pole plates are negative electrodes.

라미네이션/스택형 구조의 단위셀은, 각각의 금속 집전체에 전극 합제를 코팅한 뒤 건조 및 프레싱하고 소정의 크기로 절취한 후, 하부로부터 순차적으로 음극, 음극의 상부에 분리막, 그리고 양극, 그리고 그 상부에 분리막을 적층하여 제조할 수 있다.The unit cell of the lamination / stack structure is coated with an electrode mixture on each metal current collector, dried and pressed, cut into a predetermined size, and then sequentially from the bottom to the cathode, the separator on the cathode, and the anode, and It can be prepared by laminating a separator on top.

상기 전극조립체는 평면상으로 사각형 형상으로 이루어져 있을 수 있지만, 전지셀이 장착되는 디바이스의 형상에 따라, 원형 또는 타원형 또는 삼각형 또는 다각형 형상으로 이루어져 있을 수도 있음은 물론이다.The electrode assembly may be formed in a quadrangular shape on the plane, depending on the shape of the device on which the battery cell is mounted, of course, may be made of a circular or oval or a triangular or polygonal shape.

상기 전지케이스는 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 구조의 파우치형 케이스로 이루어져 있을 수 있다. The battery case may be made of a pouch type case having a laminate structure including a metal layer and a resin layer.

상기 전지케이스의 하나의 구체적인 예로서, 상기 전지케이스는 우수한 내구성의 수지 외층, 차단성의 금속층, 및 열용융성의 수지 실란트층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 상기 수지 실란트층이 상호 열융착되는 것일 수 있다.As a specific example of the battery case, the battery case is composed of a laminate sheet including a resin outer layer of excellent durability, a barrier metal layer, and a heat-melting resin sealant layer, wherein the resin sealant layers are mutually heat-sealed. Can be.

상기 수지 외층은 외부 환경으로부터 우수한 내성을 가져야 하므로, 소정 이상의 인장강도와 내후성을 가지는 것이 필요하다. 그러한 측면에서 외측 수지층의 고분자 수지로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 연신 나일론 필름이 바람직하게 사용될 수 있다.Since the resin outer layer should have excellent resistance from the external environment, it is necessary to have a predetermined tensile strength and weather resistance. In such aspect, polyethylene terephthalate (PET) and a stretched nylon film may be preferably used as the polymer resin of the outer resin layer.

상기 차단성 금속층은 가스, 습기 등 이물질의 유입 내지 누출을 방지하는 기능 이외에 전지케이스의 강도를 향상시키는 기능을 발휘할 수 있도록, 바람직하게는 알루미늄이 사용될 수 있다.The barrier metal layer is preferably aluminum may be used to exhibit a function of improving the strength of the battery case in addition to the function of preventing the inflow or leakage of foreign substances such as gas, moisture.

상기 수지 실란트층은 열융착성(열접착성)을 가지고, 전해액의 침입을 억제하기 위해 흡습성이 낮으며, 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 폴리올레핀(polyolefin)계 수지가 바람직하게 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 무연신 폴리프로필렌(CPP)이 사용될 수 있다.The resin sealant layer has a heat sealability (heat adhesiveness), a low hygroscopicity to suppress the penetration of the electrolyte solution, a polyolefin resin that is not expanded or eroded by the electrolyte solution may be preferably used. Preferably unstretched polypropylene (CPP) can be used.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 분리 유도부는 수납부의 중심을 폭 방향으로 통과하는 수평축 상에서 수납부의 적어도 일부에 형성되어 있을 수 있다. 여기서 폭 방향은 전극 단자가 돌출된 방향에 수직하는 방향을 의미할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the separation guide portion may be formed on at least a portion of the housing portion on a horizontal axis passing through the center of the housing portion in the width direction. Here, the width direction may mean a direction perpendicular to the direction in which the electrode terminal protrudes.

상기 분리 유도부는 수평축 상에서 수납부의 일측변으로부터 타측변으로 연장되어 형성되어 있을 수 있다. 즉, 수납부의 일측변에서 시작하여 타측변까지 연속적으로 형성되어 있을 수 있다.The separation guide may extend from one side of the housing to the other side on a horizontal axis. That is, it may be formed continuously from one side of the receiving portion to the other side.

