KR102108903B1 - Flexible battery, method for manufacturing thereof and supplementary battery comprising the same - Google Patents

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Abstract

플렉서블 배터리가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리는 적어도 하나의 양극, 적어도 하나의 음극 및 인접배치 되는 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막을 포함하고, 밴딩시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴이 형성된 전극조립체, 및 상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 외장재를 포함하고, 상기 양극의 길이방향 양 끝단을 기준으로 내측으로 적어도 1㎜ 지점부터 상기 전극조립체의 길이방향 양 끝단까지의 전극조립체 영역에는 패턴이 형성되지 않는다. 이에 의하면, 사용과정 중에서 반복적인 밴딩에 따른 수축 및 이완이 가능하여 우수한 유연성 및 잦은 밴딩에 따른 파손이 방지되는 동시에, 제조공정에서 발생하는 전극, 전극단자 등의 손상이 최소화 또는 방지되어 셜계물성을 온전히 발현할 수 있다.A flexible battery is provided. The flexible battery according to an embodiment of the present invention includes at least one positive electrode, at least one negative electrode, and a separator interposed between the positive and negative electrodes disposed adjacent to each other, and has a pattern for contraction and relaxation in the longitudinal direction when bending. The formed electrode assembly, and an exterior material that encapsulates the electrode assembly together with an electrolyte, and includes at least 1 mm inwards from both ends of the anode in the longitudinal direction to both ends in the longitudinal direction of the electrode assembly. No pattern is formed. According to this, it is possible to shrink and relax due to repeated bending during the use process, thereby preventing excellent flexibility and breakage due to frequent bending, while minimizing or preventing damage to electrodes, electrode terminals, etc. generated in the manufacturing process to improve sher physical properties. Can be fully expressed.

Figure 112018058844417-pat00002
Figure 112018058844417-pat00002

Description

플렉서블 배터리, 이의 제조방법과 이를 포함하는 보조배터리{Flexible battery, method for manufacturing thereof and supplementary battery comprising the same}Flexible battery, its manufacturing method and an auxiliary battery comprising the same

본 발명은 플렉서블 배터리에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 유연성이 우수한 동시에 제조공정 상의 전극이나 단자손상이 최소화 또는 방지되어 설계물성을 온전히 발현시킬 수 있는 플렉서블 배터리, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 보조배터리에 관한 것이다.The present invention relates to a flexible battery, and more particularly, to a flexible battery capable of fully expressing design properties by minimizing or preventing electrode or terminal damage in a manufacturing process while simultaneously being excellent in flexibility, a manufacturing method thereof, and an auxiliary battery comprising the same It is about.

전자제품의 디지털화와 고성능화 등으로 소비자의 요구가 바뀜에 따라 시장 요구도 박형 및 경량화와 고에너지 밀도에 의한 고용량을 지니는 전원 공급 장치의 개발로 흐름이 바뀌고 있는 상황이다. 이러한 소비자의 요구를 충족시키기 위해 고에너지 밀도 및 대용량의 리튬이온 이차전지, 리튬이온 고분자전지, 슈퍼커패시터(전기이중층 커패시터(Electric double layer capacitor) 및 수도 커패시터(Pseudo capacitor)) 등과 같은 전원 공급 장치가 개발되고 있는 실정이다.As consumer demands have changed due to the digitization and high performance of electronic products, the market demand is changing with the development of power supplies that have high capacity due to thin and light weight and high energy density. In order to meet the needs of these consumers, power supplies such as high energy density and high capacity lithium ion secondary batteries, lithium ion polymer batteries, supercapacitors (electric double layer capacitors and pseudo capacitors) are provided. It is being developed.

또한, 최근에는 휴대용 전화기, 노트북, 디지털 카메라 등 모바일 전자기기의 수요가 지속적으로 증가하고 있고, 특히 두루마리형 디스플레이, 플렉서블 전자종이(flexible e-paper), 플렉서블 액정표시장치(flexible liquid crystal display, flexible-LCD), 플렉서블 유기발광다이오드(flexible organic light-emitting diode, flexible-OLED) 등이 적용된 플렉서블 모바일 전자기기에 대한 관심이 증가하고 있다. 이에 따라, 플렉서블 모바일 전자기기를 위한 전원 공급 장치 역시 플렉서블한 특성을 보유하도록 요구되고 있다.In addition, in recent years, the demand for mobile electronic devices such as portable telephones, notebooks, and digital cameras continues to increase, and in particular, scroll-type displays, flexible e-papers, and flexible liquid crystal displays (flexible). (LCD), flexible organic light-emitting diodes (flexible organic light-emitting diode, flexible-OLED) is applied to a flexible mobile electronic device is increasing interest. Accordingly, a power supply device for a flexible mobile electronic device is also required to have flexible characteristics.

이러한 요구에 따라서 플렉서블한 특성을 갖는 배터리에 대한 연구가 지속되고 있는데, 현재까지 개발된 플렉서블 배터리들은 사용과정 중에서 반복적인 밴딩이 일어나게 되면 외장재 및 전극조립체가 반복적인 수축 및 이완에 의한 파손이 발생되거나 성능이 최초 설계치에 비하여 상당한 수준으로 감소되어 배터리로서의 기능을 발휘하는데 한계가 있다.According to these demands, research into a battery having flexible characteristics has been continued. In the flexible batteries developed to date, when repeated bending occurs during use, the exterior material and the electrode assembly are damaged by repeated contraction and relaxation, or The performance is reduced to a significant level compared to the initial design value, which limits the ability to function as a battery.

이에 우수한 플렉서블 특성을 발현함에도 내구성이 우수한 플렉서블 배터리의 개발이 시급한 실정이다.Accordingly, there is an urgent need to develop a flexible battery having excellent durability even though it exhibits excellent flexible characteristics.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0023491호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2012-0023491

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 유연성이 우수한 동시에 제조공정 상의 전극이나 단자손상이 최소화 또는 방지되어 설계물성을 온전히 발현시킬 수 있는 플렉서블 배터리, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 보조배터리, 모바일 전자기기를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been devised in view of the above points, and has excellent flexibility and is capable of fully expressing design properties by minimizing or preventing damage to electrodes or terminals in a manufacturing process, a manufacturing method thereof, and an auxiliary battery comprising the same The purpose is to provide mobile electronic devices.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 적어도 하나의 양극, 적어도 하나의 음극 및 인접배치 되는 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극조립체, 전해액, 및 상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 외장재를 포함하고, 상기 전극조립체는 밴딩시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 포함하되, 상기 전극조립체 길이방향 양 끝단으로부터 각 끝단 별로 최내측에 끝단이 위치하는 어느 일 양극 또는 어느 일 음극의 끝단에서 내측방향으로 적어도 1㎜ 떨어진 지점까지의 전극조립체 영역에는 상기 패턴이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리를 제공한다.In order to solve the above-described problems, the present invention is to seal at least one anode, at least one cathode, and an electrode assembly, an electrolyte, and an electrode assembly including a separator interposed between the anode and the cathode disposed adjacently together with the electrolyte. Includes a sheathing material, the electrode assembly includes a pattern for contraction and relaxation in the longitudinal direction when bending, but any one positive electrode or any negative electrode with an end located at the innermost for each end from both ends in the longitudinal direction of the electrode assembly It provides a flexible battery characterized in that the pattern is not formed in the region of the electrode assembly up to a point at least 1 mm away from the end of the inner direction.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 양극의 어느 일끝단 및 상기 음극의 어느 일끝단으로부터 각각 연장되는 한 쌍의 전극단자를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it may further include a pair of electrode terminals that extend from either one end of the anode and one end of the cathode, respectively.

또한, 상기 외장재는 상기 전극조립체에 형성된 패턴과 정합되도록 형성된 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 포함하며, 상기 전극조립체와 상기 외장재는 양자의 패턴이 정합을 이루도록 배치될 수 있다.In addition, the exterior material includes a pattern for contraction and relaxation in the longitudinal direction when bending to be formed to match the pattern formed on the electrode assembly, and the electrode assembly and the exterior material may be arranged such that the patterns of both are in conformity.

또한, 상기 플렉서블 배터리는 단면 두께가 0.2 ~ 5㎜일 수 있다.In addition, the flexible battery may have a cross-sectional thickness of 0.2 to 5 mm.

또한, 상기 양극은 양극집전체 및 상기 양극집전체 일면 또는 양면에 배치되는 양극 활물질층을 포함하고, 상기 음극은 음극집전체 및 상기 음극집전체 일면 또는 양면에 배치되는 음극 활물질층을 포함할 수 있다. 이때, 상기 양극 집전체는 두께가 10 ~ 30㎛일 수 있다. 또한, 상기 음극집전체는 두께가 3 ~ 18㎛일 수 있다. 더불어 상기 양극집전체는 알루미늄을 포함하고, 상기 음극집전체는 구리를 포함할 수 있다.In addition, the positive electrode may include a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer disposed on one or both sides of the positive electrode current collector, and the negative electrode may include a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer disposed on one or both sides of the negative electrode current collector. have. At this time, the positive electrode current collector may have a thickness of 10 to 30㎛. In addition, the negative electrode current collector may have a thickness of 3 to 18㎛. In addition, the positive electrode current collector may include aluminum, and the negative electrode current collector may include copper.

또한, 상기 전극조립체 길이방향 양 끝단으로부터 각 끝단 별로 최내측에 끝단이 위치하는 어느 일 양극 또는 어느 일 음극의 끝단에서 내측방향으로 1 ~ 20㎜ 떨어진 지점까지의 전극조립체 영역에는 상기 패턴이 형성되지 않을 수 있다. In addition, the pattern is not formed in the electrode assembly region from both ends in the longitudinal direction of the electrode assembly to a point 1 to 20 mm inward from the end of any one positive electrode or one negative electrode having an innermost end for each end. It may not.

또한, 상기 외장재는 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 포함하되, 패턴이 형성되지 않는 상기 전극조립체 영역에 대응되는 상기 외장재의 영역에도 패턴이 형성되지 않을 수 있다.In addition, the exterior material includes a pattern for contraction and relaxation in the longitudinal direction during bending, but a pattern may not be formed in the area of the exterior material corresponding to the electrode assembly area where the pattern is not formed.

또한, 본 발명은 양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극조립체가 전해액과 함께 외장재에 의해 봉지되는 플렉서블 배터리의 제조방법에 있어서, (1) 한 장의 외장재 또는 2장의 외장재로 전극조립체의 상부와 하부를 덮는 단계, (2) 상기 전극조립체를 봉지하도록 상기 전극조립체 상부에 위치하는 상부 외장재의 테두리 부분과 상기 전극조립체 하부에 위치하는 하부 외장재 테두리 부분을 실링시키되, 외장재 내측으로 전해액이 주입될 수 있도록 상기 테두리 부분 중 일부분을 제외하고 나머지 부분만 실링시키는 단계, (3) 실링되지 않은 상기 일부분을 통해 전해액을 주입한 후, 상기 일부분을 실링시켜 전극조립체와 전해액을 외장재로 완전 봉지된 배터리를 제조하는 단계, 및 (4) 상기 배터리에 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 형성시켜 플렉서블 배터리를 제조하는 단계를 포함하여 제조하되, 상기 (4) 단계는 상기 전극조립체 길이방향 양 끝단으로부터 각 끝단 별로 최내측에 끝단이 위치하는 어느 일 양극 또는 어느 일 음극의 끝단에서 내측방향으로 적어도 1㎜ 떨어진 지점까지의 전극조립체 영역에는 상기 패턴을 형성시키지 않는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is a method for manufacturing a flexible battery in which an electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator is sealed by an exterior material together with an electrolyte, (1) the top and bottom of the electrode assembly with one exterior material or two exterior materials. Covering step, (2) sealing the rim portion of the upper sheathing material located above the electrode assembly and the rim portion of the lower sheathing material located below the electrode assembly so as to seal the electrode assembly, so that electrolyte can be injected into the sheathing material. Sealing only the remaining part except for a part of the edge part, (3) after injecting the electrolyte through the unsealed part, sealing the part to produce a battery in which the electrode assembly and the electrolyte are completely sealed with an exterior material. , And (4) patterning for contraction and relaxation in the longitudinal direction when bending the battery In the step (4), the end of the electrode assembly is located at the innermost side of each end from both ends in the longitudinal direction of the electrode assembly. Accordingly, a method of manufacturing a flexible battery is provided, wherein the pattern is not formed in an electrode assembly region up to a point at least 1 mm away.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 플렉서블 배터리, 및 상기 외장재의 표면을 덮는 연질의 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 충전 대상기기와의 전기적인 연결을 위한 적어도 하나의 단자부가 구비되는 보조배터리를 제공한다.In addition, the present invention includes a flexible battery according to the present invention, and a soft housing covering the surface of the exterior material, wherein the housing provides an auxiliary battery provided with at least one terminal unit for electrical connection with a charging target device do.

본 발명에 의한 플렉서블 배터리는 사용과정 중에서 반복적인 밴딩에 따른 수축 및 이완이 가능하여 우수한 유연성 및 잦은 밴딩에 따른 파손이 방지되는 동시에, 제조공정에서 발생하는 전극, 전극단자 등의 손상이 최소화 또는 방지되어 설계물성을 온전히 발현할 수 있다. 따라서 이와 같은 우수한 유연성과 내구성 및 품질을 동시에 갖는 플렉서블 배터리는 유연성이 요구되는 각종 전자기기 등에 널리 응용될 수 있다.The flexible battery according to the present invention is capable of shrinking and relaxing due to repeated bending during use, thereby preventing damage due to excellent flexibility and frequent bending, while minimizing or preventing damage to electrodes, electrode terminals, etc., which occur in the manufacturing process. As a result, the design properties can be fully expressed. Therefore, the flexible battery having excellent flexibility, durability, and quality at the same time can be widely applied to various electronic devices requiring flexibility.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 플렉서블 배터리 사시도,
도 2는 도 1에 따른 플렉서블 배터리에 대한 Y-Y' 경계에 따른 단면도,
도 3는 본 발명의 일 실시예에 의한 플렉서블 배터리에 포함되는 전극조립체의 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 플렉서블 배터리에 포함되는 전극조립체로서 패턴이 형성되기 전 적층구조를 나타낸 단면도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 여러 실시예에 따라서 플렉서블 배터리에 형성된 패턴의 모식도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 플렉서블 배터리에 포함되는 양극의 단면도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 플렉서블 배터리에 포함되는 음극의 단면도,
도 9는 도 1에 따른 플렉서블 배터리에 대한 X-X' 경계에 따른 단면도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리의 제조공정 중 외장재로 전극조립체를 봉지하는 공정에 대한 모식도,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리의 제조공정 중 배터리에 패턴을 형성시키는 장치 및 상기 장치를 통해 제조되는 플렉서블 배터리의 사진,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리를 포함하는 보조배터리의 모식도, 그리고
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 플렉서블 배터리의 사진이다.1 is a perspective view of a flexible battery according to an embodiment of the present invention,
2 is a cross-sectional view along the YY 'boundary for the flexible battery according to FIG. 1,
Figure 3 is a cross-sectional view of the electrode assembly included in the flexible battery according to an embodiment of the present invention,
Figure 5 is a cross-sectional view showing a laminated structure before the pattern is formed as an electrode assembly included in the flexible battery according to an embodiment of the present invention,
5 and 6 is a schematic diagram of a pattern formed on a flexible battery according to various embodiments of the present invention,
7 is a cross-sectional view of the positive electrode included in the flexible battery according to an embodiment of the present invention,
8 is a cross-sectional view of a negative electrode included in a flexible battery according to an embodiment of the present invention,
9 is a cross-sectional view along the XX 'boundary for the flexible battery according to FIG. 1,
10 is a schematic diagram of a process for sealing the electrode assembly with an exterior material during the manufacturing process of the flexible battery according to an embodiment of the present invention,
11 is a picture of a device for forming a pattern in a battery and a flexible battery manufactured through the device during the manufacturing process of the flexible battery according to an embodiment of the present invention,
12 is a schematic diagram of an auxiliary battery including a flexible battery according to an embodiment of the present invention, and
13 is a photograph of a flexible battery manufactured according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. The present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts not related to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the same reference numerals are added to the same or similar elements throughout the specification.

