KR102052920B1 - Battery Cell Having Folded Portion for Sealing - Google Patents

Battery Cell Having Folded Portion for Sealing Download PDF

Info

Publication number
KR102052920B1
KR102052920B1 KR1020150145063A KR20150145063A KR102052920B1 KR 102052920 B1 KR102052920 B1 KR 102052920B1 KR 1020150145063 A KR1020150145063 A KR 1020150145063A KR 20150145063 A KR20150145063 A KR 20150145063A KR 102052920 B1 KR102052920 B1 KR 102052920B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery case
battery
sealing
battery cell
electrode
Prior art date
Application number
KR1020150145063A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170045475A (en
Inventor
안종식
설동희
안창범
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 KR1020150145063A priority Critical patent/KR102052920B1/en
Publication of KR20170045475A publication Critical patent/KR20170045475A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102052920B1 publication Critical patent/KR102052920B1/en

Links

Images

Classifications

    • H01M2/0267
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M2/0272
    • H01M2/0287
    • H01M2/1016
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/10Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/30Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

본 발명은 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조의 전극조립체; 상기 전극조립체가 내장되는 수납부가 형성되어 있는 제 1 전지케이스; 및 상기 수납부를 감싸도록 제 1 전지케이스 상에 장착되는 제 2 전지케이스;를 포함하고, 상기 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스가 상호 접하는 부위에서, 제 1 전지케이스의 외주부가 제 2 전지케이스의 외주 단부를 감싸는 형태로 밀봉용 폴딩부를 형성하고 있고, 상기 밀봉용 폴딩부에서 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스는 용접에 의해 상호 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀을 제공한다.The present invention is an electrode assembly of a separator structure between the positive electrode, the negative electrode and the positive electrode and the negative electrode; A first battery case in which a housing part in which the electrode assembly is built is formed; And a second battery case mounted on the first battery case to surround the accommodating part, wherein an outer circumference of the first battery case is formed at a portion where the first battery case and the second battery case are in contact with each other. Forming a sealing folding portion in the form of surrounding the outer peripheral end of the sealing battery provides a battery cell, characterized in that the first battery case and the second battery case is coupled to each other by welding.

Description

밀봉용 폴딩부를 포함하는 전지셀 {Battery Cell Having Folded Portion for Sealing}Battery cell having a folding part for sealing {Battery Cell Having Folded Portion for Sealing}

본 발명은 밀봉용 폴딩부를 포함하는 전지셀에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell including a sealing folding part.

이차전지는 휴대폰, 노트북, 캠코더 등 모바일 기기들의 전원으로 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차전지의 사용은 작동 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 이점으로 인해 급속도로 증가되고 있는 추세이다.Secondary batteries are widely used as a power source for mobile devices such as mobile phones, laptops and camcorders. In particular, the use of lithium secondary batteries is rapidly increasing due to the advantages of high operating voltage and high energy density per unit weight.

이러한 리튬 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다.The lithium secondary battery may be classified into a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, a lithium polymer battery, and the like according to the composition of the electrode and the electrolyte, and among them, the amount of leakage of the electrolyte is less likely, and the amount of the lithium ion polymer battery that is easy to manufacture is used. This is increasing.

리튬이온 폴리머 전지(LiPB)는 전극(양극 및 음극)과 분리막을 열융착시킨 전극조립체에 전해액을 함침시킨 구조로서, 주로 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 밀봉한 형태로 많이 사용되고 있다. 따라서, 리튬이온 폴리머 전지를 종종 파우치형 전지로 칭하기도 한다.A lithium ion polymer battery (LiPB) is a structure in which an electrolyte solution is impregnated into an electrode assembly in which electrodes (anode and cathode) and a separator are heat-sealed. Thus, lithium ion polymer batteries are often referred to as pouch cells.

도 1에는 스택형 전극조립체를 포함하고 있는 대표적인 파우치형 전지의 일반적인 구조가 모식적으로 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 파우치형 전지의 하면도가 모식적으로 도시되어 있다.1 schematically illustrates a general structure of a typical pouch type battery including a stacked electrode assembly, and FIG. 2 schematically illustrates a bottom view of the pouch type battery of FIG. 1.

도 1을 참조하면, 전지셀(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 battery cell 10 includes an electrode assembly 30 formed of a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed therebetween inside 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.

전지셀(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 battery cell 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.

도 2를 도 1과 함께 참조하면, 전지셀(10)은 전극조립체를 외부로부터 완전히 밀봉하기 위하여, 전지케이스(20)의 양측변과 상변을 프레스에 의해 가압 및 가열하여 실링한다. 프레스에 의해 전지케이스(20)의 양측변을 실링하기 위해서, 수납부(23)의 양측변에서 실링부(24)들을 형성한다. 종래의 일반적인 구조에서 실링부(24)는 5 내지 7 mm 의 크기의 폭(W1)으로 형성한다.Referring to FIG. 2 together with FIG. 1, the battery cell 10 presses and heats both sides and the top side of the battery case 20 by pressing to seal the electrode assembly completely from the outside. In order to seal both sides of the battery case 20 by the press, the sealing portions 24 are formed at both sides of the housing 23. In the conventional general structure, the sealing portion 24 is formed with a width W1 having a size of 5 to 7 mm.