본 발명의 하나의 구체적인 예에서, 상기 분리 유도부는 수납부의 내측면에 형성되어 있을 수 있다. 즉, 상기 분리 유도부는 수납부 내에서 상기 전극조립체와 인접해 있는 구조일 수 있다.In one specific example of the present invention, the separation guide may be formed on the inner side of the housing. That is, the separation induction part may have a structure adjacent to the electrode assembly in the accommodation part.

하나의 구체적인 실시예로서, 상기 분리 유도부는 수납부에서 전지케이스의 내면이 전극조립체 방향으로 만입되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다. 즉, 별도의 부재 없이 전지케이스의 내면이 구조적으로 변형되어 분리 유도부를 형성하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.As one specific embodiment, the separation induction part may be made of a structure in which the inner surface of the battery case is indented in the direction of the electrode assembly. That is, the inner surface of the battery case may be structurally deformed to form a separation induction part without a separate member.

구체적으로, 상기 전지케이스의 내면은 수납부의 깊이를 기준으로 5% 내지 30%의 크기로 만입되어 분리 유도부를 형성하고 있을 수 있다. 상기 전지케이스의 내면의 만입된 깊이가 수납부의 깊이의 5% 미만의 크기일 경우에는, 외부 충격 또는 진동에 의해 전극조립체가 파단되어 형성된 전극 파단물들을 완전히 상호 이격시키기 어려울 수 있다. 반대로, 상기 전지케이스의 내면의 만입된 깊이가 수납부의 깊이의 30%를 초과하는 크기일 경우에는, 분리 유도부가 형성된 체적만큼 내장될 수 있는 전극조립체의 용량이 제한되는 문제가 있을 수 있다.Specifically, the inner surface of the battery case may be indented in a size of 5% to 30% based on the depth of the receiving part to form a separation induction part. When the indentation depth of the inner surface of the battery case is less than 5% of the depth of the accommodating part, it may be difficult to completely separate the electrode fractures formed by breaking the electrode assembly by external shock or vibration. On the contrary, when the indentation depth of the inner surface of the battery case is larger than 30% of the depth of the storage unit, there may be a problem in that the capacity of the electrode assembly that can be embedded by the volume in which the separation induction part is formed is limited.

또 하나의 구체적인 실시예로서, 상기 분리 유도부는 수납부에서 전지케이스의 내면과 전극조립체 사이에 개재되어 있는 선형 부재에 의해 형성되는 구조로 이루어져 있을 수 있다.As another specific embodiment, the separation induction part may be formed in a structure formed by a linear member interposed between the inner surface of the battery case and the electrode assembly in the housing.

구체적으로, 상기 선형 부재는 전지케이스의 내면에 부착되어 있을 수 있다. 상기 선형 부재는 수직 단면 상, 반원형 또는 반타원형 형상으로 이루어져 있을 수 있지만, 전극 파단물들을 상호 이격시켜 분리할 수 있으면 그 형상이 제한되지 않는다.Specifically, the linear member may be attached to the inner surface of the battery case. The linear member may be formed in a vertical cross section, semi-circular or semi-elliptic shape, but the shape is not limited as long as the electrode breaks can be separated from each other.

더욱 구체적으로, 상기 선형 부재의 높이는 수납부의 깊이를 기준으로 5% 내지 30%의 크기로 이루어져 있을 수 있다. 상기 선형 부재의 높이가 수납부의 깊이의 5% 미만의 크기일 경우에는, 외부 충격 또는 진동에 의해 전극조립체가 파단되어 형성된 전극 파단물들을 완전히 상호 이격시키기 어려울 수 있다. 반대로, 상기 선형 부재의 높이가 수납부의 깊이의 30%를 초과하는 크기일 경우에는, 분리 유도부가 형성된 체적만큼 내장될 수 있는 전극조립체의 용량이 제한되는 문제가 있을 수 있다.More specifically, the height of the linear member may be made of a size of 5% to 30% based on the depth of the receiving portion. When the height of the linear member is less than 5% of the depth of the receiving unit, it may be difficult to completely separate the electrode fractures formed by breaking the electrode assembly by external shock or vibration. On the contrary, when the height of the linear member is greater than 30% of the depth of the receiving part, there may be a problem in that the capacity of the electrode assembly that can be embedded by the volume in which the separation induction part is formed may be limited.