또한, 이하, 본 발명의 플렉서블 배터리에 대한 설명에 있어서 본 발명의 출원인에 의한 대한민국 등록특허공보 제10-1680591호가 참조로 삽입됨을 밝혀둔다.In addition, hereinafter, in the description of the flexible battery of the present invention, it is revealed that the Republic of Korea Patent Publication No. 10-1680591 by the applicant of the present invention is inserted by reference.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 전극조립체(110) 및 외장재(120)를 포함하며, 상기 전극조립체(110)는 전해액(미도시)과 함께 외장재(120)의 내부에 봉지된다.The flexible battery 100 according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly 110 and an exterior material 120 as illustrated in FIGS. 1 and 2, wherein the electrode assembly 110 is an electrolyte (not shown) Along with it is sealed inside the exterior material 120.

상기 전극조립체(110)는 적어도 하나의 양극(112), 적어도 하나의 음극(116) 및 인접배치 되는 상기 양극(112)과 음극(116) 사이에 개재된 분리막(114)을 포함한다. The electrode assembly 110 includes at least one positive electrode 112, at least one negative electrode 116, and a separator 114 interposed between the positive electrode 112 and the negative electrode 116 disposed adjacent to each other.

상기 전극조립체(100)에 적어도 하나의 양극(112)과 적어도 하나의 음극(116)이 구비되는 경우 인접하는 상기 양극(112)과 음극(116) 사이에 분리막(114)이 개재되도록 적층될 수 있다면 양극(112), 음극(116) 및 분리막(114) 간 가능한 적층구조가 모두 상기 전극조립체(100)의 적층구조일 수 있다. 일예로, 도 2와 같이 하나의 양극(112)과 두 개의 음극(116)이 구비될 경우 두 개의 음극(116) 사이에 양극(112)이 위치한 상태에서 상기 양극(112)의 상부와 하부에 분리막(114)이 배치되어 양극(112)과 음극(116)을 분리시킬 수 있다. 이때, 상기 분리막(114)은 도 2와 같이 상부 음극(116A1)의 상부 및 하부 음극(116A2)의 하부에 최상부층 및 최하부층으로 더 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 최상부층 및 최하부층의 분리막 중 어느 하나 또는 양쪽 모두는 구비되지 않을 수도 있음을 밝혀둔다.When the electrode assembly 100 is provided with at least one anode 112 and at least one cathode 116, a separator 114 may be interposed between the adjacent anode 112 and the cathode 116. If there is, a possible stacking structure between the anode 112, the cathode 116, and the separator 114 may be a stacked structure of the electrode assembly 100. For example, when one anode 112 and two cathodes 116 are provided, as shown in FIG. 2, the anode 112 is positioned between the two cathodes 116 at the top and bottom of the anode 112. The separator 114 may be disposed to separate the anode 112 and the cathode 116. At this time, the separation layer 114 may be further disposed as an uppermost layer and a lowermost layer below the upper and lower cathodes 116A 2 of the upper cathode 116A 1 , as shown in FIG. 2, but is not limited thereto. And it is noted that one or both of the separators of the lowermost layer may not be provided.

상기 양극(112), 음극(116) 및 분리막(114)은 판형일 수 있는데, 양극(112), 음극(116) 및 분리막(114)은 길이와 폭이 모두 동일하거나(도 2 참조), 이들 중 어느 하나 이상은 길이 및 폭 중 어느 하나 이상이 상이하도록 구성될 수 있다(도 3 참조). The positive electrode 112, the negative electrode 116, and the separator 114 may be plate-shaped, and the positive electrode 112, the negative electrode 116, and the separator 114 are both the same length and width (see FIG. 2), or Any one or more may be configured such that any one or more of the length and width are different (see FIG. 3).

상기 양극(112), 음극(116) 및 분리막(114)이 상호간에 길이와 폭 중 어느 하나가 달라지는 경우에 대해 설명하면, 일예로 도 3에 도시된 것과 같이 상기 양극(112'), 음극(116') 및 분리막(114) 순으로 길이 및 폭이 크도록 구성될 수 있다. 양극(112)에서 발생하는 이온의 양보다 이를 수용할 수 있는 음극의 용량을 더 크게 하기 위하여 상기 양극(112')의 면적보다 상기 음극(116')의 면적이 더 크게 구비될 수 있다. 또한, 양극(112')과 음극(116') 간의 접촉의 가능성을 더욱 차단하기 위하여 상기 분리막(114)의 크기는 상기 음극(116')의 크기보다 더 크게 구비될 수 있다. 이때, 면적이 서로 다른 양극(112'), 음극(116') 및 분리막(114)은 각각의 정중앙이 서로 일치하도록 적층될 수 있으며, 이 경우 양극(112'), 음극(116') 및 분리막(114)의 길이차이로 인하여 도 3과 같이 전극조립체(110')의 길이방향 양 끝단에는 단차가 발생할 수 있다. When one of the length and width of the anode 112, the cathode 116, and the separator 114 is different from each other, as an example, as shown in FIG. 3, the anode 112 'and the cathode ( 116 ') and the separation membrane 114 in order of length and width. The area of the cathode 116 ′ may be larger than the area of the anode 112 ′ in order to increase the capacity of the cathode capable of accommodating the amount of ions generated in the anode 112. In addition, in order to further block the possibility of contact between the anode 112 'and the cathode 116', the size of the separator 114 may be larger than that of the cathode 116 '. At this time, the positive electrode 112 ', the negative electrode 116', and the separator 114 having different areas may be stacked so that their respective centers coincide with each other, in this case, the positive electrode 112 ', the negative electrode 116', and the separator. Due to the difference in length of 114, a step may occur at both ends of the electrode assembly 110 'in the longitudinal direction as shown in FIG.

이때, 크기가 작은 양극(112')이나 음극(116')이 전극조립체(110')에 배치될 때 도 3과 같이 각각의 정중앙이 일치되도록 배치되지 않을 수 있고, 크기가 작은 양극이나 음극은 전극조립체의 전단이나 후단 또는 일측단 쪽으로 치우쳐 위치할 수 있다. 구체적으로 도 4에 도시된 것과 같이, 제1양극(112')은 제2양극(112")에 대비해 전극조립체(110")의 우측 끝단쪽으로 치우쳐 배치되며, 제2양극(122")은 제1양극(112')에 대비해 전극조립체(110")의 좌측 끝단쪽으로 치우쳐 배치될 수 있다. At this time, when the small sized anode 112 'or the cathode 116' is disposed on the electrode assembly 110 ', each of the centers may not be aligned as shown in FIG. 3, and the small sized anode or cathode may be It may be positioned toward the front end or the rear end or one side end of the electrode assembly. Specifically, as shown in FIG. 4, the first anode 112 ′ is disposed toward the right end of the electrode assembly 110 ″ in comparison to the second anode 112 ″, and the second anode 122 ″ is made of One electrode 112 'may be disposed toward the left end of the electrode assembly 110 "in preparation for the anode 112'.

상술한 전극조립체(110,110',110")에는 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴(119)이 형성되며, 이를 통해 반복적인 밴딩에 의해 길이방향에 대한 수축 및 이완이 반복적으로 일어나더라도 상기 패턴(119)을 통해 수축 및 이완의 변화량이 상쇄됨으로써 기재 자체에 가해지는 피로도를 줄일 수 있게 된다.The above-described electrode assembly (110,110 ', 110 ") is formed with a pattern 119 for contraction and relaxation in the longitudinal direction when bending, and through this, even if contraction and relaxation in the longitudinal direction occurs repeatedly by repeated bending The amount of change in contraction and relaxation is canceled through the pattern 119, thereby reducing fatigue applied to the substrate itself.

다만, 상기 패턴(119)은 반복적인 밴딩에 따른 길이방향의 수축/이완에 효과적으로 대응하면서도 전극조립체(110,110',110")에 패턴을 발생시키는 공정에서 발생할 수 있는 전극조립체(110,110',110") 손상을 최소화 하기 위하여 소정의 전극조립체(110,110',110") 영역에는 상기 패턴(119)이 형성되지 않을 수 있다. However, the pattern 119 effectively responds to contraction / relaxation in the longitudinal direction due to repetitive bending, while electrode assembly 110,110 ', 110 "that can occur in the process of generating a pattern in the electrode assembly 110,110', 110" ) In order to minimize damage, the pattern 119 may not be formed in a predetermined electrode assembly (110, 110 ', 110 ") region.

상기 패턴(119)이 형성되지 않는 영역은 상기 전극조립체(110,110',110") 길이방향 양 끝단으로부터 각 끝단 별로 최내측에 끝단이 위치하는 어느 일 양극 또는 어느 일 음극의 끝단에서 내측방향으로 적어도 1㎜ 떨어진 지점까지의 전극조립체 영역일 수 있다. The region in which the pattern 119 is not formed is at least inwardly from the end of either the anode or the cathode, where the tip is located at the innermost side for each end from both ends in the longitudinal direction of the electrode assembly (110,110 ', 110 "). It may be an electrode assembly region up to a point 1 mm apart.

구체적으로 도 2는 상기 양극(112), 음극(116) 및 분리막(114)의 길이가 동일하여 전극조립체(110) 양 끝단에 단차가 발생하지 않는 경우로서, 이 경우에는 최내측에 위치한 양극 또는 음극의 끝단은 전극조립체(100)의 끝단과 일치하게 되어서 결국 전극조립체(100)의 양 끝단으로부터 소정의 거리(ℓ)만큼 떨어진 내측 지점까지의 전극 조립체(110) 영역에 패턴(119)이 형성되지 않는다. Specifically, FIG. 2 is a case in which a step does not occur at both ends of the electrode assembly 110 because the lengths of the anode 112, the cathode 116, and the separator 114 are the same. In this case, the anode located at the innermost side or The ends of the cathodes coincide with the ends of the electrode assembly 100, so that a pattern 119 is formed in the region of the electrode assembly 110 from the both ends of the electrode assembly 100 to an inner point away by a predetermined distance (ℓ). Does not work.

또한, 도 3과 같이 양극(112), 음극(116) 및 분리막(114) 순으로 길이(또는길이와 폭)가 길어진 경우 전극조립체(110')의 양 끝단은 단차가 형성될 수 있는데, 이때 패턴(119)이 형성되지 않는 영역을 전극조립체(110') 길이방향 우측 끝단을 기준으로 설명하면 끝단에서 최내측에 위치하는 전극은 제1양극(112')이며, 상기 제1양극(112')으로부터 내측 방향 소정의 거리(ℓ) 떨어진 지점으로부터 전극조립체(110') 길이방향 우측 끝단까지는 패턴이 형성되지 않을 수 있다. In addition, when the length (or length and width) is increased in the order of the anode 112, the cathode 116, and the separator 114 as shown in FIG. 3, a step may be formed at both ends of the electrode assembly 110 '. When the region where the pattern 119 is not formed is described based on the right end of the electrode assembly 110 'in the longitudinal direction, the electrode located at the innermost end of the electrode assembly is the first anode 112', and the first anode 112 ' ), A pattern may not be formed from a point away from a predetermined distance (ℓ) in the inner direction to a right end in the longitudinal direction of the electrode assembly 110 ′.

또한, 도 4와 같이 길이가 상이한 양극(112',112")과 음극(116')이 복수개로 구비됨에 따라서 전극조립체(110") 양 끝단에는 단차가 형성되는데, 이때, 전극조립체(110") 길이방향의 좌측 끝단은 최내측에 위치한 전극은 제1양극(112')이며, 전극조립체(110") 길이방향의 우측 끝단은 최내측에 위치한 전극은 제2양극(112")이다. 이에 따라서 상기 전극조립체(110") 길이방향 좌측 끝단으로부터 제1양극(112')의 좌측 끝단에서 내측으로 제1거리(ℓ1) 만큼 떨어진 지점에 대응되는 전극조립체(110")의 제1영역과, 상기 전극조립체(110") 길이방향 우측 끝단으로부터 제2양극(112")의 우측 끝단에서 내측으로 제2거리(ℓ2) 만큼 떨어진 지점에 대응되는 전극조립체(110")의 제2영역에는 상기 패턴이 형성되지 않는다.In addition, as shown in FIG. 4, a plurality of anode 112 ', 112 "and cathode 116' having different lengths are provided, so that a step is formed at both ends of the electrode assembly 110". At this time, the electrode assembly 110 " ) The left end of the longitudinal direction is the first electrode 112 'located at the innermost side, and the right end of the electrode assembly 110 "is the second electrode 112" of the electrode located at the innermost side. Therefore, the first region of the electrode assembly 110 "corresponding to a point spaced apart from the left end of the first anode 112 'by a first distance (l 1 ) from the left end in the longitudinal direction of the electrode assembly 110" , In the second region of the electrode assembly (110 ") corresponding to the distance away from the right end of the second anode (112") from the right end in the longitudinal direction by a second distance (ℓ 2 ) inward. The pattern is not formed.

상기 소정의 거리(ℓ, ℓ1, ℓ2)는 적어도 1㎜인데, 이를 통해 양극, 음극의 코너부 크랙, 파손을 방지할 수 있고, 이를 통해 초도 설계된 배터리 성능을 온전히 발현할 수 있는 이점이 있다. 즉, 본 발명은 배터리의 유연성을 확보하기 위하여, 전극조립체(110,110',110")에 패턴(119)을 구비하는데, 상기 패턴(119)을 형성시키는 과정에서 가해지는 압력은 전극조립체(110,110',110")에 손상을 유발하기 쉽고, 특히 전극조립체의 각 코너부의 손상이 빈번할 수 있는 우려가 있다. 또한, 패턴을 형성시키는 공정에서 손상이 발생하지 않더라도 잦은 밴딩에 따라서 사용 중에 상기 전극조립체(110,110',110") 코너부 손상이 빈번할 수 있다. 나아가, 전극의 크기가 상이하여 전극조립체에서 길게 상단과 하단쪽으로 돌출된 전극(예를 들어 도 3의 음극(116'))은 상/하에서 가해주는 압력에 의해 더욱 쉽게 코너부뿐만 아니라 돌출된 전극부분에 크랙이나 파손이 발생할 우려가 있다. The predetermined distance (ℓ, ℓ 1, ℓ 2 ) is at least 1 mm, which can prevent cracks and breaks in the corners of the positive electrode and the negative electrode, and through this, has the advantage of fully expressing even the first designed battery performance. have. That is, the present invention is provided with a pattern 119 on the electrode assembly (110,110 ', 110 ") to secure the flexibility of the battery, the pressure applied in the process of forming the pattern 119 is the electrode assembly (110,110' , 110 "). In particular, there is a fear that damage to each corner of the electrode assembly may occur frequently. In addition, even if there is no damage in the process of forming a pattern, damage to the corner portions of the electrode assembly 110,110 ', 110 "may occur frequently during use according to frequent banding. Furthermore, the electrode size is different and the electrode assembly is different in length. The electrodes protruding toward the top and the bottom (for example, the cathode 116 'in FIG. 3) may be more easily cracked or damaged in the protruding electrode portions as well as the corner portions by pressure applied from above and below.