이와 같이, 프레스에 의해 가압 및 가열하여 전지케이스를 실링하는 공정은 전지케이스에 전극조립체를 내장하기 위한 수납부를 형성하는 것과 별도로 실링부를 추가로 형성해야 하므로, 전지케이스에 들어가는 모재의 양을 증가시키는 문제가 있다.As such, the process of sealing the battery case by pressurizing and heating by a press has to additionally form a sealing part separately from forming an accommodating part for embedding the electrode assembly in the battery case, thereby increasing the amount of the base material into the battery case. there is a problem.

또한, 전지케이스의 모재인 라미네이트 시트는 연포장재로 이루어져 있으므로, 프레스에 의해 가압 및 가열하는 공정 중 실링부의 일부가 파단 또는 천공되어 완전히 밀봉되지 않을 수 있다. 그에 따라, 전지셀 내부의 전해액이 누액되는 문제가 발생할 수 있으며, 이는 제조 불량률을 증가시키는 원인이 되고 있다.In addition, since the laminate sheet, which is the base material of the battery case, is made of a soft packaging material, a part of the sealing part may be broken or perforated during the pressing and heating process by the press, and thus may not be completely sealed. As a result, a problem may occur in which the electrolyte inside the battery cell is leaked, which causes an increase in manufacturing failure rate.

따라서, 상기의 문제점을 해결할 수 있는 전지셀이 매우 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a battery cell that can solve the above problems.

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, 전지셀 제조 공정 중 전지케이스를 밀봉하는 공정에서 발생하는 모재의 소비를 최소화 하여 제조 비용을 절감할 수 있고, 전지케이스의 밀봉 불량률을 저하시켜 안전성을 담보할 수 있는 전지셀을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to minimize the consumption of the base material generated in the process of sealing the battery case of the battery cell manufacturing process to reduce the manufacturing cost, battery cells that can ensure the safety by reducing the sealing failure rate of the battery case To provide.

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 전극조립체;An electrode assembly having a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode;

상기 전극조립체가 내장되는 수납부가 형성되어 있는 제 1 전지케이스; 및A first battery case in which a housing part in which the electrode assembly is built is formed; And

상기 수납부를 감싸도록 제 1 전지케이스 상에 장착되는 제 2 전지케이스;A second battery case mounted on the first battery case to surround the accommodating part;

를 포함하고,Including,

상기 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스가 상호 접하는 부위에서, 제 1 전지케이스의 외주부가 제 2 전지케이스의 외주 단부를 감싸는 형태로 밀봉용 폴딩부를 형성하고 있고, 상기 밀봉용 폴딩부에서 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스는 용접에 의해 상호 결합되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.At a portion where the first battery case and the second battery case are in contact with each other, an outer circumferential portion of the first battery case forms a sealing folding portion so as to surround an outer circumferential end of the second battery case, and the first folding case has a first folding case. The battery case and the second battery case may be of a structure that is coupled to each other by welding.

따라서, 본 발명에 따른 전지셀은, 제 1 전지케이스의 외주부가 제 2 전지케이스의 외주 단부를 감싸는 형태로 밀봉용 폴딩부를 형성하고 있음으로써, 종래의 실링 공정이 프레스로 가열 및 가압하기 위해 전지케이스에 실링부를 폭 넓게 형성해야 하는 것과는 달리, 컴팩트한 구조의 밀봉용 폴딩부를 형성하므로, 전지케이스를 밀봉하는 공정에서 발생하는 모재의 소비를 최소화 하여 제조 비용을 절감할 수 있다. Therefore, in the battery cell according to the present invention, the outer peripheral portion of the first battery case forms a sealing folding portion in a form surrounding the outer peripheral end of the second battery case, the conventional sealing process is a battery for heating and pressurizing with a press Unlike having to form a wide sealing portion in the case, since the sealing folding portion of a compact structure is formed, it is possible to minimize the consumption of the base material generated in the process of sealing the battery case to reduce the manufacturing cost.

또한, 권취 구조로 형성된 밀봉용 폴딩부를 용접하여 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스를 결합함으로써, 전지케이스의 밀봉 불량률을 저하시켜 전해액의 누액을 방지할 수 있으므로, 전지셀의 안전성을 담보할 수 있다.In addition, by welding the sealing folding portion formed by the winding structure to combine the first battery case and the second battery case, the sealing failure rate of the battery case can be lowered to prevent leakage of the electrolyte solution, thereby ensuring the safety of the battery cell have.