상기 선형 부재를 이루는 소재의 하나의 예로서, 상기 선형 부재는 고분자 수지, 또는 수지 복합체, 또는 전기절연성 물질이 코팅된 금속으로 이루어져 있을 수 있지만, 전기 절연적 속성을 갖는 물질이라면 이에 제한되지 않는다.As one example of the material forming the linear member, the linear member may be made of a polymer resin, a resin composite, or a metal coated with an electrically insulating material, but is not limited thereto.

상기 전지셀은 리튬 이차전지일 수 있고, 구체적으로 리튬 이온 전지 또는 리튬 이온 폴리머 전지일 수 있다.The battery cell may be a lithium secondary battery, and specifically, may be a lithium ion battery or a lithium ion polymer battery.

일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다.In general, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a lithium salt-containing nonaqueous electrolyte.

상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared by, for example, applying a mixture of a positive electrode active material, a conductive material, and a binder to a positive electrode current collector, followed by drying, and optionally, a filler is further added to the mixture.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The positive electrode active material may be a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2-x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2, and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 , Cu 2 V 2 O 7 and the like; Ni-site type lithium nickel oxide represented by the formula LiNi 1-x M x O 2 , wherein M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B, or Ga, and x = 0.01 to 0.3; Formula LiMn 2-x M x O 2 (wherein M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn or Ta and x = 0.01 to 0.1) or Li 2 Mn 3 MO 8 (wherein M = Fe, Co, Lithium manganese composite oxide represented by Ni, Cu or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with alkaline earth metal ions; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 and the like, but are not limited to these.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is typically added in an amount of 1 to 30 wt% based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery, and examples thereof include graphite such as natural graphite and artificial graphite; Carbon blacks such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride powder, aluminum powder and nickel powder; Conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists the bonding of the active material and the conductive material to the current collector, and is generally added in an amount of 1 to 30 wt% based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose (CMC), starch, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for inhibiting expansion of the positive electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical change in the battery. Examples of the filler include olefinic polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials, such as glass fiber and carbon fiber, are used.

상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by coating and drying a negative electrode active material on a negative electrode current collector, and optionally, the components as described above may optionally be further included.

상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.As said negative electrode active material, For example, carbon, such as hardly graphitized carbon and graphite type carbon; Li x Fe 2 O 3 (0 ≦ x ≦ 1), Li x WO 2 (0 ≦ x ≦ 1), Sn x Me 1-x Me ' y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, halogen, 0 <x ≦ 1; 1 ≦ y ≦ 3; 1 ≦ z ≦ 8); Lithium metal; Lithium alloys; Silicon-based alloys; Tin-based alloys; SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , GeO, GeO 2 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , and metal oxides such as Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separator is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally from 0.01 to 10 ㎛ ㎛, thickness is generally 5 ~ 300 ㎛. As such a separator, for example, olefin polymers such as chemical resistance and hydrophobic polypropylene; Sheets or non-woven fabrics made of glass fibers or polyethylene are used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator.

리튬염 함유 비수계 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The lithium salt-containing non-aqueous electrolyte solution consists of a polar organic electrolyte solution and a lithium salt. As the electrolyte, a non-aqueous liquid electrolyte, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte, and the like are used.

상기 비수계 액상 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.As said non-aqueous liquid electrolyte solution, N-methyl- 2-pyrrolidinone, a propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma, for example Butyl lactone, 1,2-dimethoxy ethane, tetrahydroxy franc, 2-methyl tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxorone, formamide, dimethylformamide, dioxolon , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphate triester, trimethoxy methane, dioxorone derivatives, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbo Aprotic organic solvents such as nate derivatives, tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyroionate and ethyl propionate can be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include polyethylene derivatives, polyethylene oxide derivatives, polypropylene oxide derivatives, phosphate ester polymers, polyedgetion lysine, polyester sulfides, polyvinyl alcohols, polyvinylidene fluorides, Polymers containing ionic dissociating groups and the like can be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides, sulfates and the like of Li, such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 , and the like, may be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a good material to be dissolved in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.