그러나 전극조립체(110,110',110")의 길이방향 양끝단으로부터 소정의 영역만큼 패턴(119)을 형성시키지 않을 경우 상술한 것과 같은 코너부의 파손, 크랙의 위험이 현저히 감소하고, 설계용량을 온전히 지속 발현할 수 있다. 만일 상기 소정의 길이(ℓ)가 1㎜ 미만일 경우 패턴을 형성시키는 과정이나, 패턴 형성 후의 잦은 밴딩에 의해 전극조립체의 코너부나 어느 일전극의 양끝단부의 파손이 현저히 증가할 수 있다. 다만, 바람직하게는 상기 소정의 길이(ℓ)는 1 ~ 20㎜, 보다 바람직하게는 5 ~ 20㎜, 더욱 바람직하게는 5 ~ 14㎜일 수 있다. 만일 20㎜를 초과하게 되면 패턴 형성에 따른 전극조립체 파손은 감소하나, 플렉서블 배터리 전단이나 후단쪽의 유연성이 크게 감소하여 잦은 밴딩과 복원의 반복에 따른 피로도로 전극조립체의 끝단부에 절단, 크랙의 발생이 현저할 수 있고, 양극집전체나 음극집전체를 피복하는 활물질의 벗겨짐이 발생할 수 있다. However, if the pattern 119 is not formed as much as a predetermined area from both ends in the longitudinal direction of the electrode assembly 110, 110 ', 110 ", the risk of damage to the corner and crack as described above is significantly reduced, and the design capacity is fully maintained. If the predetermined length (ℓ) is less than 1 mm, damage to the corners of the electrode assembly or both ends of either electrode may be significantly increased by a process of forming a pattern or by frequent banding after pattern formation. However, preferably, the predetermined length (ℓ) may be 1 to 20 mm, more preferably 5 to 20 mm, and even more preferably 5 to 14 mm If it exceeds 20 mm, the pattern is formed. Damage to the electrode assembly is reduced according to, but the flexibility at the front end or rear end of the flexible battery is greatly reduced, resulting in cutting and cracking at the end of the electrode assembly due to fatigue caused by repeated bending and restoration. This may be remarkable, and peeling of the active material covering the positive electrode current collector or the negative electrode current collector may occur.

한편, 도 1과 같은 플렉서블 배터리에서 전극단자(118a,118b)가 돌출된 방향의 전극조립체의 끝단부에는 상기 전극단자(118a,118b)와 양극 및 음극이 각각 전기적으로 연결되기 위해 양극활물질 및 음극활물질이 피복되지 않은 양극집전체와, 음극집전체 부분이 전극조립체 끝단에서 돌출되도록 형성될 수 있는데, 이 경우 상술한 패턴이 형성되지 않은 영역의 일 기준이 되는 전극조립체 끝단은 실질적으로는 양극집전체 상에 피복된 양극활물질이 형성된 지점 및/또는 음극집전체 상에 음극활물질이 형성된 지점일 수 있다. 따라서 양극활물질이나 음극활물질의 피복 없이 전극조립체의 일끝단을 형성한 양극이나 음극부분은 패턴이 형성되지 않는 영역을 산정하는데 고려되지 않을 수 있다. On the other hand, in the flexible battery as shown in FIG. 1, the electrode terminals 118a, 118b and the positive electrode and the negative electrode are electrically connected to the electrode terminals 118a, 118b, respectively, at the ends of the electrode assembly in a direction in which the electrode terminals 118a, 118b protrude. The positive electrode current collector which is not coated with the active material and the negative electrode current collector portion may be formed to protrude from the end of the electrode assembly. In this case, the electrode assembly end serving as a reference for the region in which the above-described pattern is not formed is substantially the positive electrode collector. It may be a point where the positive electrode active material is coated on the whole and / or a point where the negative electrode active material is formed on the negative electrode current collector. Therefore, the positive electrode or the negative electrode portion, which forms one end of the electrode assembly without coating the positive electrode active material or the negative electrode active material, may not be considered in estimating the region where the pattern is not formed.

이를 도 3을 참조하여 설명하면, 만일 도 3과 같이 구비되는 전극조립체의 양극(112')에서 양극집전체의 우측 끝단까지 양극활물질이 피복되지 않는 경우 상기 소정의 거리(ℓ)를 산정하는 양극의 우측 끝단은 실질적으로는 양극의 우측 끝단쪽으로 양극활물질이 피복된 지점이 되며, 양극집전체의 우측 끝단을 의미하지는 않는다. Referring to FIG. 3, if the positive electrode active material is not coated from the positive electrode 112 ′ of the electrode assembly provided as shown in FIG. 3 to the right end of the positive electrode current collector, the positive electrode for calculating the predetermined distance (ℓ) The right end of is a point where the positive electrode active material is coated toward the right end of the positive electrode, and does not mean the right end of the positive electrode current collector.

한편, 도 5와 같이 상기 패턴(119)과 정합되도록 상기 외장재(120)에도 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴이 형성될 수 있다. 또한, 상기 전극조립체(110)와 상기 외장재(120)는 양자의 패턴(119)이 정합을 이루도록 배치될 수 있고(도 2 참조), 이를 통해 전극조립체(110)와 외장재(120)간 유격이 발생하지 않아서 우수한 유연성을 발휘하며, 잦은 밴딩에도 유연성, 내구성을 지속 유지할 수 있고, 유격으로 인해 밴딩 시 양자간의 마찰로 삐걱거리는 소음을 방지할 수 있는 이점이 있다. 한편, 상기 전극조립체(110)의 패턴이 형성되지 않는 영역에 대응하는 상기 외장재(120)에 부분에는 동일하게 패턴이 형성되지 않을 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, a pattern for contraction and relaxation in the longitudinal direction when bending may be formed in the exterior material 120 so as to match the pattern 119. In addition, the electrode assembly 110 and the exterior material 120 may be arranged such that both patterns 119 are matched (see FIG. 2), through which the clearance between the electrode assembly 110 and the exterior material 120 Since it does not occur, it exhibits excellent flexibility, and can maintain flexibility and durability despite frequent bending, and has the advantage of preventing a squeaking noise due to friction between the two when bending due to play. Meanwhile, a pattern may not be formed in the same portion in the exterior material 120 corresponding to a region in which the pattern of the electrode assembly 110 is not formed.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 전극조립체(110)와 외장재(120)에 형성된 패턴에 대해 구체적으로 설명하면, 상기 외장재(120)의 패턴(124) 및 전극조립체(110)의 패턴(119)은 각각의 산부 및 골부가 각각 상기 외장재(120) 및 전극조립체(110)의 폭방향과 평행한 방향으로 형성되며, 상기 외장재(120) 및 전극조립체(110)의 길이방향을 따라 산부 및 골부가 교대로 반복 배치된다. 더불어, 상기 제 외장재(120)의 패턴(124) 및 전극조립체(110)의 패턴(119)을 구성하는 산부 및 골부는 산부는 산부끼리, 골부는 골부끼리 서로 동일한 위치에 형성됨으로써 상기 외장재(120)의 패턴(124) 및 전극조립체(110)의 패턴(119)이 서로 합치된다.Hereinafter, a pattern formed on the electrode assembly 110 and the exterior material 120 will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6. The pattern 124 of the exterior material 120 and the pattern 119 of the electrode assembly 110 will be described below. ) Is formed in a direction parallel to the width direction of the exterior material 120 and the electrode assembly 110, respectively, each of the peaks and valleys, the peaks and valleys along the longitudinal direction of the exterior material 120 and the electrode assembly 110 The parts are alternately arranged. In addition, the peaks and valleys constituting the pattern 124 of the first casing material 120 and the pattern 119 of the electrode assembly 110 are formed between the peaks, and the valleys are formed at the same position with each other, so that the exterior material 120 ) Of the pattern 124 and the electrode assembly 110 of the pattern 119 coincide with each other.

이때, 도 5에 도시된 것과 같이 상기 패턴(119,124)은 상기 전극조립체(110) 및 외장재(120)의 폭방향과 평행한 방향으로 연속적으로 형성될 수 있고 비연속적으로 형성될 수도 있다. 또한, 서로 이웃하는 산부간의 간격 또는 골부간의 간격이 동일한 간격으로 형성될 수도 있고 서로 다른 간격을 갖도록 구비될 수도 있으며, 동일한 간격과 서로 다른 간격이 조합된 형태로 구비될 수도 있다. 또한, 도 6과 같이 상기 전극조립체(110) 및 외장재(120)의 전체 길이에 대하여 형성될 수도 있고 일부 길이에 대하여 부분적으로 형성될 수도 있다.At this time, as illustrated in FIG. 5, the patterns 119 and 124 may be continuously formed in a direction parallel to the width direction of the electrode assembly 110 and the exterior material 120 or may be discontinuously formed. In addition, the distance between adjacent hills or valleys may be formed at the same interval or may be provided to have different intervals, or the same interval and different intervals may be combined. In addition, as shown in FIG. 6, the electrode assembly 110 and the exterior material 120 may be formed with respect to the entire length or may be partially formed with respect to some lengths.

여기서, 상기 산부 및 골부는 반원을 포함하는 호형단면, 삼각이나 사각을 포함하는 다각단면 및 호형단면과 다각단면이 상호 조합된 다양한 형상의 단면을 갖도록 구비될 수 있으며, 각각의 산부 및 골부는 동일한 피치 및 폭을 갖도록 구비될 수도 있지만 서로 다른 피치 및 폭을 갖도록 구비될 수도 있다.Here, the peaks and valleys may be provided to have a cross section of various shapes in which an arc cross section including a semicircle, a polygonal cross section including a triangle or a square, and an arc cross section and a polygonal cross section are combined with each other. It may be provided to have a pitch and width, but may be provided to have different pitch and width.

이를 통해, 외장재(120) 및 전극조립체(110)가 반복적인 밴딩에 의해 길이방향에 대한 수축 및 이완이 반복적으로 일어나더라도 상기 패턴(119,124)을 통해 수축 및 이완의 변화량이 상쇄됨으로써 피로도를 줄일 수 있게 된다.Through this, even if the contraction and relaxation of the exterior material 120 and the electrode assembly 110 repeatedly occur in the longitudinal direction due to repeated bending, the amount of change in contraction and relaxation is offset through the patterns 119 and 124, thereby reducing fatigue. There will be.

이하, 플렉서블 배터리를 구성하는 각 구성에 대해 구체적으로 설명한다. Hereinafter, each configuration constituting the flexible battery will be described in detail.

도 2, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면, 상기 전극조립체(110)는 양극(112), 음극(116) 및 분리막(114)을 포함한다. 2, 7 and 8, the electrode assembly 110 includes an anode 112, a cathode 116, and a separator 114.

상기 양극(112)은 양극집전체(112a) 및 양극 활물질(112b)을 포함할 수 있고, 상기 음극(116)은 음극집전체(116a) 및 음극 활물질(116b)을 포함할 수 있으며, 상기 양극집전체(112a) 및 음극집전체(116a)는 소정의 면적을 갖는 판상의 시트형태로 구현될 수 있다.The positive electrode 112 may include a positive electrode current collector 112a and a positive electrode active material 112b, and the negative electrode 116 may include a negative electrode current collector 116a and a negative electrode active material 116b, and the positive electrode The current collector 112a and the negative electrode current collector 116a may be implemented in the form of a plate-like sheet having a predetermined area.

즉, 상기 양극(112) 및 음극(116)은 각각의 집전체(112a, 116a)의 일면 또는 양면에 활물질(112b, 116b)이 압착 또는 증착되거나 도포될 수 있다. 이때, 상기 활물질(112b, 116b)은 집전체(112a, 116a)의 전체면적에 대하여 구비될 수도 있고 일부 면적에 대하여 부분적으로 구비될 수도 있다.That is, the positive electrode 112 and the negative electrode 116 may be compressed or deposited or coated with active materials 112b and 116b on one or both surfaces of the current collectors 112a and 116a, respectively. In this case, the active materials 112b and 116b may be provided with respect to the entire area of the current collectors 112a and 116a, or may be partially provided with respect to some areas.

여기서, 상기 양극집전체(112a)는 당업계에서 통상적으로 플렉서블 배터리의 양극집전체로 사용할 수 있는 물질이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄(Al)을 사용할 수 있다.Here, the positive electrode current collector 112a may be used without limitation as long as it can be used as a positive electrode current collector of a flexible battery in the art, and preferably aluminum (Al).

또한, 상기 양극집전체(112a)는 패턴 형성 시 양극활물질 및 양극집전체의 크랙 발생을 방지할 수 있도록 두께가 10 ~ 30㎛, 바람직하게는 두께가 15 ~ 25㎛일 수 있다. 만일 상기 양극집전체(112a)의 두께가 상기 범위를 만족하지 못하면 패턴 형성 시 양극활물질(112b) 및 양극집전체(112a)에 크랙이 발생할 수 있다.In addition, the positive electrode current collector 112a may have a thickness of 10 to 30 μm, preferably 15 to 25 μm, to prevent cracking of the positive electrode active material and the positive electrode current collector during pattern formation. If the thickness of the positive electrode current collector 112a does not satisfy the above range, cracks may occur in the positive electrode active material 112b and the positive electrode current collector 112a during pattern formation.

또한, 상기 음극집전체(116a)는 당업계에서 통상적으로 플렉서블 배터리의 음극집전체로 사용할 수 있는 물질이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 구리(Cu)를 사용할 수 있다.In addition, the negative electrode current collector 116a may be used without limitation as long as it can be used as a negative electrode current collector of a flexible battery in the art, and preferably copper (Cu).

한편, 상기 음극(116)은 포일형의 음극집전체(116a)를 구비하고, 이에 따라 증착으로 형성한 음극집전체(116a)를 사용하는 것에 비하여, 전극조립체에 패턴 형성 시 음극활물질 및 음극집전체의 크랙 발생을 현저히 방지할 수 있는 효과를 나타낸다.On the other hand, the negative electrode 116 has a foil-type negative electrode current collector 116a, and accordingly, compared to using the negative electrode current collector 116a formed by evaporation, the negative electrode active material and the negative electrode collector during pattern formation in the electrode assembly It shows an effect capable of significantly preventing the occurrence of cracks in the whole.

또한, 상기 음극집전체(116a)는 전극조립체(110)에 패턴 형성 시 음극활물질(116b) 및 음극집전체(116a)의 크랙 발생을 더욱 현저히 방지할 수 있도록, 두께가 3 ~ 18㎛ 및 12% 이상 연신된 것일 수 있고, 바람직하게는 두께가 6 ~ 15㎛ 및 15 ~ 25%로 연신된 것일 수 있다. 만일 상기 음극집전체(116a)의 두께 및 연신된 비율을 만족하지 못하면 패턴 형성 시 음극활물질 및/또는 음극집전체에 크랙이 발생할 수 있다.In addition, the negative electrode current collector 116a has a thickness of 3 to 18 μm and 12 to prevent cracking of the negative electrode active material 116b and the negative electrode current collector 116a when the pattern is formed on the electrode assembly 110. % Or more, and preferably a thickness of 6 to 15 μm and 15 to 25%. If the thickness and the stretched ratio of the negative electrode current collector 116a are not satisfied, cracks may occur in the negative electrode active material and / or the negative electrode current collector during pattern formation.

또한, 상기 양극집전체(112a) 및 음극집전체(116a)는 각각의 몸체로부터 외부기기와의 전기적인 연결을 위한 음극단자(118a) 및 양극단자(118b)가 각각 형성될 수 있다. 여기서, 상기 양극단자(118b) 및 음극단자(118a)는 상기 양극집전체(112a) 및 음극집전체(116a)로부터 연장되어 외장재(120)의 일측에 돌출되는 형태로 구비될 수도 있고, 외장재(120)의 표면상에 노출되도록 구비될 수도 있다.In addition, the positive electrode current collector 112a and the negative electrode current collector 116a may be respectively formed with a negative electrode terminal 118a and a positive electrode terminal 118b for electrical connection with external devices from their respective bodies. Here, the positive electrode terminal 118b and the negative electrode terminal 118a may be provided in a form that extends from the positive electrode current collector 112a and the negative electrode current collector 116a and protrudes on one side of the exterior material 120. 120).