상기 전극조립체는 폴딩형 구조, 또는 스택형 구조, 또는 스택/폴딩형 구조, 또는 라미네이션/스택형 구조인 것을 특징으로 하는 전지셀.The electrode assembly is a battery cell, characterized in that the folding structure, or a stacked structure, or a stack / folding type structure, or a lamination / stack type structure.

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 type structure is coated with the electrode mixture on each metal current collector, dried, pressed and 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.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스는 상호 다른 소재로 이루어져 있을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first battery case and the second battery case may be made of different materials.

예를 들어, 상기 제 1 전지케이스는 금속 소재로 이루어져 있을 수 있다.For example, the first battery case may be made of a metal material.

구체적으로, 상기 제 1 전지케이스는 금속 플레이트로 이루어져 있을 수 있고, 수납부가 전극조립체의 형상에 대응하여 만입되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.Specifically, the first battery case may be made of a metal plate, it may be made of a structure in which the accommodating portion is indented corresponding to the shape of the electrode assembly.

상기 제 1 전지케이스는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어져 있을 수 있지만, 수납부의 형성이 용이하고 소망하는 강성을 담보할 수 있다면 이에 제한되지 않는다.The first battery case may be made of aluminum or an aluminum alloy, but is not limited thereto as long as the housing portion may be easily formed and the desired rigidity may be ensured.

상기 제 1 전지케이스는, 수납부에 내장되는 전극조립체와 전기적으로 절연되기 위하여, 제 1 전지케이스의 내면은 전기 절연성 소재로 코팅 되어 있을 수 있다.The first battery case may be coated with an electrically insulating material on an inner surface of the first battery case so as to be electrically insulated from the electrode assembly included in the housing.

구체적으로, 상기 전기 절연성 소재는 폴리올레핀계 수지일 수 있지만, 전지케이스의 내면에의 코팅이 용이하고, 전지케이스와 전극조립체 간의 전기 절연성을 담보 할 수 있다면 이에 제한되지 않는다.Specifically, the electrically insulating material may be a polyolefin resin, but is not limited thereto as long as the coating on the inner surface of the battery case is easy and the electrical insulation between the battery case and the electrode assembly can be secured.

상기 제 1 전지케이스가 금속 소재로 이루어진 것과는 달리, 상기 제 2 전지케이스는, 수지 외층, 차단성의 금속층, 및 열용융성의 수지 실란트층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있을 수 있다.Unlike the first battery case made of a metal material, the second battery case may be made of a laminate sheet including a resin outer layer, a barrier metal layer, and a heat-melt resin sealant layer.

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.

상기 제 2 전지케이스는 평면상으로 판상형의 시트 구조로 이루어져 있을 수 있고, 상기 제 2 전지케이스의 외주면은 상기 제 1 전지케이스의 평면상 형상에 대응하는 형상으로 이루어져 있을 수 있다. 상기 제 2 전지케이스의 평면상 면적은 제 1 전지 케이스의 평면상 면적을 기준으로 95 내지 100 %의 크기로 이루어져 있을 수 있다.The second battery case may have a flat sheet-like sheet structure, and an outer circumferential surface of the second battery case may have a shape corresponding to the planar shape of the first battery case. The planar area of the second battery case may have a size of 95 to 100% based on the planar area of the first battery case.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 밀봉용 폴딩부에서, 상기 제 1 전지케이스의 외주부와 제 2 전지케이스의 외주 단부는 레이저(laser) 용접에 의해 일체로 결합될 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the sealing folding portion, the outer peripheral portion of the first battery case and the outer peripheral end of the second battery case may be integrally coupled by laser welding.

하나의 실시예에서, 상기 레이저 용접은 레이저 용접기에 의해 전지셀의 상면에서 용접이 이루어 질 수 있다. 즉, 전지셀의 상면에서 용접이 이루어지므로, 용접 부위는 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 외주부를 따라 밀봉용 폴딩부의 상면에 형성될 수 있다.In one embodiment, the laser welding may be performed on the upper surface of the battery cell by a laser welder. That is, since the welding is performed on the upper surface of the battery cell, the welding portion may be formed on the upper surface of the sealing folding part along the outer peripheral portions of the first battery case and the second battery case.

또 하나의 실시예에서, 상기 레이저 용접은 레이저 용접기에 의해 전지셀의 측면으로부터 용접이 이루어 질 수 있다. 즉, 밀봉용 폴딩부의 수직면 상 단면이 노출되는 측면으로부터 레이저 용접이 이루어질 수 있으며, 이와 같은 레이저 공정의 경우 밀봉용 폴딩부의 내측으로만 용접 부위가 형성될 수 있다.In another embodiment, the laser welding may be welded from the side of the battery cell by a laser welder. That is, laser welding may be performed from a side surface of which the cross section is exposed on the vertical surface of the sealing folding part. In the case of such a laser process, the welding part may be formed only inside the sealing folding part.