또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.In addition, for the purpose of improving charge / discharge characteristics, flame retardancy, etc., the non-aqueous electrolyte solution includes, for example, pyridine, triethyl phosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, and hexaphosphate triamide. Nitrobenzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinones, N, N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrroles, 2-methoxy ethanol, aluminum trichloride, etc. It may be. In some cases, in order to impart nonflammability, halogen-containing solvents such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride may be further included, and carbon dioxide gas may be further included to improve high temperature storage characteristics.

본 발명은 또한 상기 전지셀을 둘 이상 포함하고 있는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack including two or more of the battery cells.

본 발명은 또한 상기 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a device including the battery pack as a power source.

상기 디바이스는 휴대폰, 웨어러블 전자기기, 휴대용 컴퓨터, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로부터 선택되는 것일 수 있다.The device may be selected from mobile phones, wearable electronics, portable computers, smart pads, netbooks, light electronic vehicles (LEVs), electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug-in hybrid electric vehicles, and power storage devices.

이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.Since the structure of these devices and their fabrication methods are known in the art, detailed description thereof is omitted herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀은, 전지케이스의 수납부에 전극 파단물들을 상호 이격시켜 분리할 수 있는 분리 유도부가 형성되어 있음으로써, 외부 충격 또는 진동에 의해 전극조립체가 파단되더라도, 파단된 전극 파단물들 간의 단락을 방지하여 전지의 발화 및 폭발을 억제하고 구조적 안전성을 담보할 수 있다.As described above, the battery cell according to the present invention has a separation induction part which can separate the electrode fractures to be separated from each other in the accommodating part of the battery case, even if the electrode assembly is broken by external shock or vibration. By preventing the short circuit between the broken electrode breaks, it is possible to suppress the ignition and explosion of the battery and to ensure structural safety.

도 1은 종래의 리튬 이차전지의 분해도이다;
도 2는 도 1의 이차전지가 외부 충격에 의해 파손된 구조에 대한 모식도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 수평면도이다;
도 4는 도 3의 전지셀의 수직 단면도이다;
도 5는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 전지셀의 수직단면도이다.
도 6은 도 3의 전지셀이 외부 충격에 의해 전극조립체가 파단된 상태의 모식도이다.1 is an exploded view of a conventional lithium secondary battery;
FIG. 2 is a schematic diagram of a structure in which the secondary battery of FIG. 1 is damaged by an external impact; FIG.
3 is a horizontal view of a battery cell according to one embodiment of the present invention;
4 is a vertical cross-sectional view of the battery cell of FIG. 3;
5 is a vertical cross-sectional view of a battery cell according to another embodiment of the present invention.
6 is a schematic view of the battery cell of FIG. 3 in which the electrode assembly is broken by an external impact.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although described with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, this is for easier understanding of the present invention, the scope of the present invention is not limited thereto.

도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 수평면도가 모식적으로 도시되어 있다.2 is a horizontal view schematically showing a battery cell according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 전지셀(100)은 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조의 전극조립체(110)와, 전극조립체(110)가 내장되는 수납부(130)가 형성되어 있는 전지케이스(120)를 포함하고 있다.2, the battery cell 100 includes an electrode assembly 110 having a separator structure interposed between an anode, a cathode, and an anode and a cathode, and a receiving unit 130 in which the electrode assembly 110 is embedded. The battery case 120 is included.

전지케이스(120)의 수납부(130)에는, 외부 충격 또는 진동에 의해 파단된 전극조립체들을 상호 이격시켜 분리할 수 있도록, 분리 유도부(140)가 형성되어 있다.In the accommodating part 130 of the battery case 120, a separation induction part 140 is formed to separate and separate the electrode assemblies broken by external shock or vibration.

분리 유도부(140)는 수납부(130)의 중심을 폭 방향으로 통과하는 수평축(A) 상에서 수납부(130)의 좌측변으로부터 우측변으로 연장되어 형성되어 있다.The separation induction part 140 extends from the left side to the right side of the accommodating part 130 on the horizontal axis A passing through the center of the accommodating part 130 in the width direction.