한편, 상기 양극 활물질(112b)은 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질을 포함하며, 이러한 양극 활물질의 대표적인 예로는LiCoO2, LiNiO2, LiNiCoO2, LiMnO2, LiMn2O4, V2O5, V6O13, LiNi1-x-yCoxMyO2(0 ≤ x≤ 1, 0 ≤y ≤ 1, 0 ≤ x+y ≤ 1, M은 Al, Sr, Mg, La 등의 금속)와 같은 리튬-전이 금속 산화물, NCM(Lithium Nickel Cobalt Manganese)계 활물질 중 하나를 사용할 수 있고, 이들이 1종 이상 혼합된 혼합물을 사용할 수 있다.Meanwhile, the positive electrode active material 112b includes a positive electrode active material capable of reversing and deintercalating lithium ions, and representative examples of the positive electrode active material include LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiNiCoO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , V 2 O 5 , V 6 O 13 , LiNi 1-xy Co x M y O 2 (0 ≤ x≤ 1, 0 ≤y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1, M is Al, Lithium-transition metal oxides such as metals such as Sr, Mg, and La) and one of NCM (Lithium Nickel Cobalt Manganese) -based active materials may be used, and a mixture of one or more of them may be used.

또한, 상기 음극 활물질(116b)은 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질을 포함하며, 이러한 음극 활물질로는 결정질 또는 비정질의 탄소, 탄소 섬유, 또는 탄소 복합체의 탄소계 음극 활물질, 주석 산화물, 이들을 리튬화한 것, 리튬, 리튬합금 및 이들이 1종 이상 혼합된 혼합물로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 여기서, 탄소는 탄소나노튜브, 탄소나노와이어, 탄소나노섬유, 흑연, 활성탄, 그래핀 및 그래파이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.In addition, the negative electrode active material 116b includes a negative electrode active material capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium ions. Examples of the negative electrode active material include crystalline or amorphous carbon, carbon fiber, or carbon of a carbon composite material. It may be selected from the group consisting of a system negative electrode active material, tin oxide, a lithiated one, lithium, a lithium alloy and a mixture of one or more of them. Here, the carbon may be at least one selected from the group consisting of carbon nanotubes, carbon nanowires, carbon nanofibers, graphite, activated carbon, graphene, and graphite.

그러나 본 발명에 사용되는 양극 활물질 및 상기 음극 활물질을 이에 한정하는 것은 아니며, 통상적으로 사용되는 양극 활물질 및 음극 활물질이 모두 사용될 수 있음을 밝혀둔다.However, the positive electrode active material and the negative electrode active material used in the present invention are not limited thereto, and it is revealed that both the positive electrode active material and the negative electrode active material that are commonly used can be used.

이때, 본 발명에서는 양극 활물질(112b) 및 음극 활물질(116b)에 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 성분을 함유할 수 있다. 이는, 밴딩시 상기 양극 활물질(112b) 및 음극 활물질(116b)이 각각의 집전체(112a, 116a)로부터 박리되거나 크랙이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.At this time, in the present invention, a positive electrode active material 112b and a negative electrode active material 116b may contain a polytetrafluoroethylene (PTFE) component. This is to prevent the positive electrode active material 112b and the negative electrode active material 116b from peeling or cracking from the current collectors 112a and 116a during bending.

이와 같은 PTFE 성분은 양극 활물질(112b) 및 음극 활물질(116b) 각각의 총중량에서 0.5 ~ 20wt%일 수 있고, 바람직하게는 5wt% 이하일 수 있다.The PTFE component may be 0.5 to 20 wt% in the total weight of each of the positive electrode active material 112b and the negative electrode active material 116b, and may preferably be 5 wt% or less.

한편, 상기 양극(112)과 음극(116) 사이에 배치되는 분리막(114)은 부직포층의 일면 또는 양면에 나노섬유웹층이 포함되는 구조일 수 있다. Meanwhile, the separator 114 disposed between the anode 112 and the cathode 116 may have a structure in which a nanofiber web layer is included on one or both surfaces of the nonwoven layer.

여기서, 상기 나노섬유웹층은 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile) 나노섬유 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride) 나노섬유 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 나노섬유일 수 있다.Here, the nanofiber web layer may be a nanofiber containing at least one selected from polyacrylonitrile nanofibers and polyvinylidene fluoride nanofibers.

바람직하게는, 상기 나노섬유웹층은 방사성 및 균일한 기공형성을 확보하기 위해 폴리아크릴니트릴 나노섬유만으로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유는 평균직경 0.1 ~ 2㎛일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 ~ 1.0㎛일 수 있다.Preferably, the nanofiber web layer may be composed of only polyacrylonitrile nanofibers to ensure radioactivity and uniform pore formation. Here, the polyacrylonitrile nanofibers may have an average diameter of 0.1 to 2㎛, and preferably 0.1 to 1.0㎛.

이는, 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 평균직경이 0.1㎛ 미만이면 분리막이 충분한 내열성을 확보하지 못하는 문제가 있을 수 있고, 2㎛를 초과하면 분리막의 기계적 강도는 우수하나 분리막의 탄성력이 오히려 감소할 수 있기 때문이다.This, if the average diameter of the polyacrylonitrile nanofibers is less than 0.1㎛ may have a problem that the separator does not secure sufficient heat resistance, if it exceeds 2㎛, the mechanical strength of the separator is excellent, but the elastic force of the separator is rather reduced Because it can.

또한, 상기 분리막(114)은 전해액으로 겔 폴리머 전해액이 사용되는 경우 상기 겔 폴리머 전해액의 함침성을 최적화시킬 수 있도록 복합 다공성 분리막이 사용될 수 있다.In addition, the separator 114 may be a composite porous separator to optimize the impregnation property of the gel polymer electrolyte when a gel polymer electrolyte is used as the electrolyte.

즉, 상기 복합 다공성 분리막은 지지체(matrix)로서 사용되며 미세 기공을 갖는 다공성 부직포와, 방사 가능한 고분자 물질로 형성되어 전해액을 함침하고 있는 다공성 나노섬유 웹을 포함할 수 있다.That is, the composite porous separator is used as a support (matrix) and may include a porous non-woven fabric having fine pores and a porous nanofiber web formed of a radioactive polymer material and impregnating an electrolyte.

여기서, 상기 다공성 부직포는 PP 부직포, PE 부직포, 코어로서 PP 섬유의 외주에 PE가 코팅된 이중 구조의 PP/PE 섬유로 이루어진 부직포, PP/PE/PP의 3층 구조로 이루어지며, 상대적으로 융점이 낮은 PE에 의해 셧다운 기능을 갖는 부직포, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유로 이루어진 PET 부직포, 또는 셀룰로즈 섬유로 이루어진 부직포 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 PE 부직포는 융점이 100 ~ 120℃ 일 수 있고, PP 부직포는 융점이 130 ~ 150℃ 일 수 있으며, PET 부직포는 융점이 230 ~ 250℃일 수 있다.Here, the porous nonwoven fabric is composed of a PP nonwoven fabric, a PE nonwoven fabric, a nonwoven fabric composed of PP / PE fibers of a double structure coated with PE on the outer periphery of the PP fiber as a core, and a three layer structure of PP / PE / PP, with a relatively melting point. Either a nonwoven fabric having a shutdown function, a PET nonwoven fabric made of polyethylene terephthalate (PET) fibers, or a nonwoven fabric made of cellulose fibers may be used by this low PE. In addition, the PE nonwoven fabric may have a melting point of 100 to 120 ° C, the PP nonwoven fabric may have a melting point of 130 to 150 ° C, and the PET nonwoven fabric may have a melting point of 230 to 250 ° C.

이때, 상기 다공성 부직포는 두께가 10 내지 40㎛ 범위로 설정되고, 기공도가 5 내지 55%, 걸리값(Gurley value)은 1 내지 1000sec/100c로 설정되는 것이 바람직하다.At this time, the porous nonwoven fabric is preferably set to a thickness of 10 to 40㎛, porosity is 5 to 55%, Gurley value (Gurley value) is preferably set to 1 to 1000sec / 100c.

한편, 상기 다공성 나노섬유 웹은 각각 전해액에 팽윤이 이루어지는 팽윤성 고분자를 단독으로 사용하거나 팽윤성 고분자에 내열성을 강화할 수 있는 내열성 고분자가 혼합된 혼합 고분자를 사용할 수 있다.On the other hand, the porous nanofiber web may use a swellable polymer that is swelled in the electrolyte, respectively, or a mixed polymer in which a heat-resistant polymer capable of enhancing heat resistance is mixed with the swellable polymer.

이와 같은 상기 다공성 나노섬유 웹은 단일 또는 혼합 폴리머를 용매에 용해시켜 방사용액을 형성한 후, 방사용액을 전기방사장치를 사용하여 방사하면 방사된 나노섬유가 콜렉터에 축적되어 3차원 기공 구조를 갖는 다공성 나노섬유 웹을 형성할 수 있다. The porous nanofibrous web is formed by dissolving a single or mixed polymer in a solvent to form a spinning solution, and when spinning the spinning solution using an electrospinning device, the spun nanofibers accumulate in the collector and have a three-dimensional pore structure. Porous nanofiber webs can be formed.

여기서, 상기 다공성 나노섬유 웹은 용매에 용해되어 방사용액을 형성한 후 전기방사방법으로 방사되어 나노섬유를 형성할 수 있는 폴리머라면 모두 사용이 가능하다. 일례로, 상기 폴리머는 단일 폴리머 또는 혼합 폴리머일 수 있으며, 팽윤성 폴리머, 비팽윤성 폴리머, 내열성 폴리머, 팽윤성 폴리머와 비팽윤성 폴리머가 혼합된 혼합 폴리머, 팽윤성 폴리머와 내열성 폴리머가 혼합된 혼합 폴리머 등이 사용될 수 있다.Here, the porous nanofiber web can be used as long as it is a polymer capable of forming a nanofiber by dissolving in a solvent to form a spinning solution and then spinning by an electrospinning method. For example, the polymer may be a single polymer or a mixed polymer, and a swellable polymer, a non-swellable polymer, a heat-resistant polymer, a mixed polymer in which a swellable polymer and a non-swellable polymer are mixed, a mixed polymer in which a swellable polymer and a heat-resistant polymer are mixed, etc. may be used. Can be.

이때, 상기 다공성 나노섬유 웹이 팽윤성 폴리머와 비팽윤성 폴리머(또는 내열성 폴리머)의 혼합 폴리머를 사용하는 경우, 팽윤성 폴리머와 비팽윤성 폴리머는 9:1 내지 1:9 범위의 중량비, 바람직하게는 8:2 내지 5:5 범위의 중량비로 혼합될 수 있다.In this case, when the porous nanofiber web uses a mixed polymer of a swellable polymer and a non-swellable polymer (or a heat-resistant polymer), the swellable polymer and the non-swellable polymer have a weight ratio in the range of 9: 1 to 1: 9, preferably 8: It can be mixed in a weight ratio in the range of 2 to 5: 5.

통상적으로, 비팽윤성 폴리머의 경우 일반적으로 내열성 폴리머인 것이 많으며 팽윤성 폴리머와 비교할 때 분자량이 크기 때문에 융점도 상대적으로 높다. 이에 따라, 비팽윤성 폴리머는 융점이 180℃ 이상인 내열성 폴리머인 것이 바람직하고, 팽윤성 폴리머는 융점이 150℃이하, 바람직하게는 100~150℃ 범위 내의 융점을 가지는 수지인 것이 바람직하다.In general, in the case of a non-swellable polymer, there are usually many heat-resistant polymers, and the melting point is also relatively high because of a large molecular weight when compared to a swellable polymer. Accordingly, the non-swellable polymer is preferably a heat-resistant polymer having a melting point of 180 ° C. or higher, and the swellable polymer is preferably a resin having a melting point of 150 ° C. or less, preferably within a range of 100 to 150 ° C.

한편, 본 발명에 사용 가능한 팽윤성 폴리머는 전해액에 팽윤이 일어나는 수지로서 전기 방사법에 의하여 초극세 나노섬유로 형성 가능한 것이 사용될 수 있다.On the other hand, the swellable polymer usable in the present invention can be used as a resin that swells in the electrolyte and can be formed of ultra-fine nanofibers by electrospinning.

일례로, 상기 팽윤성 폴리머는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리(비닐리덴플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌), 퍼풀루오로폴리머, 폴리비닐클로라이드 또는 폴리비닐리덴 클로라이드 및 이들의 공중합체 및 폴리에틸렌글리콜 디알킬에테르 및 폴리에틸렌글리콜 디알킬에스터를 포함하는 폴리에틸렌글리콜 유도체, 폴리(옥시메틸렌-올리 고-옥시에틸렌), 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리프로필렌옥사이드를 포함하는 폴리옥사이드, 폴리비닐아세테이트, 폴리(비닐피롤리돈-비닐아세테이트), 폴리스티렌 및 폴리스티렌아크릴로니트릴 공중합체, 폴리아크릴로니트릴 메틸메타크릴레이트 공중합체를 포함하는 폴리아크릴로니트릴 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 및 이들 중 1종 이상이 혼합된 혼합물이 사용될 수 있다.In one example, the swellable polymer may include polyvinylidene fluoride (PVDF), poly (vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), perfuropolymer, polyvinyl chloride or polyvinylidene chloride, and copolymers thereof, and Polyethylene glycol derivatives including polyethylene glycol dialkyl ethers and polyethylene glycol dialkyl esters, poly (oxymethylene-oligo-oxyethylene), polyoxides including polyethylene oxide and polypropylene oxide, polyvinyl acetate, poly (vinylpy Polyacrylonitrile copolymers, polymethylmethacrylate, polymethylmethacrylate copolymers, including lollydon-vinyl acetate), polystyrene and polystyreneacrylonitrile copolymers, polyacrylonitrile methylmethacrylate copolymers, and Mixtures of one or more of these are used Can be.

또한, 상기 내열성 폴리머 또는 비팽윤성 폴리머는 전기방사를 위해 유기용매에 용해될 수 있고 유기 전해액에 포함되는 유기 용매에 의해 팽윤성 폴리머보다 팽윤이 더디게 일어나거나 팽윤이 일어나지 않으며, 융점이 180℃ 이상인 수지가 사용될 수 있다.In addition, the heat-resistant polymer or non-swellable polymer can be dissolved in an organic solvent for electrospinning, and swelling is slower than swellable polymers or swelling does not occur by an organic solvent contained in the organic electrolyte, and a resin having a melting point of 180 ° C or higher Can be used.

일례로, 상기 내열성 폴리머 또는 비팽윤성 폴리머는 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리아마이드이미드, 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미이드), 폴리설폰, 폴리에테르케톤, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리트리메틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등과 같은 방향족 폴리에스터, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리디페녹시포스파젠, 폴리{비스[2-(2-메톡시에톡시)포스파젠]} 같은 폴리포스파젠류, 폴리우레탄 및 폴리에테르우레탄을 포함하는 폴리우레탄공중합체, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등을 사용할 수 있다.In one example, the heat-resistant polymer or non-swellable polymer is polyacrylonitrile (PAN), polyamide, polyimide, polyamideimide, poly (meth-phenylene isophthalamide), polysulfone, polyether ketone, polyethylene tele Aromatic polyesters such as phthalate, polytrimethylene telephthalate, polyethylene naphthalate, polytetrafluoroethylene, polydiphenoxyphosphazene, poly {bis [2- (2-methoxyethoxy) phosphazene]} Polyurethane copolymers including phosphazene, polyurethane and polyether urethane, cellulose acetate, cellulose acetate butylate, cellulose acetate propionate, and the like can be used.