구체적으로, 상기 밀봉용 폴딩부는 레이저의 열에 의해 밀봉용 폴딩부의 외측에 위치하는 제 1 전지케이스의 외주부가 먼저 융해되고, 이어서 밀봉용 폴딩부의 내측에 위치하는 제 2 전지케이스의 외주 단부가 융해되면서, 제 1 전지케이스의 외주부와 제 2 전지케이스의 외주 단부가 일체로 결합될 수 있다.Specifically, the outer circumferential portion of the first battery case positioned outside the sealing foldable portion is first melted by the heat of the laser, and then the outer circumferential end of the second battery case positioned inside the sealing foldable portion is fused. The outer circumferential portion of the first battery case and the outer circumferential end of the second battery case may be integrally coupled.

상기 제 2 전지케이스가 수지 외층, 차단성의 금속층, 및 열용융성의 수지 실란트층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있을 경우에는, 열에 의해 수지 외층 및 수지 실란트층은 융해되고, 차단성의 금속층이 제 1 전지케이스와 접한 상태에서 레이저 용접되어 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스가 결합될 수 있다.When the second battery case is made of a laminate sheet including a resin outer layer, a barrier metal layer, and a heat-melt resin sealant layer, the resin outer layer and the resin sealant layer are melted by heat, and the barrier metal layer is the first battery. The first battery case and the second battery case may be combined by laser welding in contact with the case.

상기 전극조립체의 전극 단자는 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 일 측변 또는 서로 다른 측변들로부터 돌출되어 형성되어 있을 수 있다. 즉, 상기 전지셀이 평면상 사각형 형상으로 이루어져 4개의 변을 형성하고 있는 경우, 상기 전극 단자는 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 제 1변, 제 2 변, 제 3 변 또는 제 4 변으로부터 돌출되어 형성되어 있을 수 있다.The electrode terminal of the electrode assembly may protrude from one side or different sides of the first battery case and the second battery case. That is, when the battery cell is formed in a quadrangular shape on the plane to form four sides, the electrode terminal is the first side, second side, third side or fourth side of the first battery case and the second battery case It may be formed to protrude from.

또한, 상기 전극 단자 중 양극 단자는 일 측변에 돌출되어 형성되어 있을 수 있고, 음극 단자는 상기 일 측변에 인접하는 일변 또는 상기 일 측변에 대향하는 일변에 형성되어 있을 수 있다.In addition, the positive electrode terminal of the electrode terminal may be formed to protrude on one side, the negative terminal may be formed on one side adjacent to the one side or one side opposite to the one side.

상기 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 전극 단자가 돌출되어 있는 일 측변 또는 서로 다른 측변들은 프레스(press)에 의해 가열 및 가압되어 접착 및 밀봉되어 있을 수 있다.One side or different sides protruding from the electrode terminals of the first battery case and the second battery case may be heated and pressed by a press to be bonded and sealed.

상기 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 전극 단자가 돌출되어 있는 변은, 전극 단자의 형성 부위에 레이저 용접을 수행하는데 제한이 있을 수 있다. 따라서, 상기 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 전극 단자가 돌출되어 있는 변에 한해서, 프레스에 의해 가열 및 가압하여 해당 부위를 접착 및 밀봉할 수 있다.Protruding sides of the electrode terminals of the first battery case and the second battery case may be limited in performing laser welding on the formation portions of the electrode terminals. Therefore, only the side where the electrode terminals of the first battery case and the second battery case protrude, can be heated and pressed by a press to bond and seal the site.

상기 밀봉용 폴딩부에서, 제 1 전지케이스의 외주부는, 수납부의 대향면인 제 2 전지케이스의 외면에 접하도록 절곡되어 있을 수 있다. 즉, 상기 밀봉용 폴딩부는 제 2 전지케이스의 상면에 위치하는 구조일 수 있다.In the sealing folding part, the outer circumference of the first battery case may be bent to be in contact with the outer surface of the second battery case, which is an opposite surface of the housing part. That is, the sealing folding part may have a structure located on an upper surface of the second battery case.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 밀봉용 폴딩부의 폭의 제 2 전지케이스의 폭의 1% 내지 5%의 크기로 이루어져 있을 수 있다. 상기 밀봉용 폴딩부의 폭이 제 2 전지케이스의 폭의 1% 미만의 크기로 이루어져 있을 경우에는, 밀봉용 폴딩부가 작게 형성되어 레이저 용접에 어려움이 있을 수 있다. 반면에, 상기 밀봉용 폴딩부의 폭이 제 2 전지케이스의 폭의 5%를 초과하는 크기로 이루어져 있을 경우에는, 밀봉용 폴딩부의 크기가 불필요하게 증가되어 콤팩트한 구조의 전지셀을 구성하는데 있어 제한이 있을 수 있다. In one embodiment of the present invention, it may be made of a size of 1% to 5% of the width of the second battery case of the width of the sealing folding portion. When the width of the sealing folding portion is less than 1% of the width of the second battery case, the sealing folding portion may be formed small, which may cause difficulty in laser welding. On the other hand, when the width of the sealing folding portion is made larger than 5% of the width of the second battery case, the size of the sealing folding portion is unnecessarily increased to limit the configuration of the battery cell of a compact structure This can be.