도 4에는 도 2의 전지셀의 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.4 schematically illustrates a vertical cross-sectional view of the battery cell of FIG. 2.

도 4를 도 3과 함께 참조하면, 분리 유도부(140)는 수납부(130)의 내측면에 형성되어 있고, 그에 따라 전극조립체(110)와 인접해 있는 구조로 이루어져 있다.Referring to FIG. 4 together with FIG. 3, the separation induction part 140 is formed on the inner surface of the accommodating part 130 and thus has a structure adjacent to the electrode assembly 110.

분리 유도부(140)는 수납부(130)에서 전지케이스(120)의 내면이 전극조립체(110) 방향으로 만입되어 있는 구조로 이루어져 있다.The separation induction part 140 has a structure in which the inner surface of the battery case 120 is indented in the direction of the electrode assembly 110 in the accommodation part 130.

전지케이스(120)의 내면의 만입된 깊이(D1)는 수납부(130)의 깊이(D1)의 10%의 크기로 이루어져 분리 유도부(140)를 형성하고 있다.The indented depth D1 of the inner surface of the battery case 120 has a size of 10% of the depth D1 of the accommodating part 130 to form the separation guide part 140.

도 5에는 본 발명의 또 하나의 실시예에 다른 전지셀의 수직 단면도가 모시적으로 도시되어 있다.5 is a vertical cross-sectional view of another battery cell according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 분리 유도부(240)는 수납부(230)의 내측면에 형성되어 있고, 그에 따라 전극조립체(210)와 인접해 있는 구조로 이루어져 있다.Referring to FIG. 5, the separation induction part 240 is formed on the inner surface of the accommodating part 230, and thus has a structure adjacent to the electrode assembly 210.

분리 유도부(240)는 수납부(230)에서 전지케이스(220)의 내면과 전극조립체(210) 사이에 개재되어 있는 선형 부재에 의해 형성되어 있고, 분리 유도부(240)는 전지케이스의 내면에 부착되어 있다.The separation induction part 240 is formed by a linear member interposed between the inner surface of the battery case 220 and the electrode assembly 210 in the housing part 230, and the separation induction part 240 is attached to the inner surface of the battery case. It is.

분리 유도부(240)의 높이(H)는 수납부(230)의 깊이(D3)의 10%의 크기로 이루어져 있다. 분리 유도부의 구조를 제외한 나머지 구조는 도 3 및 도 4에서 설명한 실시예의 구조와 동일하므로, 이에 관한 기타 자세한 설명은 생략하기로 한다.The height H of the separation induction part 240 has a size of 10% of the depth D3 of the accommodation part 230. Except for the structure of the separation induction part, since the structure is the same as that of the embodiment described with reference to FIGS. 3 and 4, other detailed descriptions thereof will be omitted.

도 6에는 도 3의 전지셀이 외부 충격에 의해 전극조립체가 파단된 상태의 모식도가 도시되어 있다.6 is a schematic view showing a state in which the electrode assembly is broken in the battery cell of Figure 3 by an external impact.

도 6을 도 3및 도4와 함께 참조하면, 전지셀(100)은 외부 충격 또는 진동에 의해 전극조립체(110)가 파단되어, 2단위의 전극 파단물들(111, 112)이 형성되어 있다. 전극 파단물들(111, 112)은 분리 유도부(140)에 의해 상호 이격시켜 분리되어 있고, 그에 따라 전극 파단물들(111, 112)이 상호 접촉되어 단락되는 것을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 6 together with FIGS. 3 and 4, in the battery cell 100, the electrode assembly 110 is broken by external shock or vibration, and two unit electrode breaks 111 and 112 are formed. The electrode fractures 111 and 112 are separated from each other by the separation induction part 140, thereby preventing the electrode fractures 111 and 112 from contacting each other and shorting.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although described with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, those of ordinary skill in the art will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

Claims (16)