한편, 상기 부직포층을 구성하는 부직포는 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐알코올(PVA, polyvinyl alcohol), 폴리설폰(polysulfone), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리아마이드(polyamide), 폴리에틸렌옥사이드(PEO, polyethylene oxide), 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 폴리프로필렌(PP,polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리우레탄(PU, polyurethane), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, poly methylmethacrylate) 및 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile) 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.On the other hand, the non-woven fabric constituting the non-woven layer is cellulose, cellulose acetate, polyvinyl alcohol (PVA), polysulfone, polyimide, polyetherimide, polyamide, Polyethylene oxide (PEO), polyethylene (PE, polyethylene), polypropylene (PP, polypropylene), polyethylene terephthalate (PET), polyurethane (PU, polyurethane), polymethyl methacrylate (PMMA, One or more selected from poly methylmethacrylate and polyacrylonitrile may be used.

여기서, 상기 부직포층은 무기첨가제를 더 포함할 수 있으며, 상기 무기첨가제는 SiO, SnO, SnO2, PbO2, ZnO, P2O5, CuO, MoO, V2O5, B2O3, Si3N4, CeO2, Mn3O4, Sn2P2O7, Sn2B2O5, Sn2BPO6, TiO2, BaTiO3, Li2O, LiF, LiOH, Li3N, BaO, Na2O, Li2CO3, CaCO3, LiAlO2, SiO2, Al2O3 및 PTFE 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. Here, the nonwoven layer may further include an inorganic additive, and the inorganic additive is SiO, SnO, SnO 2 , PbO 2 , ZnO, P 2 O 5 , CuO, MoO, V 2 O 5 , B 2 O 3 , Si 3 N 4 , CeO 2 , Mn 3 O 4 , Sn 2 P 2 O 7 , Sn 2 B 2 O 5 , Sn 2 BPO 6 , TiO 2 , BaTiO 3 , Li 2 O, LiF, LiOH, Li 3 N, BaO, Na 2 O, Li 2 CO 3 , CaCO 3 , LiAlO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 And may include one or more selected from PTFE.

그리고 상기 무기첨가제인 무기물 입자는 평균입경이 10 ~ 50nm일 수 있으며, 바람직하게는 10 ~ 30nm일 수 있고, 더욱 바람직하게는 10 ~ 20nm일 수 있다. In addition, the inorganic particles as the inorganic additive may have an average particle diameter of 10 to 50 nm, preferably 10 to 30 nm, and more preferably 10 to 20 nm.

더불어, 상기 분리막의 평균두께는 10 ~ 100㎛일 수 있고, 바람직하게는 10 ~ 50㎛일 수 있다. 이는, 분리막의 평균두께가 10㎛ 미만이면 분리막이 너무 얇아서 배터리의 반복적인 구부러짐 및/또는 펴짐에 의한 분리막의 장기적인 내구성을 확보할 수 없을 수 있고, 100㎛를 초과하면 플렉서블 배터리의 박육화에 불리하므로 상기 범위 내의 평균두께를 갖는 것이 좋다.In addition, the average thickness of the separator may be 10 ~ 100㎛, preferably 10 ~ 50㎛. This is because if the average thickness of the separator is less than 10 μm, the separator may be too thin to secure long-term durability of the separator due to repeated bending and / or unfolding of the battery, and if it exceeds 100 μm, it is disadvantageous for thinning the flexible battery. It is desirable to have an average thickness within the above range.

그리고 상기 부직포층은 평균두께 10 ~ 30㎛으로, 바람직하게는 15~ 30㎛로 형성시키고, 상기 나노섬유웹층은 평균두께 1 ~ 5㎛를 갖는 것이 좋다.In addition, the nonwoven fabric layer is formed to have an average thickness of 10 to 30㎛, preferably 15 to 30㎛, and the nanofiber web layer preferably has an average thickness of 1 to 5㎛.

또한, 도 1 및 도 9를 참조하여 설명하면 상기 외장재(120)는 일정면적을 갖는 판상의 부재로 이루어지며, 내부에 상기 전극조립체(110) 및 전해액을 수용함으로써 외력으로부터 상기 전극조립체(110)를 보호하고, 외부에서 배터리 내부로 습기나 공기의 침투를 방지하여 물성 저하를 최소화 하는 동시에 전해액(미도시)이 외부로 누설되는 것을 방지한다. In addition, referring to FIGS. 1 and 9, the exterior material 120 is formed of a plate-like member having a predetermined area, and the electrode assembly 110 from external force is accommodated by receiving the electrode assembly 110 and an electrolyte therein. And prevents the ingress of moisture or air from the outside to the inside of the battery, thereby minimizing deterioration of physical properties and preventing leakage of electrolyte (not shown) to the outside.

상기 외장재(120)는 전극조립체(110)를 기준으로 그 상부에 배치되는 상부 외장재(121), 그 하부에 배치되는 하부 외장재(122)를 포함할 수 있고, 상기 상부 외장재(121) 및 하부 외장재(122)는 각각이 분리된 것 또는 한 장의 외장재가 접어서 상부 외장재(121) 및 하부 외장재(122)를 형성한 것일 수 있다(도 10 참조).The exterior material 120 may include an upper exterior material 121 disposed on an upper portion of the electrode assembly 110 and a lower exterior material 122 disposed on a lower portion thereof, and the upper exterior material 121 and a lower exterior material Each of 122 may be a separate one or a single exterior material folded to form an upper exterior material 121 and a lower exterior material 122 (see FIG. 10).

또한, 도 1 및 2에 도시된 것과 같이 상기 상부 외장재(121)와 하부 외장재(122)는 전극조립체(110)의 상부와 하부에 각각 배치되어 상기 전극조립체(110) 및 전해액(미도시)을 수용하는 제1영역(S1)과 상기 상부 외장재(121)와 상기 하부 외장재(122)가 접합되어 상기 제1영역을 둘러싸도록 밀봉된 제2영역(S2)을 포함할 수 있다.In addition, as shown in Figures 1 and 2, the upper sheathing material 121 and the lower sheathing material 122 are disposed on the upper and lower portions of the electrode assembly 110, respectively, to provide the electrode assembly 110 and the electrolyte (not shown). A first region (S 1 ) to be accommodated, the upper exterior material 121 and the lower exterior material 122 may be joined to include a second area (S 2 ) sealed to surround the first area.

이때, 상기 상부 외장재(121) 및 하부 외장재(122)는 순차적으로 적층된 제1수지층(121a,122a), 방습층(121b,122b) 및 제2수지층(121c,122c)을 각각 포함할 수 있다. 또한, 상기 상부 외장재(121) 및 하부 외장재(122) 각각의 제1수지층(121a,122a)이 전극조립체에 맞닿도록 내측에 위치하도록 하여 전극조립체(110)와 전해액(미도시)을 봉지할 수 있다. At this time, the upper exterior material 121 and the lower exterior material 122 may include first resin layers 121a, 122a, moisture-proof layers 121b, 122b, and second resin layers 121c, 122c sequentially stacked, respectively. have. In addition, the electrode assembly 110 and the electrolyte (not shown) are sealed by placing the first resin layers 121a and 122a of the upper exterior material 121 and the lower exterior material 122 so as to be in contact with the electrode assembly. Can be.

상기 외장재(120)는 제1수지층(121a,122a), 방습층(121b,122b) 및 제2수지층(121c,122c)이 순차적으로 적층되어 형성된 것이 수 있는데, 상기 제1수지층(121a, 122a)은 외장재(121, 122) 간을 서로 실링시켜 배터리 내부에 구비되는 전해액이 외부로 누액되지 않도록 밀봉시킬 수 있는 접합부재의 역할을 담당한다. 상기 제1수지층(121a,122a)은 통상적으로 배터리용 외장재에 구비되는 접합부재의 재질일 수 있으나, 바람직하게는 PPa(acid modified polypropylene), 폴리프로필렌 (polyprolypene), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene), LDPE(Low Density Polyethylene), HDPE(High Density Polyethylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트, 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 에폭시 수지 및 페놀 수지 중 선택된 1종 이상의 고분자화합물이 단층 또는 다층을 형성할 수 있고, 바람직하게는 PPa(acid modified polypropylene), 폴리프로필렌(polyprolypene), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene), LDPE(Low Density Polyethylene), HDPE(High Density Polyethylene) 중 선택된 1종 이상의 고분자화합물에 의해 단층 또는 다층으로 구성될 수도 있다. 일예로 상기 제1수지층(121a,122a)은 제1PP층(도 3 121a1) 및 제2PP층(도 3 121a2)이 적층된 다층일 수 있다.The exterior material 120 may be formed by sequentially stacking the first resin layers 121a, 122a, the moisture-proof layers 121b, 122b, and the second resin layers 121c, 122c, wherein the first resin layers 121a, 122a) serves as a bonding member that seals the exterior materials 121 and 122 to seal each other so that the electrolyte solution provided inside the battery does not leak to the outside. The first resin layer (121a, 122a) may be a material of a bonding member that is usually provided on the exterior material for batteries, but preferably PPa (acid modified polypropylene), polypropylene (polyprolypene), LLDPE (Linear Low Density Polyethylene) , LDPE (Low Density Polyethylene), HDPE (High Density Polyethylene), polyethylene terephthalate, ethylene vinyl acetate (EVA), one or more polymer compounds selected from epoxy resins and phenol resins can form a single layer or multi-layer, preferably Is composed of a single layer or multi-layer by one or more polymer compounds selected from PPa (acid modified polypropylene), polypropylene (polyprolypene), LLDPE (Linear Low Density Polyethylene), LDPE (Low Density Polyethylene), HDPE (High Density Polyethylene) It might be. For example, the first resin layers 121a and 122a may be a multilayer in which a first PP layer (FIG. 3 121a 1 ) and a second PP layer (FIG. 3 121a 2 ) are stacked.

또한, 상기 제1수지층(121a,122a)은 평균두께가 35㎛ ~ 120㎛일 수 있으며, 바람직하게는 평균두께가 60㎛ ~ 100㎛일 수 있다.In addition, the first resin layers 121a and 122a may have an average thickness of 35 μm to 120 μm, and preferably an average thickness of 60 μm to 100 μm.

이는, 상기 제1수지층(121a, 122a)의 평균두께가 35㎛ 미만이면 제1외장재(121) 및 제2외장재(122)의 테두리 측을 밀봉하는 과정에서 서로 맞접하는 제1수지층(121a, 122a)간의 접합력 이 떨어지거나 전해액의 누설을 방지하기 위한 기밀성을 확보하는데 불리할 수 있고, 평균두께가 120㎛를 초과하게 되면 비경제적이며 박형화에 불리하기 때문이다.This is, if the average thickness of the first resin layer (121a, 122a) is less than 35㎛, the first resin layer (121a) that abuts each other in the process of sealing the edge of the first exterior material 121 and the second exterior material 122 , 122a) may be inferior in securing the airtightness to prevent the adhesion between the electrolytes or leaks, and if the average thickness exceeds 120 μm, it is uneconomical and disadvantageous in thinning.

상기, 방습층(121b, 122b)은 제1수지층(121a, 122a)과 제2수지층(121c, 122c) 사이에 개재되어 외부로부터 배터리 내부로 습기가 침투되는 것을 방지하고 전해액이 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 것이다. The moisture-proof layers 121b and 122b are interposed between the first resin layers 121a and 122a and the second resin layers 121c and 122c to prevent moisture from penetrating into the battery from the outside and leaking electrolyte. It is to prevent things.

이를 위해, 상기 방습층(121b, 122b)은 습기 및 전해액이 통과할 수 없도록 밀도가 조밀한 금속층이나 고분자 필름 등 배터리의 외장재에 구비될 수 있다고 공지된 것을 포함할 수 있다. 상기 방습층(121b, 122b)이 금속층일 경우 포일(foil)류의 금속박판이나 후술할 제2수지층(121c, 122c)상에 통상의 공지된 방법, 예를 들어 스퍼터링, 화학기상증착 등의 방법을 통해 형성되는 금속증착막일 수 있고, 바람직하게는 금속박판으로 형성될 수 있으며, 이를 통해 패턴 형성시 금속층의 크랙이 방지되어 전해액이 외부로 누출되고, 외부로부터의 투습을 방지할 수 있다.To this end, the moisture-proof layers 121b and 122b may include those known to be provided in an exterior material of a battery such as a dense metal layer or a polymer film so that moisture and electrolyte cannot pass therethrough. When the moisture-proof layer (121b, 122b) is a metal layer, a foil (foil) of the metal thin plate or the second resin layer (121c, 122c) to be described later, a known method, for example, sputtering, chemical vapor deposition, etc. It may be a metal deposition film formed through, preferably may be formed of a thin metal plate, through which a crack in the metal layer is prevented when forming a pattern, and an electrolyte leaks to the outside and moisture permeation from the outside can be prevented.

일례로, 상기 금속층은 알루미늄, 구리, 인청동(phosphorbronze, PB), 알루미늄청동(aluminium bronze), 백동, 베릴륨-구리(Berylium-copper), 크롬-구리, 티탄-구리, 철-구리, 코르손 합금 및 크롬-지르코늄 구리 합금 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.For example, the metal layer is aluminum, copper, phosphor bronze (PB), aluminum bronze, aluminum bronze, beryllium-copper, chrome-copper, titanium-copper, iron-copper, corson alloy And a chromium-zirconium copper alloy.

상기 방습층(121b, 122b)은 평균두께가 5㎛ 이상일 수 있으며, 바람직하게는 5㎛ ~ 100㎛일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 30㎛ ~ 50㎛일 수 있다. The moisture-proof layers 121b and 122b may have an average thickness of 5 μm or more, preferably 5 μm to 100 μm, and more preferably 30 μm to 50 μm.

이는, 방습층(121b, 122b)의 평균두께가 5㎛ 미만이면 배터리 내부로 습기가 침투되거나 배터리 내부의 전해액이 외부로 누액되기 쉽고, 특히 외장재(120)에 외력을 가해 패턴(124)이 형성되는 경우 이러한 문제의 발생확률은 더욱 증가될 우려가 있기 때문이다. This, if the average thickness of the moisture-proof layer (121b, 122b) is less than 5㎛, moisture is easily penetrated into the battery or the electrolyte inside the battery is easily leaked to the outside, in particular, by applying an external force to the exterior material 120, the pattern 124 is formed This is because the probability of occurrence of these problems may increase further.

또한, 상기 제2수지층(121c, 122c)은 외장재(120)의 외부 노출면 측에 위치하여 외장재의 강도를 보강하고 외부에서 인가되는 물리적인 접촉에 의하여 외장재에 스크래치와 같은 손상이 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다.In addition, the second resin layer (121c, 122c) is located on the external exposed surface side of the exterior material 120 to reinforce the strength of the exterior material and that the physical damage applied to the exterior material such as scratches caused damage to the exterior material It is to prevent.

상기 제2수지층(121c, 122c)은 나일론, PET(polyethylene terephthalate), COP(Cyclo olefin polymer), PI(polyimide) 및 불소계 화합물 중에서 선택된 1종 이상의 고분자화합물을 포함하여, 단층 또는 다층을 형성한 것일 수 있고, 일예로, 나일론층과 PET층이 적층된 것일 수 있다. The second resin layers 121c and 122c include one or more polymer compounds selected from nylon, PET (polyethylene terephthalate), COP (Cyclo olefin polymer), PI (polyimide) and fluorine-based compounds, to form a single layer or multiple layers. It may be, for example, a nylon layer and a PET layer may be laminated.