구체적으로, 상기 밀봉용 폴딩부의 폭은 1 mm 내지 2 mm의 크기로 이루어져 있을 수 있고, 그에 따라, 종래의 일반적인 전지셀에 비해 전지케이스의 밀봉 공정에서 소비되는 모재를 최소화 할 수 있고, 콤팩트한 구조의 전지셀을 구성할 수 있다.Specifically, the width of the sealing folding portion may be made of a size of 1 mm to 2 mm, thereby minimizing the base material consumed in the sealing process of the battery case compared to the conventional battery cells, and compact The battery cell of a structure can be comprised.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 밀봉용 폴딩부는 수직 단면 상 직사각형 또는 정사각형 형상으로 이루어져 있을 수 있지만, 원형 또는 타원형 또는 다각형 형상으로 이루어져 있을 수도 있다.In one embodiment of the present invention, the sealing folding portion may be made of a rectangular or square shape on the vertical cross section, but may also be of a circular or elliptical or polygonal shape.

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 dissolve 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, hexaphosphate triamide, and the like. 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, 제 1 전지케이스의 외주부가 제 2 전지케이스의 외주 단부를 감싸는 형태로 밀봉용 폴딩부를 형성하고 있음으로써, 종래의 실링 공정이 프레스로 가열 및 가압하기 위해 전지케이스에 실링부를 폭 넓게 형성해야 하는 것과는 달리, 컴팩트한 구조의 밀봉용 폴딩부를 형성하므로, 전지케이스를 밀봉하는 공정에서 발생하는 모재의 소비를 최소화 하여 제조 비용을 절감할 수 있다. As described above, in the battery cell according to the present invention, since the outer circumferential portion of the first battery case forms the sealing folding portion in the form of surrounding the outer circumferential end of the second battery case, the conventional sealing process is heated by a press and Unlike the need to form a wide sealing portion in the battery case in order to pressurized, since the sealing folding portion of a compact structure is formed, it is possible to minimize the consumption of the base material generated in the process of sealing the battery case to reduce the manufacturing cost.

또한, 권취 구조로 형성된 밀봉용 폴딩부를 용접하여 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스를 결합함으로써, 전지케이스의 밀봉 불량률을 저하시켜 전해액의 누액을 방지할 수 있으므로, 전지셀의 안전성을 담보할 수 있다.In addition, by welding the sealing folding portion formed by the winding structure to combine the first battery case and the second battery case, the sealing failure rate of the battery case can be lowered to prevent leakage of the electrolyte solution, thereby ensuring the safety of the battery cell have.

도 1은 종래의 파우치형 전지의 분해도이다;
도 2는 1의 파우치형 전지의 하면도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 수직 단면도이다;
도 4는 도 3의 'A'부위의 용접 전(a) 및 용접 후(b) 상태의 확대도이다;
도 5는 도 3의 전지셀의 하면도이다;
도 6은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 전지셀의 수직 단면도이다.
1 is an exploded view of a conventional pouch type battery;
2 is a bottom view of the pouch-type battery of 1;
3 is a vertical cross-sectional view of a battery cell according to one embodiment of the present invention;
FIG. 4 is an enlarged view of a state before (a) and after (b) welding of the 'A' portion of FIG. 3; FIG.
5 is a bottom view of the battery cell of FIG. 3;
6 is a vertical cross-sectional view of a battery cell according to another embodiment of the present invention.

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 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 'A' 부위의 용접 전(a) 및 용접 후(b) 상태의 확대도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 5에는 도 3의 전지셀의 하면도가 모식적으로 도시되어 있다.3 is a vertical cross-sectional view of a battery cell according to an embodiment of the present invention is schematically shown, Figure 4 is an enlargement of the state before welding (a) and after welding (b) of the 'A' site of FIG. Figure is schematically shown, and Figure 5 is a bottom view of the battery cell of Figure 3 schematically.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 전지셀(100)은 제 1 전지케이스(110), 제 2 전지케이스(120) 및 전극조립체(130) 로 이루어져 있다.3 to 5, the battery cell 100 includes a first battery case 110, a second battery case 120, and an electrode assembly 130.