양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조의 전극조립체와, 상기 전극조립체가 내장되는 수납부가 형성되어 있는 전지케이스를 포함하고 있고;
상기 전지케이스의 수납부에는, 외부 충격 또는 진동에 의해 전극조립체가 2단위 이상으로 파단되어 형성되는 전극 파단물들을 상호 이격시켜 분리할 수 있도록, 분리 유도부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.An electrode assembly having a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode, and a battery case in which an accommodating part in which the electrode assembly is embedded is formed;
A battery cell, characterized in that the separation induction part is formed in the accommodating part of the battery case so that the electrode assemblies formed by breaking the electrode assembly by two or more units due to external shock or vibration are separated from each other. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 폴딩형 구조, 또는 스택형 구조, 또는 스택/폴딩형 구조, 또는 라미네이션/스택형 구조인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell of claim 1, wherein the electrode assembly has a folding structure, a stacking structure, a stacking / folding structure, or a lamination / stacking structure. 제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스는, 수지 외층, 차단성의 금속층, 및 열용융성의 수지 실란트층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the battery case comprises a laminate sheet including a resin outer layer, a barrier metal layer, and a heat-melt resin sealant layer. 제 1 항에 있어서, 상기 분리 유도부는 수납부의 중심을 폭 방향으로 통과하는 수평축 상에서 수납부의 적어도 일부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the separation induction part is formed on at least a part of the housing part on a horizontal axis passing through the center of the housing part in the width direction. 제 4 항에 있어서, 상기 분리 유도부는 수평축 상에서 수납부의 일측변으로부터 타측변으로 연장되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 4, wherein the separation induction part extends from one side of the housing to the other side on a horizontal axis. 제 4 항에 있어서, 상기 분리 유도부는 수납부의 내측면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 4, wherein the separation induction part is formed on an inner side of the housing part. 제 1 항에 있어서, 상기 분리 유도부는 수납부에서 전지케이스의 내면이 전극조립체 방향으로 만입되어 있는 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the separation induction part has a structure in which an inner surface of the battery case is indented in the direction of the electrode assembly in the housing part. 제 7 항에 있어서, 상기 전지케이스의 내면은 수납부의 깊이를 기준으로 5% 내지 30%의 크기로 만입되어 분리 유도부를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 7, wherein an inner surface of the battery case is indented in a size of 5% to 30% based on the depth of the receiving part to form a separation induction part. 제 1 항에 있어서, 상기 분리 유도부는 수납부에서 전지케이스의 내면과 전극조립체 사이에 개재되어 있는 선형 부재에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell of claim 1, wherein the separation induction part is formed by a linear member interposed between the inner surface of the battery case and the electrode assembly in the accommodation part. 제 9 항에 있어서, 상기 선형 부재는 전지케이스의 내면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell of claim 9, wherein the linear member is attached to an inner surface of the battery case. 제 9 항에 있어서, 상기 선형 부재의 높이는 수납부의 깊이를 기준으로 5% 내지 30%의 크기를 가진 것을 특징으로 하는 전지셀.The method of claim 9, wherein the height of the linear member is a battery cell, characterized in that having a size of 5% to 30% based on the depth of the receiving portion. 제 9 항에 있어서, 상기 선형 부재는 고분자 수지, 또는 수지 복합체, 또는 전기절연성 물질이 코팅된 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell of claim 9, wherein the linear member is made of a polymer resin, a resin composite, or a metal coated with an electrically insulating material. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell of claim 1, wherein the battery cell is a lithium secondary battery. 제 1 항에 따른 전지셀을 둘 이상 포함하고 있는 전지팩.A battery pack comprising two or more battery cells according to claim 1. 제 14 항에 따른 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device comprising the battery pack according to claim 14 as a power source. 제 15 항에 있어서, 상기 디바이스는 휴대폰, 웨어러블 전자기기, 휴대용 컴퓨터, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 디바이스.16. The device of claim 15, wherein the device is selected from mobile phones, wearable electronics, portable computers, smart pads, netbooks, light electronic vehicles (LEVs), electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug-in hybrid electric vehicles, and power storage devices. Device characterized in that the.
KR1020150162957A 2015-11-20 2015-11-20 Pouch-typed Battery Cell Having Separation Guide Portion KR102019399B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150162957A KR102019399B1 (en) 2015-11-20 2015-11-20 Pouch-typed Battery Cell Having Separation Guide Portion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150162957A KR102019399B1 (en) 2015-11-20 2015-11-20 Pouch-typed Battery Cell Having Separation Guide Portion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170059103A KR20170059103A (en) 2017-05-30
KR102019399B1 true KR102019399B1 (en) 2019-09-06