여기서, 상기 불소계 화합물은 PTFE(polytetra fluoroethylene), PFA(perfluorinated acid), FEP(fluorinated ethelene propylene copolymer), ETFE(polyethylene tetrafluoro ethylene), PVDF(polyvinylidene fluoride), ECTFE(Ethylene Chlorotrifluoroethylene) 및 PCTFE(polychlorotrifluoroethylene) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.Here, the fluorine-based compound is a polytetra fluoroethylene (PTFE), perfluorinated acid (PFA), fluorinated ethelene propylene copolymer (FEP), polyethylene tetrafluoro ethylene (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), Ethylene Chlorotrifluoroethylene (ECTFE) and polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) It may include one or more selected.

이때, 상기 제2수지층(121c, 122c)은 평균두께가 10㎛ ~ 50㎛일 수 있고, 바람직하게는 평균두께가 15㎛ ~ 40㎛일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 15㎛ ~ 35㎛일 수 있다. 이는, 상기 제2수지층(121c, 122c)의 평균두께가 10㎛ 미만이면 기계적 물성을 확보할 수 없으며, 50㎛를 초과하는 것은 기계적 물성의 확보에는 유리하나 비경제적이고 박형화에 불리하기 때문이다.At this time, the second resin layer (121c, 122c) may have an average thickness of 10㎛ ~ 50㎛, preferably an average thickness of 15㎛ ~ 40㎛, more preferably 15㎛ ~ 35㎛ days Can be. This is because if the average thickness of the second resin layers 121c and 122c is less than 10 μm, mechanical properties cannot be secured, and exceeding 50 μm is advantageous for securing mechanical properties, but is uneconomical and disadvantageous for thinning.

또한, 도 9와 다르게 상기 방습층(121b, 122b)과 제2수지층(121c, 122c) 사이에 드라이 라미네이트층(미도시)을 더 포함할 수 있다. In addition, unlike FIG. 9, a dry laminate layer (not shown) may be further included between the moisture-proof layers 121b and 122b and the second resin layers 121c and 122c.

상기 드라이 라미네이트층은 상기 금속층(121b, 122b)과 제2수지층(121c, 122c)을 접착시키는 역할을 담당하며, 공지된 수성 및/또는 유성의 공지된 유기용제형 접착제를 건조시켜 형성시킬 수 있다.The dry laminate layer serves to bond the metal layers 121b, 122b and the second resin layers 121c, 122c, and can be formed by drying a known organic solvent-based adhesive of known aqueous and / or oily properties. have.

이때, 상기 드라이 라미네이트층은 평균두께 1㎛ ~ 7㎛일 수 있으며, 바람직하게는 2㎛ ~ 5㎛로, 더욱 바람직하게는 2.5㎛ ~ 3.5㎛일 수 있다.At this time, the dry laminate layer may have an average thickness of 1 μm to 7 μm, preferably 2 μm to 5 μm, and more preferably 2.5 μm to 3.5 μm.

이는, 상기 드라이 라미네이트층의 평균두께가 1㎛ 미만이면 접착력이 너무 약해서 금속층(121b, 122b)과 제2수지층(121c, 122c)간의 박리가 발생할 수 있고, 7㎛를 초과하면 불필요하게 드라이 라미네이트층의 두께가 두꺼워져 수축 및 이완을 위한 패턴을 형성하는데 불리한 영향을 미칠 수 있기 때문이다.This, if the average thickness of the dry laminate layer is less than 1 μm, the adhesive strength is too weak, and peeling between the metal layers 121b and 122b and the second resin layers 121c and 122c may occur, and if it exceeds 7 μm, unnecessary dry lamination. This is because the thickness of the layer becomes thick, which may adversely affect the formation of patterns for shrinkage and relaxation.

상술한 전극조립체(110,110',110")와 함께 상술한 외장재(120)에 의해 봉지되는 전해액에 대해 설명한다. The electrolyte solution sealed by the above-described exterior material 120 together with the above-described electrode assemblies 110, 110 'and 110 "will be described.

상기 전해액은 2차전지에 통상적으로 사용되는 액상의 전해액이 사용될 수 있다.As the electrolyte, a liquid electrolyte commonly used in secondary batteries may be used.

일례로, 상기 전해액은 비수성 유기용매와 리튬염의 용질이 포함된 유기 전해액을 사용할 수 있다. 여기서, 상기 비수성 유기용매로는 카보네이트, 에스테르, 에테르 또는 케톤을 사용할 수 있다. 상기 카보네이트로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트(DPC), 메틸프로필 카보네이트(MPC), 에틸프로필카보네이트(EPC), 메틸에틸 카보네이트(MEC), 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BC) 등이 사용될 수 있으며, 상기 에스테르로는 부티로락톤(BL), 데카놀라이드(decanolide), 발레로락톤(valerolactone), 메발로노락톤(mevalonolactone), 카프로락톤(caprolactone), n-메틸 아세테이트, n-에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트 등이 사용될 수 있으며, 상기 에테르로는 디부틸에테르 등이 사용될 수 있으며, 상기 케톤으로는 폴리메틸비닐케톤이 있으나, 본 발명은 비수성 유기용매의 종류에 한정되는 것은 아니다.As an example, the electrolyte may be a non-aqueous organic solvent and an organic electrolyte containing a solute of a lithium salt. Here, carbonate, ester, ether, or ketone may be used as the non-aqueous organic solvent. The carbonate includes dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), methylpropyl carbonate (MPC), ethylpropyl carbonate (EPC), methylethyl carbonate (MEC), and ethylene carbonate (EC). , Propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), and the like, may be used as the ester, butyrolactone (BL), decanolide (decanolide), valerolactone, mevalonolactone (mevalonolactone) ), Caprolactone (caprolactone), n-methyl acetate, n-ethyl acetate, n-propyl acetate, etc. may be used, and dibutyl ether, etc. may be used as the ether, and polymethylvinylketone may be used as the ketone. However, the present invention is not limited to the type of non-aqueous organic solvent.

또한, 상기 전해액은 리튬염을 포함할 수 있으며, 상기 리튬염은 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 전지의 작동을 가능하게 하며, 그 예로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2x+1SO2)(여기서, x 및 y는 유리수이다.) 및 LiSO3CF3로 이루어진 군에서 선택되는 것을 하나 이상 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.In addition, the electrolyte may include a lithium salt, and the lithium salt acts as a source of lithium ions in the battery to enable the operation of a basic lithium battery, for example LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiN (C x F 2x + 1 SO 2 ) (C y F 2x + 1 SO 2 ) (where x and y are rational numbers) and LiSO 3 CF 3 may include one or more or mixtures thereof.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리(100,100')에는 겔 폴리머 전해질이 사용될 수 있고, 이를 통해 액상의 전해액을 구비한 플렉서블 배터리에서 발생할 수 있는 밴딩시 가스 누출 및 누액 발생을 방지할 수 있다.In the flexible battery 100 and 100 'according to an embodiment of the present invention, a gel polymer electrolyte may be used, thereby preventing gas leakage and leakage during banding that may occur in a flexible battery having a liquid electrolyte.

상기 겔 폴리머 전해질은 비수성 유기용매와 리튬염의 용질, 겔 폴리머 형성용 모노머와 중합 개시제를 포함하는 유기 전해액을 겔화 열처리시켜 겔 폴리머 전해질을 형성할 수 있다. 이와 같은 겔 폴리머 전해질은 상기 유기 전해액을 단독으로 열처리할 수도 있지만, 플렉서블 배터리의 내부에서 구비된 분리막에 상기 유기 전해액을 함침시킨 상태에서 열처리하여 모노머를 in-situ 중합하여 겔 상태의 겔 폴리머가 분리막(114)의 기공에 함습된 형태로 구현할 수 있다. 플렉서블 배터리내에서 in-situ 중합 반응은 열 중합을 통해 진행되며, 중합 시간은 대략 20분~12시간 정도 소요되고, 열 중합은 40 내지 90℃에서 수행될 수 있다. The gel polymer electrolyte may form a gel polymer electrolyte by gelling heat treatment of a non-aqueous organic solvent and a solute of a lithium salt, an organic electrolyte solution containing a monomer for forming a gel polymer, and a polymerization initiator. The gel polymer electrolyte may heat-treat the organic electrolyte alone, but the gel polymer in the gel state may be separated by in-situ polymerization of the monomer by heat treatment in a state in which the organic electrolyte is impregnated in the separator provided inside the flexible battery. It can be implemented in a form impregnated with the pores of (114). The in-situ polymerization reaction in the flexible battery proceeds through thermal polymerization, the polymerization time is about 20 minutes to 12 hours, and thermal polymerization may be performed at 40 to 90 ° C.

이때, 상기 겔 폴리머 형성용 모노머는 중합 개시제에 의해 중합 반응이 이루어지면서 중합체가 겔 폴리머를 형성하는 모노머라면 어떤 것도 사용 가능하다. 예를 들어, 메틸메타크릴레이트(MMA), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리프로필렌 옥사이드(PPO), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리메타크릴레이트(PMA), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 그 중합체에 대한 모노머나, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜아크릴레이트와 같은 2개 이상의 관능기를 가지는 폴리아크릴레이트를 예시할 수 있다.At this time, any of the monomers for forming the gel polymer may be used as long as the polymer is a monomer forming a gel polymer while the polymerization reaction is performed by a polymerization initiator. For example, methyl methacrylate (MMA), polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), polyacrylonitrile (PAN), polyvinylidene fluoride (PVDF), polymethacrylate (PMA), Polymethyl methacrylate (PMMA) or a monomer for the polymer, or polyacrylate having two or more functional groups such as polyethylene glycol dimethacrylate and polyethylene glycol acrylate can be exemplified.

또한, 상기 중합 개시제의 예로는 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl peroxide), 아세틸퍼옥사이드(Acetyl peroxide), 디라우릴퍼옥사이드(Dilauryl peroxide), 디-터트부틸퍼옥사이드(Di-tertbutylperoxide), 큐밀하이드로퍼옥사이드(Cumyl hydroperoxide), 하이드로겐퍼옥사이드(Hydrogen peroxide) 등의 유기과산화물류나 히드로과산화물류와, 2,2-아조비스(2-시아노부탄)(2,2-Azobis(2-cyanobutane)), 2,2-아조비스(메틸부티로나이트릴)(2,2-Azobis(Methylbutyronitrile)) 등의 아조화합물류 등이 있다. 상기 중합 개시제는 열에 의해 분해되어 라디칼을 형성하고, 자유라디칼 중합에 의해 모노머와 반응하여 겔 폴리머 전해질, 즉 겔 폴리머를 형성한다.  Further, examples of the polymerization initiator include benzoyl peroxide, acetyl peroxide, dilauryl peroxide, di-tertbutylperoxide, cumyl hydroperoxide ( Organic peroxides or hydroperoxides such as cumyl hydroperoxide and hydrogen peroxide, and 2,2-azobis (2-cyanobutane), 2, And azo compounds such as 2-azobis (methylbutyronitrile) (2,2-Azobis (Methylbutyronitrile)). The polymerization initiator is decomposed by heat to form a radical, and reacts with the monomer by free radical polymerization to form a gel polymer electrolyte, that is, a gel polymer.

상기 겔 폴리머 형성용 모노머는 유기 전해액에 대하여 1 내지 10 중량% 로 사용되는 것이 바람직하다. 상기 모노머의 함량이 1 미만이면 겔형의 전해질이 형성되기 어렵고 10 중량%를 초과하는 경우에는 수명 열화의 문제가 있다. 또한, 상기 중합 개시제는 상기 겔 폴리머 형성용 모노머에 대하여 0.01~5 중량%로 포함될 수 있다.The gel polymer forming monomer is preferably used in an amount of 1 to 10% by weight relative to the organic electrolyte. When the content of the monomer is less than 1, it is difficult to form a gel electrolyte, and when it exceeds 10% by weight, there is a problem of deterioration in life. In addition, the polymerization initiator may be included in an amount of 0.01 to 5% by weight relative to the monomer for forming the gel polymer.

상술한 본 발명의 일 실시에에 따른 플렉서블 배터리(100)는 (1) 한 장의 외장재 또는 2장의 외장재로 전극조립체의 상부와 하부를 덮는 단계, (2) 상기 전극조립체를 봉지하도록 상기 전극조립체 상부에 위치하는 상부 외장재의 테두리 부분과 상기 전극조립체 하부에 위치하는 하부 외장재 테두리 부분을 실링시키되, 외장재 내측으로 전해액이 주입될 수 있도록 상기 테두리 부분 중 일부분을 제외하고 나머지 부분만 실링시키는 단계, (3) 실링되지 않은 상기 일부분을 통해 전해액을 주입한 후, 상기 일부분을 실링시켜 전극조립체와 전해액을 외장재로 완전 봉지된 배터리를 제조하는 단계, 및 (4) 상기 배터리에 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 형성시켜 플렉서블 배터리를 제조하는 단계;를 포함하여 제조되며, 상기 (4) 단계는 상기 양극의 길이방향 각각의 끝단을 기준으로 내측으로 적어도 1㎜ 지점부터 상기 전극조립체의 길이방향 양 끝단까지의 전극조립체 영역에는 패턴이 형성되지 않도록 패턴을 형성시킬 수 있다. The flexible battery 100 according to the above-described exemplary embodiment of the present invention includes (1) covering the upper and lower parts of the electrode assembly with one sheet or two sheet, and (2) the top of the electrode assembly to seal the electrode assembly. Sealing the rim portion of the upper packaging material located in the lower outer packaging material rim portion located below the electrode assembly, except for a portion of the rim portion so that the electrolyte can be injected into the packaging material, sealing only the remaining portion, (3 ) After injecting the electrolyte through the unsealed portion, sealing the portion to produce a battery in which the electrode assembly and the electrolyte are completely sealed with an exterior material, and (4) shrinking in the longitudinal direction when bending the battery and Forming a pattern for relaxation to produce a flexible battery; is manufactured including, wherein (4) step is An electrode assembly at least an area from the 1㎜ point inwardly relative to the longitudinal direction each end of the positive electrode to the longitudinal opposite ends of the electrode assembly may be formed in a pattern so that the pattern is not formed.

먼저 본 발명에 따른 (1) 단계로서, 한 장의 외장재 또는 2장의 외장재로 전극조립체의 상부와 하부를 덮는 단계를 수행한다. First, as a step (1) according to the present invention, a step of covering the upper and lower portions of the electrode assembly with one sheet or two pieces of sheath.

도 10을 참조하여 설명하면, 상기 외장재(120)는 1장의 외장재 상부에 전극조립체(110)를 위치시킨 뒤, 전극조립체(110) 양측단으로부터 소정의 간격만큼 외장재를 남겨 두고 접어서 전극조립체(110)의 상부와 하부를 덮을 수 있고, 이때 1장의 외장재(120)에서 상기 전극조립체(100)의 하부에 위치하는 외장재는 하부 외장재(122)일 수 있고, 상부에 위치하는 외장재는 상부 외장재(121)일 수 있다. 또는 도 10과 다르게 전극조립체(110)의 전단과 후단으로부터 소정의 간격만큼 외장재를 남겨 두고 접어서 전극조립체(110)의 상부와 하부를 덮을 수도 있다. Referring to FIG. 10, after the electrode assembly 110 is positioned on the top of one sheet of exterior material, the exterior material 120 is folded and left at a predetermined distance from both ends of the electrode assembly 110 to fold the electrode assembly 110 ) May be covered with the upper and lower portions, and in this case, the outer packaging material located at the bottom of the electrode assembly 100 in one sheet of packaging material 120 may be the lower packaging material 122, and the packaging material located on the upper portion may have an upper packaging material 121 ). Alternatively, unlike FIG. 10, the exterior and the exterior of the electrode assembly 110 may be folded at predetermined intervals to cover the upper and lower portions of the electrode assembly 110.

또는, 전극조립체(110)의 상/하부면의 면적보다 더 큰 크기로 2장의 외장재(120)를 각각 준비한 뒤, 어느 하나의 외장재 상부 중앙에 전극조립체(110)를 위치시킨 뒤, 나머지 하나의 외장재로 상기 전극조립체(110)를 덮을 수도 있다. Alternatively, after preparing each of the two exterior materials 120 in a size larger than the area of the top / bottom surface of the electrode assembly 110, after placing the electrode assembly 110 in the center of the top of any one exterior material, the other one The electrode assembly 110 may be covered with an exterior material.

이때, 바람직하게는 어느 경우에나 상기 외장재(120)에 포함될 수 있는 제1수지층이 전극조립체(110)에 맞닿을 수 있도록 내측에 위치되는 것이 좋다. At this time, preferably, in any case, it is preferable that the first resin layer, which may be included in the exterior material 120, is located inside so as to contact the electrode assembly 110.

다음으로 본 발명에 따른 (2) 단계로서, 상기 전극조립체(110)를 봉지하도록 상기 전극조립체(110) 상부에 위치하는 상부 외장재(121)의 테두리 부분과 상기 전극조립체(110) 하부에 위치하는 하부 외장재(122) 테두리 부분을 실링시키되, 외장재(120) 내측으로 전해액이 주입될 수 있도록 상기 테두리 부분 중 일부분을 제외하고 나머지 부분만 실링시키는 단계를 수행한다. Next, as a step (2) according to the present invention, the rim portion of the upper exterior material 121 located above the electrode assembly 110 to seal the electrode assembly 110 and the electrode assembly 110 are located below Sealing the edge portion of the lower exterior material 122, but performing a step of sealing only the remaining portion except for a portion of the edge portion so that the electrolyte may be injected into the exterior material 120.

상기 실링은 소정의 열과 압력을 가해 수행할 수 있고, 목적하는 접합강도, 외장재 두께 등을 고려하여 그 정도는 변경될 수 있어서 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. The sealing may be performed by applying a predetermined heat and pressure, and the degree may be changed in consideration of the desired bonding strength, the thickness of the exterior material, etc., so the present invention is not particularly limited.

한편, 한 장의 외장재를 접어서 그 내측에 전극조립체를 배치시키는 경우에, 접어진 부분의 외장재는 실링되지 않을 수 있다. 또한, 접어지는 외장재 모서리 부분은 도 13의 플렉서블 배터리 후단과 같이 접어올려져 처리될 수 있으며, 이를 통해 외부로 돌출되는 외장재로 인한 플렉서블 배터리의 체적증가를 최소화할 수 있다. On the other hand, in the case of folding a sheet of exterior material and arranging the electrode assembly inside the exterior, the exterior material of the folded portion may not be sealed. In addition, the edge portion of the folded exterior material may be folded up and processed as shown in the rear end of the flexible battery of FIG. 13, thereby minimizing the volume increase of the flexible battery due to the exterior material protruding to the outside.

다음으로 본 발명에 따른 (3) 단계로서, 실링되지 않은 상기 일부분을 통해 전해액을 주입한 후, 상기 일부분을 실링시켜 전극조립체(110)와 전해액을 외장재(120)로 완전 봉지된 배터리를 제조하는 단계를 수행한다. Next, as a step (3) according to the present invention, after injecting an electrolyte through the unsealed portion, sealing the portion to prepare a battery in which the electrode assembly 110 and the electrolyte are completely sealed with an exterior material 120 Perform the steps.

상기 전해액의 주입공정은 일반적인 배터리에서의 전해액 주입공정을 채용 및 적절히 변경하여 수행할 수 있어서 본 발명은 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 상기 전해액의 주입 후 전해액이 전극조립체 등에 잘 함침될 수 있도록 배터리 내부를 감압시킨 뒤, 다시 대기압의 압력으로 회복시키는 함침공정을 더 수행할 수 있으며, 상기 함침공정 역시 통상적인 배터리 제조방법에서 사용되는 함침공정에서의 압력조건을 채용 및 적절히 변경하여 수행할 수 있어서 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.The electrolyte injection process may be performed by employing and appropriately changing the electrolyte injection process in a general battery, and thus the detailed description of the present invention is omitted. In addition, after the injection of the electrolyte solution, the inside of the battery is depressurized so that the electrolyte solution can be impregnated well into the electrode assembly, and then an impregnation process of restoring the pressure to atmospheric pressure can be further performed, and the impregnation process is also performed in a conventional battery manufacturing method. Since the pressure conditions in the impregnation process used can be employed and appropriately changed, the present invention is not particularly limited.

전해액을 주입 및 함침시킨 뒤, 배터리를 완전히 밀봉하도록 실링되지 않은 외장재의 일부분을 실링처리하며, 상기 실링은 소정의 열과 압력을 가해 수행할 수 있다. After the electrolyte is injected and impregnated, a portion of the unsealed exterior material is sealed to completely seal the battery, and the sealing may be performed by applying a predetermined heat and pressure.

상기 (3) 단계까지 수행한 배터리의 길이는 50 ~ 300㎜, 폭은 15 ~ 100㎜일 수 있으며 두께는 1 ~ 4㎜일 수 있다.The length of the battery performed up to step (3) may be 50 to 300 mm, the width may be 15 to 100 mm, and the thickness may be 1 to 4 mm.

다음으로 본 발명에 따른 (4) 단계로서, 상기 배터리의 전부 또는 일부에 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 형성시켜 플렉서블 배터리를 제조하는 단계를 수행한다. Next, as a step (4) according to the present invention, a step for manufacturing a flexible battery is performed by forming a pattern for contraction and relaxation in a longitudinal direction when bending all or part of the battery.

상기 (4) 단계는 목적하는 소정의 패턴의 역상이 형성된 판상의 프레스 또는 도 11과 같이 소정의 패턴의 역상이 톱니를 형성한 상부롤러와 하부롤러를 통해 형성될 수 있으나, 이에 제한되지는 않으며 목적하는 소정의 패턴을 형성시킬 수 있는 공지의 방법의 경우 제한 없이 채용될 수 있어서 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. 이때, 상기 (4) 단계는 상기 양극의 길이방향 각각의 끝단을 기준으로 내측으로 적어도 1㎜ 지점부터 상기 전극조립체의 길이방향 양 끝단까지의 전극조립체 영역에는 패턴이 형성되지 않도록 패턴형성 공정이 수행된다. The step (4) may be formed through a plate-shaped press having a desired predetermined pattern of inverted phase or an inverted phase of the predetermined pattern as shown in FIG. 11 through an upper roller and a lower roller forming teeth, but is not limited thereto. In the case of a known method capable of forming a desired predetermined pattern, it can be employed without limitation, and the present invention is not particularly limited. At this time, in the step (4), a pattern forming process is performed so that a pattern is not formed in the region of the electrode assembly from at least 1 mm inwards to both ends in the longitudinal direction of the electrode assembly based on each end in the longitudinal direction of the anode. do.

상기 (4) 단계에서 패턴형성이 완료된 플렉서블 배터리의 길이는 45 ~ 300㎜, 폭은 15 ~ 100㎜일 수 있으며 두께는 1 ~ 6㎜일 수 있다. 이때, 상기 두께는 패턴의 높이를 고려한 플렉서블 배터리 단면의 두께를 의미한다.In step (4), the length of the flexible battery whose pattern formation is completed may be 45 to 300 mm, the width may be 15 to 100 mm, and the thickness may be 1 to 6 mm. At this time, the thickness refers to the thickness of the cross-section of the flexible battery considering the height of the pattern.

상술한 방법에 의해 제조되는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리(100)는 도 12에 도시된 바와 같이 상기 외장재(120)의 표면을 덮는 하우징(130)을 포함하고, 상기 하우징(130)은 충전 대상기기와의 전기적인 연결을 위한 적어도 하나의 단자부(132)가 구비됨으로써 보조배터리의 형태로 구현될 수 있다. 여기서, 상기 하우징(130)은 플라스틱이나 금속과 같은 강성을 갖는 재질로 이루어질 수도 있지만, 실리콘이나 가죽 등과 같이 플렉서블한 연질의 재료가 사용될 수 있다.The flexible battery 100 according to an embodiment of the present invention manufactured by the above-described method includes a housing 130 covering the surface of the exterior material 120 as shown in FIG. 12, and the housing 130 Silver may be implemented in the form of an auxiliary battery by being provided with at least one terminal unit 132 for electrical connection with the device to be charged. Here, the housing 130 may be made of a material having rigidity such as plastic or metal, but a flexible soft material such as silicone or leather may be used.

여기서, 상기 보조배터리는 팔찌, 발찌와 같은 악세사리, 시계줄 등으로 구현되어 상기 충전 대상기기의 충전이 불필요한 경우에는 패션용품으로 사용하고, 상기 충전 대상기기의 충전이 필요한 경우에는 상기 단자부(132)를 통하여 충전대상기기와 전기적으로 연결됨으로써 장소에 구애 받지 않고 충전 대상기기의 메인 배터리를 충전할 수 있게 된다.Here, the auxiliary battery is implemented as a bracelet, an accessory such as an anklet, a watch strap, etc., and is used as a fashion product when charging of the device to be charged is unnecessary. By being electrically connected to the device to be charged through, it is possible to charge the main battery of the device to be charged regardless of the place.

여기서, 상기 단자부(131)가 하우징(130)의 단부에 한 쌍으로 구비되는 것을 도시하였지만 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 단자부(131)의 위치는 하우징(130)의 측부에 구비될 수도 있고, 하우징의 상부면 또는 하부면 등과 같이 다양한 위치에 형성될 수 있다. 또한, 상기 단자부(131)는 음극단자와 양극단자가 분리된 형태로 구비될 수도 있고 USB등과 같이 양극과 음극이 통합된 형태로 구비될 수도 있음을 밝혀둔다.Here, although it is shown that the terminal portion 131 is provided as a pair at the end of the housing 130, it is not limited thereto, and the position of the terminal portion 131 may be provided on the side of the housing 130, or the housing It may be formed in various positions, such as the upper surface or the lower surface of the. In addition, it is noted that the terminal portion 131 may be provided in a form in which the cathode terminal and the anode terminal are separated, or may be provided in an integrated form of the anode and the cathode, such as USB.

또한, 본 발명의 플렉서블 배터리는 플렉서블을 요하는 전기적 및/또는 전자적 디바이스의 메인 배터리나 보조 배터리로 사용될 수 있다. 일례로, 본 발명에 따른 플렉서블 배터리는 스마트 워치의 시계줄, 플렉서블 디스플레이 등과 같은 전자기기 등에 폭넓게 사용될 수 있음을 밝혀둔다.In addition, the flexible battery of the present invention can be used as a main battery or an auxiliary battery of an electrical and / or electronic device requiring flexible. As an example, it is revealed that the flexible battery according to the present invention can be widely used in electronic devices such as a watch band of a smart watch and a flexible display.

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention will be described in more detail through the following examples, but the following examples are not intended to limit the scope of the present invention, which should be interpreted to help understand the present invention.

<실시예1><Example 1>

먼저 두께가 40㎛인 알루미늄 재질의 방습층을 준비하고, 상기 방습층의 일면에 두께 80㎛인 폴리프로필렌의 제1수지층을 형성시키고, 상기 방습층의 타면에 나일론필름/PET필름의 2층 구조로 두께가 27㎛가 되도록 제2 수지층을 형성시켰으며, 이때, 상기 제1수지층과 방습층 사이에 아크릴산이 공중합체 내 6중량%로 함유한 산변성 폴리프로필렌층을 6㎛로 개재시켜 총 두께 153㎛인 외장재를 제조하였다. First, a moisture-proof layer made of an aluminum material having a thickness of 40 µm is prepared, and a first resin layer of polypropylene having a thickness of 80 µm is formed on one surface of the moisture-proof layer, and the second layer structure of a nylon film / PET film is formed on the other surface of the moisture-proof layer. A second resin layer was formed to be 27 µm, wherein an acid-modified polypropylene layer containing 6% by weight of acrylic acid in the copolymer was interposed between the first resin layer and the moisture-proof layer at 6 µm, resulting in a total thickness of 153. An outer packaging material having a size of µm was prepared.

다음으로 전극조립체를 제조하기 위해 먼저, 길이와 폭이 동일한 양극 및 음극을 준비했다. 양극은 두께가 20㎛인 알루미늄 재질의 양극집전체에 NCM(Lithium Nickel Cobalt Manganese)계 양극 활물질을 최종 두께가 120㎛이 되도록 양극집전체의 양면에 캐스팅하여 제조하였다. 또한, 음극은 두께가 15㎛인 구리재질의 음극집전체에 그라파이트 음극 활물질을 최종 두께가 115㎛가 되도록 음극집전체의 양면에 캐스팅하여 제조하였다. 이후 폴리에틸렌 재질의 두께 20㎛의 분리막을 준비하여, 전극조립체의 최상부와 최하부에는 분리막이 위치하고, 최상부 및 최하부에 위치하는 분리막에는 음극이 인접하도록 배치시키며, 이후 음극과 양극이 교호적층 되되, 상기 교호적층 되는 음극과 양극 사이에 분리막을 배치시키는 구조를 구현하여 총 양극조립체 5개, 분리막 16개, 음극조립체 6개를 포함하는 전극조립체를 제조하였다. Next, in order to prepare the electrode assembly, first, positive and negative electrodes having the same length and width were prepared. The positive electrode was manufactured by casting NCM (Lithium Nickel Cobalt Manganese) -based positive electrode active material on both sides of the positive electrode current collector to a final thickness of 120 μm on a positive electrode current collector made of aluminum having a thickness of 20 μm. In addition, the negative electrode was prepared by casting graphite negative electrode active material on a copper-based negative electrode current collector having a thickness of 15 μm on both sides of the negative electrode current collector so that the final thickness was 115 μm. Thereafter, a separation membrane having a thickness of 20 µm is prepared, and a separation membrane is located at the top and bottom of the electrode assembly, and a cathode is disposed adjacent to the separation membrane located at the top and bottom, and the anode and the anode are alternately stacked. An electrode assembly including 5 total anode assemblies, 16 separation membranes, and 6 cathode assemblies was manufactured by implementing a structure in which a separator is disposed between the stacked cathode and the anode.

이후, 준비된 외장재의 제1 수지층이 내측이 되도록 접은 뒤 전극조립체를 외장재의 제1 수지층이 전극조립체에 접하도록 외장재의 내측에 배치시키되, 전해액이 투입될 수 있는 일부분만을 남기고 180℃의 온도로 5초간 열압착 시켰다. 이후, 상기 일부분에 통상의 리튬 이온 2차 전지용 전해액을 투입시키고 전해액이 주입된 부분을 180℃의 온도로 5초 간 열압착 시켜 길이가 186㎜, 폭이 26㎜, 두께가 2.2㎜인 배터리를 제조하였다. 이후 도 11과 같은 제조장치에 배터리를 투입하여 도 2와 같은 물결무늬의 패턴을 형성시키되, 도 2와 전극조립체 길이방향 양 끝단으로부터 각 끝단별로 내측방향으로 1.05㎜ 거리가 떨어진 지점까지에 대응되는 전극조립체의 영역에는 패턴이 형성되지 않도록 배터리에 패턴을 형성시켰다. Thereafter, after folding the first resin layer of the prepared exterior material to the inside, the electrode assembly is placed inside the exterior material so that the first resin layer of the exterior material contacts the electrode assembly, leaving only a portion where electrolyte solution can be introduced, leaving a temperature of 180 ° C. It was heat-pressed for 5 seconds with. Subsequently, an electrolyte for a normal lithium ion secondary battery was introduced into the portion, and the portion into which the electrolyte was injected was heat-pressed at a temperature of 180 ° C. for 5 seconds to obtain a battery having a length of 186 mm, a width of 26 mm, and a thickness of 2.2 mm. It was prepared. Thereafter, by inserting a battery into the manufacturing apparatus as shown in FIG. 11, a wave pattern as shown in FIG. 2 is formed, which corresponds to a point where the distance from the both ends of the electrode assembly in FIG. 2 is 1.05 mm inward in each direction. A pattern was formed on the battery so that no pattern was formed in the region of the electrode assembly.

이때, 패턴이 형성되는 정도는 하기 수학식 1에 따른 늘어난 표면적 비율이 1.6%가 되도록 형성시켰다.At this time, the degree to which the pattern was formed was formed such that the ratio of the increased surface area according to Equation 1 below was 1.6%.

[수학식1][Equation 1]

Figure 112018058844417-pat00001
Figure 112018058844417-pat00001

이때, 상기 패턴이 형성된 일영역의 표면적은 가로길이가 Lx(㎜), 세로길이가 Ly(㎜)인 배터리 일영역을 기준으로 했을 때의 표면적을 의미한다.At this time, the surface area of the area where the pattern is formed refers to the surface area when the horizontal length is Lx (mm) and the length of the battery is Ly (mm).

제조된 플렉서블 배터리에 대한 구체적 스펙은 하기 표 1 및 표 2와 같다.Specific specifications for the manufactured flexible battery are shown in Table 1 and Table 2 below.

단면두께(㎜)(bare cell 기준)Sectional thickness (mm) (based on bare cell) 2.8±0.5 2.8 ± 0.5 폭(㎜)Width (mm) 26.0±2.026.0 ± 2.0 길이(㎜, 외부돌출 단자부 제외)Length (mm, excluding external protruding terminal part) 183.0±2.0183.0 ± 2.0 무게(g)Weight (g) 17.5±0.517.5 ± 0.5 공칭용량(nominal capacity, mAh)Nominal capacity (mAh) 650650 공칭전압(nominal Voltage, V)Nominal Voltage (V) 3.73.7

<실시예2 ~ 7> <Examples 2 to 7>

실시예1과 동일하게 실시하되, 하기 표 2와 같이 패턴이 형성되지 않는 영역의 일시작점인, 각 끝단별로 내측방향으로 떨어진 거리를 변경하여 전극조립체에서 패턴이 형성되지 않은 영역을 달리해서 하기 표 2와 같은 플렉서블 배터리를 제조하였다.Performed in the same manner as in Example 1, but different from the region where the pattern is not formed in the electrode assembly by changing the distance away inward for each end, which is one starting point of the region where the pattern is not formed, as shown in Table 2 below. A flexible battery such as 2 was manufactured.

<실험예><Experimental Example>

실시예 및 비교예를 통해 제조된 플렉서블 배터리에 대해 전극조립체의 파손여부 확인하기 위하여 하기의 방법으로 평가한 후 표 2에 나타내었다.The flexible batteries manufactured through Examples and Comparative Examples were evaluated in the following manner in order to confirm whether the electrode assembly was damaged or not and are shown in Table 2.

먼저, 제조 직후의 초기 파손정도를 평가하기 위하여 제조된 플렉서블 배터리를 분해하여 전극조립체에 파손이 있는지 여부를 광학현미경을 통해 관찰하였고, 평가 결과 이상이 없는 경우를 ×, 파손이 있거나 양극 활물질 또는 음극 활물질의 벗겨짐, 크랙 등이 발생한 것으로 확인되는 경우 ○로 표시하였다. First, in order to evaluate the initial degree of damage immediately after manufacturing, the manufactured flexible battery was disassembled to observe whether there was any damage to the electrode assembly through an optical microscope. When it was confirmed that peeling, cracking, etc. of the active material occurred, it was marked with ○.

또한, 제조 후 잦은 밴딩/복원 후 파손정도를 평가하기 위하여 제조된 플렉서블 배터리를 곡률이 30㎜인 지그의 외부면에 장착하기 위해 양 단부측에 힘을 가하여 밴딩시켜 장착 후 다시 탈착하여 원상태로의 복원을 1 세트로 하여 3,000세트 진행 후 플렉서블 배터리 분해하여 전극조립체의 파손이 있는지 여부를 관찰했고, 관찰 결과 이상이 없는 경우를 0, 비교예 2에서의 파손정도를 5로 기준하여 파손이 심한 정도에 따라서 1 ~ 4로 상대적으로 평가하였다. In addition, in order to mount the flexible battery manufactured in order to evaluate the degree of damage after frequent bending / restore after manufacturing, it is banded by applying force to both ends of the jig having a curvature of 30 mm, and then detaching it and detaching it again. The restoration was set to 1 set, and after 3,000 sets, the flexible battery was disassembled to observe whether there was any damage to the electrode assembly. Therefore, it was relatively evaluated as 1 to 4.

또한, 더욱 많은 횟수의 밴딩 및 복원에 따른 내구성을 살펴보기 위해 동일조건으로 10,000세트를 진행 후 비교예 2를 기준으로 해서 위와 동일한 방법으로 평가하였다.In addition, in order to examine the durability due to more bending and restoration, 10,000 sets were performed under the same conditions and evaluated in the same manner as above based on Comparative Example 2.

실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 실시예7Example 7 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 양 끝단에서 내측방향으로 떨어진 거리(㎜)Distance from both ends inward (mm) 1.51.5 4.54.5 5.05.0 1010 1515 19.519.5 2222 0.50.5 00 초기 파손정도Initial damage degree ×× ×× ×× ×× ×× ×× ×× ×× ○○ 밴딩 평가후 파손정도
(3,000세트)Damage degree after banding evaluation
(3,000 sets) 1One 1One 00 00 00 00 1One 33 55 밴딩 평가후 파손정도
(10,000세트)Damage degree after banding evaluation
(10,000 sets) 22 22 00 00 1One 1One 22 55 55

표 2를 통해 확인할 수 있듯이, As can be seen from Table 2,

전극조립체의 끝단부터 패턴을 형성시킨 비교예2는 초기에도 파손이 발생한 것을 확인할 수 있고, 이에 대비해 실시예들은 패턴 형성 직후 파손이 발생하지 않은 것을 확인할 수 있다.In Comparative Example 2, in which a pattern was formed from the end of the electrode assembly, it could be confirmed that damage occurred even in the early stage, and in contrast, in Examples, it was confirmed that no damage occurred immediately after pattern formation.

또한, 전극조립체 양 끝단에서 소정의 거리만큼 내측으로 떨어진 지점부터 패턴을 형성시키더라도, 본 발명에 따른 범위를 불만족하는 비교예1은 실시예1에 대비해서 밴딩 평가후 파손이 심했고, 특히 밴딩 횟수가 증가할수록 내구성이 더욱 더 저하된 것을 확인할 수 있다.In addition, even if a pattern is formed from a point inwardly separated by a predetermined distance from both ends of the electrode assembly, Comparative Example 1, which dissatisfied with the range according to the present invention, suffered severe damage after evaluation of banding compared to Example 1, particularly the number of bending. It can be seen that the durability decreases further as the increases.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art to understand the spirit of the present invention may add elements within the scope of the same spirit. However, other embodiments may be easily proposed by changing, deleting, adding, or the like, but this will also be considered to be within the scope of the present invention.

100: 플렉서블 배터리 110,110',110": 전극조립체
112,112',112": 양극 112a: 양극집전체
112b: 양극 활물질 114: 분리막
116,116': 음극 116a: 음극집전체
116b: 음극 활물질 118a: 음극단자
118b: 양극단자 119: 전극조립체 패턴
120: 외장재 121: 상부 외장재
121a: 제1수지층 121b: 방습층
121c: 제2수지층 122: 하부 외장재
122a: 제1수지층 122b: 방습층
123c: 제2수지층 124: 외장재 패턴
130 : 하우징 132 : 단자부100: flexible battery 110,110 ', 110 ": electrode assembly
112,112 ', 112 ": anode 112a: anode current collector
112b: positive electrode active material 114: separator
116,116 ': cathode 116a: cathode current collector
116b: negative electrode active material 118a: negative electrode terminal
118b: anode terminal 119: electrode assembly pattern
120: exterior material 121: upper exterior material
121a: First resin layer 121b: Moisture-proof layer
121c: Second resin layer 122: Lower exterior material
122a: First resin layer 122b: Moisture-proof layer
123c: second resin layer 124: exterior material pattern
130: housing 132: terminal

Claims (12)

적어도 하나의 양극, 적어도 하나의 음극 및 인접배치 되는 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극조립체;
전해액;
상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 외장재; 및
상기 양극의 어느 일끝단 및 상기 음극의 어느 일끝단으로부터 각각 연장되는 한 쌍의 전극단자를 포함하며,
상기 전극조립체는 밴딩시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 포함하되, 상기 전극조립체 길이방향 양 끝단으로부터 각 끝단 별로 최내측에 끝단이 위치하는 어느 일 양극 또는 어느 일 음극의 끝단에서 내측방향으로 적어도 1㎜ 떨어진 지점까지의 전극조립체 영역에는 상기 패턴이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.An electrode assembly including at least one anode, at least one cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode disposed adjacent to each other;
Electrolyte solution;
An exterior material sealing the electrode assembly together with an electrolyte; And
It includes a pair of electrode terminals that extend from either one end of the anode and one end of the cathode,
The electrode assembly includes a pattern for contraction and relaxation in the longitudinal direction during bending, wherein the end of the electrode assembly is positioned at the innermost end for each end from both ends in the longitudinal direction, and the end of the cathode is inward. The flexible battery is characterized in that the pattern is not formed in the electrode assembly region up to a point at least 1 mm away. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 외장재는 상기 전극조립체에 형성된 패턴과 정합되도록 형성된 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 포함하며, 상기 전극조립체와 상기 외장재는 양자의 패턴이 정합을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.According to claim 1,
The exterior material includes a pattern for contraction and relaxation in the longitudinal direction when bending to be formed to match the pattern formed on the electrode assembly, and the electrode assembly and the exterior material are flexible, characterized in that both patterns are arranged to form a match. battery. 제1항에 있어서,
상기 배터리의 단면 두께는 0.2 ~ 5㎜인 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.According to claim 1,
Flexible battery, characterized in that the cross-sectional thickness of the battery is 0.2 ~ 5㎜. 제1항에 있어서,
상기 양극은 양극집전체 및 상기 양극집전체 일면 또는 양면에 배치되는 양극 활물질층을 포함하고,
상기 음극은 음극집전체 및 상기 음극집전체 일면 또는 양면에 배치되는 음극 활물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.According to claim 1,
The positive electrode includes a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer disposed on one or both sides of the positive electrode current collector,
The negative electrode is a flexible battery comprising a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer disposed on one or both sides of the negative electrode current collector. 제5항에 있어서,
상기 양극 집전체는 두께가 10 ~ 30㎛인 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.The method of claim 5,
The positive electrode current collector is a flexible battery, characterized in that the thickness is 10 ~ 30㎛. 제5항에 있어서,
상기 음극집전체는 두께가 3 ~ 18㎛인 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.The method of claim 5,
The negative electrode current collector is a flexible battery, characterized in that the thickness is 3 ~ 18㎛. 제5항에 있어서,
양극집전체는 알루미늄을 포함하고, 상기 음극집전체는 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.The method of claim 5,
The positive electrode current collector includes aluminum, and the negative electrode current collector comprises copper. 제1항에 있어서,
상기 전극조립체 길이방향 양 끝단으로부터 각 끝단 별로 최내측에 끝단이 위치하는 어느 일 양극 또는 어느 일 음극의 끝단에서 내측방향으로 1 ~ 20㎜ 떨어진 지점까지의 전극조립체 영역에는 상기 패턴이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.According to claim 1,
It is noted that the pattern is not formed in the electrode assembly region from both ends of the electrode assembly in the longitudinal direction to a point 1 to 20 mm inward from the end of any one positive electrode or one negative electrode having an innermost end for each end. Features a flexible battery. 제1항에 있어서,
상기 외장재는 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 포함하되,
패턴이 형성되지 않는 상기 전극조립체 영역에 대응되는 상기 외장재의 영역에도 패턴이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.According to claim 1,
The exterior material includes a pattern for contraction and relaxation in the longitudinal direction when bending,
A flexible battery, characterized in that no pattern is formed in the region of the exterior material corresponding to the electrode assembly region where the pattern is not formed. 양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극조립체가 전해액과 함께 외장재에 의해 봉지되는 플렉서블 배터리의 제조방법에 있어서,
(1) 한 장의 외장재 또는 2장의 외장재로 전극조립체의 상부와 하부를 덮는 단계;
(2) 상기 전극조립체를 봉지하도록 상기 전극조립체 상부에 위치하는 상부 외장재의 테두리 부분과 상기 전극조립체 하부에 위치하는 하부 외장재 테두리 부분을 실링시키되, 외장재 내측으로 전해액이 주입될 수 있도록 상기 테두리 부분 중 일부분을 제외하고 나머지 부분만 실링시키는 단계;
(3) 실링되지 않은 상기 일부분을 통해 전해액을 주입한 후, 상기 일부분을 실링시켜 전극조립체와 전해액을 외장재로 완전 봉지된 배터리를 제조하는 단계; 및
(4) 상기 배터리에 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 형성시켜 플렉서블 배터리를 제조하는 단계;를 포함하여 제조하되,
상기 플렉서블 배터리는 상기 양극의 어느 일끝단 및 상기 음극의 어느 일끝단으로부터 각각 연장되는 한 쌍의 전극단자를 포함하며,
상기 (4) 단계는 상기 전극조립체 길이방향 양 끝단으로부터 각 끝단 별로 최내측에 끝단이 위치하는 어느 일 양극 또는 어느 일 음극의 끝단에서 내측방향으로 적어도 1㎜ 떨어진 지점까지의 전극조립체 영역에는 상기 패턴을 형성시키지 않는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리 제조방법.In the method of manufacturing a flexible battery in which the electrode assembly including the positive electrode, the negative electrode and the separator is sealed by an exterior material together with an electrolyte,
(1) covering the upper and lower parts of the electrode assembly with one sheet or two sheet materials;
(2) Sealing the rim portion of the upper sheathing material located above the electrode assembly and the lower sheathing material rim portion located below the electrode assembly so as to seal the electrode assembly, but among the rim portions to allow electrolyte to be injected into the sheathing material. Sealing only the remaining part except for the part;
(3) after injecting an electrolyte through the unsealed portion, sealing the portion to produce a battery in which the electrode assembly and the electrolyte are completely sealed with an exterior material; And
(4) manufacturing a flexible battery by forming a pattern for contraction and relaxation in the longitudinal direction when bending on the battery;
The flexible battery includes a pair of electrode terminals that extend from one end of the anode and one end of the cathode,
In the step (4), the pattern is formed on the electrode assembly area from both ends of the electrode assembly in the longitudinal direction to a point at least 1 mm inward from the end of any one positive electrode or one negative electrode having an innermost end for each end. The method of manufacturing a flexible battery, characterized in that does not form. 제1항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항의 플렉서블 배터리; 및
상기 외장재의 표면을 덮는 연질의 하우징;을 포함하고,
상기 하우징은 충전 대상기기와의 전기적인 연결을 위한 적어도 하나의 단자부가 구비되는 보조배터리.The flexible battery of any one of claims 1 and 3 to 10; And
Includes; a soft housing covering the surface of the exterior material,
The housing is an auxiliary battery provided with at least one terminal for electrical connection with the device to be charged.
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