제 1 전지케이스(110)는 알루미늄 계의 금속 플레이트로 이루어져 있고, 수납부(111)가 전극조립체(110)의 형상에 대응하여 만입되어 있는 구조로 형성되어 있다. 제 1 전지케이스(110)의 내면은 전극조립체(130)와의 전기적 절연을 위해서 전기 절연성 소재인 폴리올레핀계 수지로 코팅부(112)가 형성되어 있다.The first battery case 110 is formed of an aluminum-based metal plate, and has a structure in which the accommodating part 111 is indented corresponding to the shape of the electrode assembly 110. The inner surface of the first battery case 110 is coated with a polyolefin resin, which is an electrically insulating material, for electrical insulation with the electrode assembly 130.

전극조립체(130)는 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조로 이루어져 있고, 제 1 전지케이스(110)에 형성되어 있는 수납부(111)에 내장되어 있다.The electrode assembly 130 has a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode, and is embedded in the accommodating part 111 formed in the first battery case 110.

제 2 전지케이스(120)는 전극조립체(130)가 제 1 전지케이스(110)에 내장된 상태에서 수납부(111)를 감싸도록 제 1 전지케이스(110)의 상부에 장착되어 있다. The second battery case 120 is mounted on the upper part of the first battery case 110 to surround the accommodating part 111 in a state in which the electrode assembly 130 is embedded in the first battery case 110.

제 2 전지케이스(120)는 수지 외층(121), 차단성의 금속층(122), 및 열용융성의 수지 실란트층(123)을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 평면상으로 판상형의 시트 구조로 이루어져 있다. 제 2 전지케이스(120)의 평면상 형상은 제 1 전지케이스(110)의 평면상 형상에 대응하는 직사각형 형상으로 이루어져 있다.The second battery case 120 is composed of a laminate sheet including a resin outer layer 121, a barrier metal layer 122, and a heat-melt resin sealant layer 123, and has a planar sheet structure in plan view. . The planar shape of the second battery case 120 has a rectangular shape corresponding to the planar shape of the first battery case 110.

밀봉용 폴딩부(140)에서, 제 1 전지케이스(110)의 외주부와 제 2 전지케이스(120)의 외주 단부는 레이저(laser) 용접에 의해 일체로 결합되어 있다.In the sealing folding part 140, the outer circumferential portion of the first battery case 110 and the outer circumferential end of the second battery case 120 are integrally coupled by laser welding.

밀봉용 폴딩부(140)는 용접 전(a) 상태에서, 제 1 전지케이스(110)의 외주부가 제 2 전지케이스(120)의 외주 단부를 감싸는 형태로 이루어져 있다.The sealing folding part 140 is formed in a form in which the outer circumferential portion of the first battery case 110 surrounds the outer circumferential end of the second battery case 120 in a state before welding (a).

밀봉용 폴딩부(140)는 레이저의 열에 의해 밀봉용 폴딩부(140)의 외측에 위치하는 제 1 전지케이스(110)의 외주부가 먼저 융해되고, 이어서 밀봉용 폴딩부의 내측에 위치하는 제 2 전지케이스(120)의 수지 외층(121) 및 수지 실란트층(123)이 융해되어 밀봉용 폴딩부(140)의 내측으로 이동하며, 융해된 제 1 전지케이스(110)의 외주부는 제 2 전지케이스(120)의 금속층(122)과 일체로 결합된다. 상기와 같은 용접 과정을 거쳐, 밀봉용 폴딩부(140)는 용접 후(b) 상태와 같은 구조로 이루어진다.The sealing foldable part 140 is first melted by the heat of the laser, and the outer circumference of the first battery case 110 positioned outside the sealing foldable part 140 is first melted, and then the second battery located inside the sealing foldable part. The resin outer layer 121 and the resin sealant layer 123 of the case 120 are melted and moved to the inside of the sealing folding part 140, and the outer circumference of the melted first battery case 110 is the second battery case ( It is integrally coupled with the metal layer 122 of 120. Through the welding process as described above, the sealing folding part 140 is made of the same structure as the state after the welding (b).

상기 전극 조립체(130)의 전극 단자(131)는 제 1 전지케이스(110) 및 제 2 전지케이스(120)의 상측변으로부터 돌출되어 형성되어 있다.The electrode terminals 131 of the electrode assembly 130 protrude from upper sides of the first battery case 110 and the second battery case 120.

제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 전극 단자가 돌출되어 있는 변은, 전극 단자의 형성 부위에 레이저 용접을 수행하는데 제한이 있을 수 있으므로, 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 전극 단자가 돌출되어 있는 변에 한해서, 프레스에 의해 가열 및 가압하여 접착 및 밀봉된다.The side where the electrode terminals of the first battery case and the second battery case protrude may be limited in performing laser welding on the electrode terminal forming portion, so that the electrode terminals of the first battery case and the second battery case protrude. Only the side which is set is heated and pressed by a press, and it adheres and seals.

밀봉용 폴딩부(140)의 폭(W2)은 제 2 전지케이스(120)의 폭(W3)의 1%의 크기인 1mm의 크기로 이루어져 있다. 그에 따라, 종래의 일반적인 전지셀에 비해 전지케이스의 밀봉 공정에서 소비되는 모재를 최소화 할 수 있고, 콤팩트한 구조의 전지셀을 구성할 수 있다.The width W2 of the sealing folding part 140 has a size of 1 mm, which is 1% of the width W3 of the second battery case 120. Accordingly, the base material consumed in the sealing process of the battery case can be minimized as compared with the conventional general battery cell, it is possible to configure a battery cell of a compact structure.

밀봉용 폴딩부(140)는 수직 단면 상 직사각형 형상으로 이루어져 있다.The sealing folding part 140 has a rectangular shape on a vertical cross section.

도 6에는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 전지셀의 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.6 is a vertical cross-sectional view of a battery cell according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 밀봉용 폴딩부(240)에서 제 1 전지케이스(210)의 외주부는, 수납부(211)의 대향 면인 제 2 전지케이스(220)의 상외면에 접하도록 절곡되어 있다. 그에 따라, 밀봉용 폴딩부(240)는 제 2 전지케이스(220)의 상면에 위치하는 구조로 이루어져 있다.Referring to FIG. 6, the outer circumferential portion of the first battery case 210 in the sealing folding portion 240 is bent to contact the upper and outer surfaces of the second battery case 220, which is an opposite surface of the accommodating portion 211. Accordingly, the sealing folding part 240 has a structure located on the upper surface of the second battery case 220.

밀봉용 폴딩부(240)가 제 2 전지케이스(220)의 상면에 위치하는 구조를 제외한 나머지 구조는 도 3 내지 도 5에서 설명한 실시예와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.Except for the structure in which the sealing folding part 240 is disposed on the upper surface of the second battery case 220, the remaining structure is the same as the embodiment described with reference to FIGS. 3 to 5, and thus description thereof will be omitted.

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 (20)

양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조의 전극조립체;
내면이 전기 절연성 소재로 코팅(coating)된 금속 플레이트로 이루어져 있고, 상기 전극조립체가 내장되는 수납부가 전극조립체의 형상에 대응하여 만입되어 있는 구조로 이루어진 제 1 전지케이스; 및
상기 수납부를 감싸도록 제 1 전지케이스 상에 장착되는 수지 외층, 차단성의 금속층, 및 열용융성의 수지 실란트층을 포함하는 평면상 판상형의 라미네이트 시트로 이루어진 제 2 전지케이스;를 포함하고,
상기 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스가 상호 접하는 부위에서, 제 1 전지케이스의 외주부가 제 2 전지케이스의 외주 단부를 감싸는 형태로 밀봉용 폴딩부를 형성하고 있고, 상기 밀봉용 폴딩부에서 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스의 외주 단부는 레이저(laser) 용접에 의해 상호 결합되되, 상기 밀봉용 폴딩부의 폭은 1 mm 내지 2 mm의 크기로 이루어져 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;
A first battery case having an inner surface formed of a metal plate coated with an electrically insulating material, and having a structure in which an accommodating part in which the electrode assembly is built is indented corresponding to the shape of the electrode assembly; And
And a second battery case comprising a planar plate-shaped laminate sheet including a resin outer layer, a barrier metal layer, and a heat-melt resin sealant layer mounted on the first battery case to surround the accommodating part.
At a portion where the first battery case and the second battery case are in contact with each other, an outer circumferential portion of the first battery case forms a sealing folding portion so as to surround an outer circumferential end of the second battery case, and the first folding case has a first folding case. The outer circumferential ends of the battery case and the second battery case are coupled to each other by laser welding, wherein the sealing folding part has a width of 1 mm to 2 mm.
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. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전지케이스는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell of claim 1, wherein the first battery case is made of aluminum or an aluminum alloy. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 전기 절연성 소재는 폴리올레핀계 수지인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the electrically insulating material is a polyolefin resin. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체의 전극 단자는 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 일 측변 또는 서로 다른 측변들로부터 돌출되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell of claim 1, wherein the electrode terminals of the electrode assembly protrude from one side or different sides of the first battery case and the second battery case. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 전극 단자가 돌출되어 있는 일 측변 또는 서로 다른 측변들은 프레스(press)에 의해 가열 및 가압되어 접착 및 밀봉되는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 11, wherein one side or different sides of the electrode terminals protruding from the first battery case and the second battery case are heated and pressed by a press to be bonded and sealed. . 제 1 항에 있어서, 상기 밀봉용 폴딩부에서, 제 1 전지케이스의 외주부는, 수납부의 대향 면인 제 2 전지케이스의 외면에 접하도록 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein in the sealing folding portion, an outer circumference of the first battery case is bent to contact an outer surface of the second battery case, which is an opposite surface of the housing portion. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 밀봉용 폴딩부는 수직 단면 상 직사각형 또는 정사각형의 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the sealing folding part has a rectangular or square shape on a vertical cross section. 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 18 항에 따른 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device comprising the battery pack according to claim 18 as a power source. 제 19 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.20. The device of claim 19, 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.
KR1020150145063A 2015-10-19 2015-10-19 Battery Cell Having Folded Portion for Sealing KR102052920B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150145063A KR102052920B1 (en) 2015-10-19 2015-10-19 Battery Cell Having Folded Portion for Sealing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150145063A KR102052920B1 (en) 2015-10-19 2015-10-19 Battery Cell Having Folded Portion for Sealing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170045475A KR20170045475A (en) 2017-04-27
KR102052920B1 true KR102052920B1 (en) 2019-12-06

Family

ID=58702664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150145063A KR102052920B1 (en) 2015-10-19 2015-10-19 Battery Cell Having Folded Portion for Sealing

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102052920B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100553753B1 (en) * 2003-10-16 2006-02-20 삼성에스디아이 주식회사 Pouch type secondary battery
KR101104148B1 (en) * 2008-01-10 2012-01-13 주식회사 엘지화학 Process for Preparation of Battery Case

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101216422B1 (en) * 2010-10-15 2012-12-28 주식회사 엘지화학 Secondary Battery Having Sealing Portion of Improved Insulating Property
KR101467630B1 (en) * 2012-05-22 2014-12-01 주식회사 엘지화학 Can-pouch combined type secondary battery
KR20130130935A (en) * 2012-05-23 2013-12-03 에스케이이노베이션 주식회사 Pouch type secondary battery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100553753B1 (en) * 2003-10-16 2006-02-20 삼성에스디아이 주식회사 Pouch type secondary battery
KR101104148B1 (en) * 2008-01-10 2012-01-13 주식회사 엘지화학 Process for Preparation of Battery Case

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170045475A (en) 2017-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101154881B1 (en) Secondary Battery Containing Bi-polar Cell
KR101822841B1 (en) Battery cell comprising electrode assembly including structure of tab-lead attached portion contacted one side thereof and method for preparing the same
KR102157150B1 (en) Battery Cell Comprising Inner Surface Coated with Electrical Insulating Material
KR102080284B1 (en) Pouch-typed Battery Cell Including Unit Electrodes Having Plurality of Electrode Tabs
KR20070118715A (en) Stacking-typed secondary battery providing two or more operation voltages
KR101163392B1 (en) Process for Preparation of Pouch-typed Battery having Sealing Part Coated with UV-Curing Material
KR102018849B1 (en) Battery Cell Comprising Electrode Lead Having Protruding Extension Part and Tab Connection Part
KR102046000B1 (en) Battery Pack with Improved Temperature Sensing Ability
KR20110083894A (en) Secondary battery having structure for preventing internal short-circuit
KR102028737B1 (en) Pouch-typed Battery Cell Having Electrode Lead of Folded Structure
KR102051930B1 (en) Battery Cell with Improved Mechanical Rigidity of Outer Sealing Peripheral Part and Battery Pack Comprising the Same
KR20160010080A (en) Electrode Assembly Having Position-Variable Lead Joint And Battery Cell Contaning The Same
KR20160074209A (en) Can Type Curved Battery and Method for Manufacturing the Same
KR101933950B1 (en) Zigzag Type Electrode Assembly and Battery Cell Comprising the Same
KR102070907B1 (en) Battery Cell Comprising Non-coating Portion Accommodating Gas Generated During Charge and Discharge
KR101811837B1 (en) Pouch-Type Battery Cell Having Residue Sealing Portion
KR102025564B1 (en) Electrode Assembly Comprising Unit Cell Sandwiched between Battery Elements
KR20180085139A (en) Electrode Assembly with Insulation Coating layer and Secondary Battery Cell Having the Same
KR101464966B1 (en) Electrode Assembly Having Lead-tap Joint Structure and Electrochemical Cell Containing the Same
KR102120084B1 (en) Method for Manufacturing Battery Cell by Pre-Heating Electrode Lead
KR102002315B1 (en) Electrode Assembly of Irregular Structure Comprising Unit Cells with Different Capacity and Size and Battery Cell Having the Same
KR101471964B1 (en) Electrode Assembly Having Novel Lead-tap Joint Structure and Electrochemical Cell Containing the Same
KR102080502B1 (en) Pouch-typed Battery Cell Having Two or More Electrode Assemblies
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
KR102019399B1 (en) Pouch-typed Battery Cell Having Separation Guide Portion

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
GRNT Written decision to grant