Family

ID=59052866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150162957A KR102019399B1 (en) 2015-11-20 2015-11-20 Pouch-typed Battery Cell Having Separation Guide Portion

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102019399B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110311062B (en) * 2018-03-27 2021-09-21 比亚迪股份有限公司 A safety cover and battery package for tray

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101404707B1 (en) 2011-12-15 2014-06-10 주식회사 엘지화학 Cell Assembly Comprising Protrusion-typed Voltage Sensing Terminal

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100496290B1 (en) * 2002-12-18 2005-06-17 삼성에스디아이 주식회사 Pouch type secondary battery having high capacity
KR20040110535A (en) * 2003-06-19 2004-12-31 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery assembly with gas discharge mechanism by case rupture
KR101498471B1 (en) * 2012-07-23 2015-03-04 주식회사 엘지화학 Secondary Battery Empolyed with Battery Case Having Groove
KR101915325B1 (en) * 2012-09-06 2018-11-05 에스케이이노베이션 주식회사 Secondary Battery

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101404707B1 (en) 2011-12-15 2014-06-10 주식회사 엘지화학 Cell Assembly Comprising Protrusion-typed Voltage Sensing Terminal

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170059103A (en) 2017-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102080284B1 (en) Pouch-typed Battery Cell Including Unit Electrodes Having Plurality of Electrode Tabs
KR101617423B1 (en) Hybrid Electrode Assembly of Stair-like Structure
KR102313058B1 (en) Secondary Battery Cell with Less Modification of External Form of Battery Case
KR101634772B1 (en) Battery Cell Comprising Zigzag Type Electrode Assembly
KR102088214B1 (en) Device for Manufacturing Battery Cell Having One-Stop Folding Member
KR20170055144A (en) Pouch-typed Battery Cell Including Double Folded Sealing Portion
KR101764841B1 (en) Electrode Assembly of Incline Structure and Battery Cell Employed with the Same
KR102028737B1 (en) Pouch-typed Battery Cell Having Electrode Lead of Folded Structure
KR20160010080A (en) Electrode Assembly Having Position-Variable Lead Joint And Battery Cell Contaning The Same
KR20170086766A (en) Battery Cell with Improved Mechanical Rigidity of Outer Sealing Peripheral Part and Battery Pack Comprising the Same
KR102288097B1 (en) Pouch-typed Battery Cell Comprising Electrode Tab and Lead Having Current Breaking Function
KR102025564B1 (en) Electrode Assembly Comprising Unit Cell Sandwiched between Battery Elements
KR101933950B1 (en) Zigzag Type Electrode Assembly and Battery Cell Comprising the Same
KR20170082239A (en) Battery Cell Having Extended Electrode Lead
KR20170049136A (en) Battery Cell Comprising Non-coating Portion Accommodating Gas Generated During Charge and Discharge
KR20170027976A (en) Battery Cell Having Gradually Increasing Electrode Loading Structure
KR102002315B1 (en) Electrode Assembly of Irregular Structure Comprising Unit Cells with Different Capacity and Size and Battery Cell Having the Same
KR102026292B1 (en) Electrode Assembly Comprising Electrode Having Gradient in Loading Amount of Active Material
KR102019399B1 (en) Pouch-typed Battery Cell Having Separation Guide Portion
KR102080502B1 (en) Pouch-typed Battery Cell Having Two or More Electrode Assemblies
KR20170088024A (en) Pouch-typed Battery Cell Having Height Difference between Bent Sealing Portion and Electrode Assembly-receiving Part
KR102080507B1 (en) Electrode Assembly Comprising Reinforcing Member Capable of Minimizing Deformation of Electrode and Stacked Structure of Unit Cell by Protecting Unit Cell from External Impact
KR102276571B1 (en) Battery Cell Comprising Extended Terrace Part
KR20170012072A (en) Irregular Battery Cell with Transformable Structure
KR102201632B1 (en) Battery Cell Having Different Receiving Sizes between Upper Case and Lower Case

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant