KR102114242B1 - Pouch-type secondary battery and preparing method for pouch-type secondary battery - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 전지케이스에 전극 조립체가 내장되어 있는 파우치형 이차전지로서, 상기 라미네이트 시트는 금속층 및 상기 금속층의 양면에 형성되어 있는 제 1 수지층 및 제 2 수지층을 포함하고, 상기 제 1 수지층의 면에는 패턴 형상이 존재하며, 상기 패턴 형상은 상기 제 1 수지층을 이루는 수지가 제거되어 형성된 것으로, 상기 패턴 형상을 통해 상기 금속층이 외부로 노출되며, 상기 파우치형 전지케이스의 가장자리를 따라 형성되는 실링부에서 상기 라미네이트 시트는 제 1 수지층이 서로 마주하도록 겹쳐져 있고, 상기 라미네이트 시트의 금속층들은 용접에 의해 서로 결합되어 있는, 파우치형 이차전지극에 관한 것으로, 본 발명에 따른 파우치형 이차전지 및 상기 파우치형 이차전지의 제조방법은 라미네이트 시트를 이용하여 제조된 파우치형 이차전지에 있어서 실링부의 결합이 개선되어 우수한 밀봉성 및 안정성을 나타낼 수 있으므로, 파우치형 이차전지의 제조에 유용하게 사용될 수 있다.The present invention is a pouch-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch-shaped battery case made of a laminate sheet comprising a resin layer and a metal layer, wherein the laminate sheet includes a first resin layer formed on both sides of the metal layer and the metal layer, and Including a second resin layer, a pattern shape exists on the surface of the first resin layer, and the pattern shape is formed by removing the resin constituting the first resin layer, and through the pattern shape, the metal layer is exposed to the outside. In the sealing portion formed along the edge of the pouch type battery case, the laminate sheet is overlapped such that the first resin layers face each other, and the metal layers of the laminate sheet are bonded to each other by welding, so that the pouch type secondary charge Regarding the anode, the pouch type secondary battery and the method for manufacturing the pouch type secondary battery according to the present invention exhibit improved sealing and stability by improving the bonding of the sealing portion in the pouch type secondary battery manufactured using a laminate sheet. Therefore, it can be usefully used in the production of pouch-type secondary batteries.
Description
본 발명은 파우치형 이차전지 및 파우치형 이차전지의 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 라미네이트 시트를 이용하여 파우치형 이차전지의 전지 케이스를 형성할 때, 실링부의 결합이 레이저 용접을 이용하여 이루어지는, 파우치형 이차전지의 제조방법 및 상기 제조방법에 따라 제조된 파우치형 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a pouch-type secondary battery and a pouch-type secondary battery, and more specifically, when forming a battery case of a pouch-type secondary battery using a laminate sheet, the sealing portion is joined using laser welding. The present invention relates to a method of manufacturing a pouch type secondary battery and a pouch type secondary battery manufactured according to the manufacturing method.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지에 대한 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중에서도 높은 에너지 밀도와 작동 전위를 나타내고, 사이클 수명이 길며, 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.As the technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing, and among such secondary batteries, lithium secondarys exhibiting high energy density and operating potential, long cycle life, and low self-discharge rate Batteries have been commercialized and widely used.
또한, 최근에는 환경문제에 대한 관심이 커짐에 따라 대기오염의 주요 원인의 하나인 가솔린 차량, 디젤 차량 등 화석연료를 사용하는 차량을 대체할 수 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로는 주로 니켈 수소 금속(Ni-MH) 이차전지가 사용되고 있지만, 높은 에너지 밀도, 높은 방전 전압 및 출력 안정성의 리튬 이차전지를 사용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 일부 상용화 되어 있다.In addition, in recent years, as interest in environmental problems has increased, electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs) that can replace fossil-fueled vehicles, such as gasoline vehicles and diesel vehicles, are one of the main causes of air pollution. A lot of research has been conducted on the back. As a power source such as an electric vehicle (EV) or a hybrid electric vehicle (HEV), a nickel metal hydride (Ni-MH) secondary battery is mainly used, but a lithium secondary battery having high energy density, high discharge voltage and output stability is used. Research is actively underway, and some have been commercialized.
리튬 이차전지는 그 외형에 따라 크게 원통형 전지, 각형 전지, 파우치형 전지 등으로 분류될 수 있으며, 전해액의 형태에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류될 수도 있다. Lithium secondary batteries may be largely classified into cylindrical batteries, prismatic batteries, pouch-type batteries, etc. according to their external shape, and may be classified into lithium ion batteries, lithium ion polymer batteries, lithium polymer batteries, etc., depending on the type of electrolyte.
모바일 기기의 소형화에 대한 최근의 경향으로 인해, 두께가 얇은 각형 전지, 파우치형 전지에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히, 형태의 변형이 용이하고 제조비용이 저렴하며 중량이 작은 파우치형 전지에 대한 관심이 높은 실정이다. 파우치형 전지는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트를 파우치형으로 만든 전지케이스에 양극/분리막/음극 구조의 전극 조립체가 내장되어 있는 전지이다.Due to the recent trend toward miniaturization of mobile devices, there is an increasing demand for prismatic batteries with thin thicknesses and pouch-shaped batteries. It is a situation of high interest. A pouch-type battery is a battery in which an electrode assembly having an anode / separator / cathode structure is embedded in a battery case made of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer in a pouch shape.
통상적으로 파우치형 전지에 사용되는 라미네이트 시트는 금속층 및 상기 금속층의 양면에 수지층이 형성되어 있다. 상기 금속층의 양면에 형성되어 있는 수지층은 하나는 파우치형 전지의 외각을 이루게 되고, 하나는 내측에 위치하게 된다. 상기 파우치형 전지의 외각을 이루는 수지층은 외부로부터 전지를 보호하는 기능을 가지며, 상기 내측에 위치하는 수지층은 서로 접합되어 파우치형 전지를 밀봉하는 기능을 가진다. 한편, 상기 금속층은 공기, 습기 등이 전지의 내부로 유입되는 것을 방지하는 한편, 물질의 관통을 방지하는 기능을 가진다. Laminate sheets commonly used in pouch-type batteries have a metal layer and resin layers formed on both sides of the metal layer. One of the resin layers formed on both sides of the metal layer forms the outer shell of the pouch-type battery, and one is located inside. The resin layer forming the outer shell of the pouch-type battery has a function of protecting the battery from the outside, and the resin layers positioned on the inside are bonded to each other to seal the pouch-type battery. On the other hand, the metal layer has a function of preventing air, moisture, etc. from entering the inside of the battery, while preventing material from penetrating.
상기 내측에 위치하는 수지층의 접합은 상기 라미네이트 시트로 이루어진 파우치의 내부에 전극 조립체를 내장시킨 후, 상기 내측에 위치하는 수지층을 서로 접하도록 한 뒤, 열과 압력을 가하여 서로 열융착되도록 하여 이루어진다. The bonding of the resin layer located on the inside is made by embedding an electrode assembly inside the pouch made of the laminate sheet, making the resin layers located on the inside contact each other, and then applying heat and pressure to heat-seal each other. .
이와 같이 라미네이트 시트를 이용하여 제조되는 파우치형 전지는 상기 라미네이트 시트가 결합되는 단부에서 상기 내측에 위치하는 수지층이 외부로 노출되고, 고분자 수지로 되어 있는 상기 내측에 위치하는 수지층을 통하여 수분의 침투가 가능하고, 전해액의 누액 가능성이 있으므로, 전지를 장기간 사용시 전지의 수명 및 안정성을 저해하는 요인으로 작용하게 된다. In this way, in the pouch type battery manufactured using the laminate sheet, the resin layer located inside is exposed to the outside at the end to which the laminate sheet is coupled, and the moisture is passed through the resin layer located inside the polymer resin. Penetration is possible and there is a possibility of leakage of the electrolyte, and thus, when the battery is used for a long time, it acts as a factor that impairs the life and stability of the battery.
따라서, 이러한 수분의 침투 및 전해액의 누액을 방지하기 위한 시도로서, 예컨대 일본 특허출원공개 제2004-087239호에서는 라미네이트 필름 사이가 접합되는 측단부를 열 가압 압축 성형하여 금속막(차단성 금속층)들을 상호 접촉시킴으로써, 내측에 위치하는 수지막(내측 수지층)이 상기 금속막에 의해 피복되어 있는 라미네이트 시트를 개시하고 있다.Therefore, as an attempt to prevent such water penetration and electrolyte leakage, for example, in Japanese Patent Application Publication No. 2004-087239, the side ends to be joined between the laminate films are heat-press-compressed to form metal films (blockable metal layers). A laminate sheet in which a resin film (inner resin layer) located inside is covered with the metal film by mutual contact is disclosed.
그러나, 상기 문헌에 개시되어 있는 기술은 열 가압 압축 성형으로 금속막을 단순히 접촉시키는 것에 불과하므로, 금속막의 결합이 견고하지 않아 충분한 내수분성을 발휘하기 어렵고, 장기간 사용시 금속막의 결합이 약해져 재차 분리되는 문제점이 있다.However, since the technique disclosed in the above document is only a simple contact of the metal film by thermal pressure compression molding, it is difficult to exhibit sufficient water resistance due to the non-solid bonding of the metal film, and the metal film is weakened when used for a long period of time, and is separated again. There is this.
이에, 라미네이트 필름을 이용하여 제조된 파우치형 전지의 밀봉성 및 안정성을 향상시킬 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need to develop a technology capable of improving the sealability and stability of a pouch-type battery manufactured using a laminate film.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 라미네이트 시트를 이용하여 제조된 파우치형 이차전지로서, 실링부의 결합이 개선되어 우수한 밀봉성 및 안정성을 나타내는 파우치형 이차전지를 제공하는 것이다. The problem to be solved of the present invention is to provide a pouch-type secondary battery that is manufactured using a laminate sheet and exhibits excellent sealing and stability by improving the sealing portion.
본 발명의 다른 해결하고자 하는 과제는 라미네이트 시트를 이용하여 파우치형 이차전지의 전지 케이스를 형성할 때, 실링부의 결합을 개선하여 파우치형 전지의 밀봉성 및 안정성을 향상시킬 수 있는 파우치형 이차전지의 제조방법을 제공하는 것이다. Another problem to be solved of the present invention is that when forming a battery case of a pouch-type secondary battery using a laminate sheet, the pouch-type secondary battery capable of improving the sealing and stability of the pouch-type battery by improving the bonding of the sealing portion. It is to provide a manufacturing method.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 In order to solve the above problems, the present invention
수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극 조립체가 내장되어 있는 파우치형 이차전지로서, A pouch type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a battery case of a laminate sheet comprising a resin layer and a metal layer,
상기 라미네이트 시트는 금속층 및 상기 금속층의 양면에 형성되어 있는 제 1 수지층 및 제 2 수지층을 포함하고, The laminate sheet includes a metal layer and a first resin layer and a second resin layer formed on both sides of the metal layer,
상기 제 1 수지층의 면에는 패턴 형상이 존재하며, 상기 패턴 형상은 상기 제 1 수지층을 이루는 수지가 제거되어 형성된 것으로 상기 패턴 형상을 통해 상기 금속층이 외부로 노출되며, A pattern shape exists on the surface of the first resin layer, and the pattern shape is formed by removing the resin constituting the first resin layer, and the metal layer is exposed to the outside through the pattern shape.
상기 라미네이트 시트는 상기 라미네이트 시트가 서로 접하는 실링부에서 상기 제 1 수지층이 서로 마주하도록 겹쳐져 있고, 이때 상기 라미네이트 시트의 금속층들은 용접에 의해 서로 결합되어 있는, 파우치형 이차전지를 제공한다. The laminate sheet is overlapped such that the first resin layers face each other in a sealing portion where the laminate sheets are in contact with each other, wherein the metal layers of the laminate sheet are bonded to each other by welding, thereby providing a pouch-type secondary battery.
또한, 본 발명은 상기 다른 과제를 해결하기 위하여,In addition, the present invention to solve the other problems,
수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극 조립체가 내장되어 있는 파우치형 이차전지의 제조방법으로서, A method of manufacturing a pouch type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a battery case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer,
(i) 금속층 및 상기 금속층의 양면에 형성되어 있는 제 1 수지층 및 제 2 수지층을 포함하는 라미네이트 시트의 상기 제 1 수지층의 면에 레이저를 이용하여 패턴 형상을 형성하는 단계; (i) forming a pattern shape by using a laser on the surfaces of the first resin layer of the laminate sheet including the first resin layer and the second resin layer formed on both surfaces of the metal layer and the metal layer;
(ii) 상기 라미네이트 시트의 면 내부에 상기 전극 조립체를 위치시킨 후, 상기 라미네이트 시트로 상기 전극 조립체를 감싸는 단계;(ii) placing the electrode assembly inside the surface of the laminate sheet, and then wrapping the electrode assembly with the laminate sheet;
(iii) 상기 라미네이트 시트의 테두리 부분에서 상기 제 1 수지층이 서로 마주하도록 겹침으로써 실링부를 형성하는 단계; 및(iii) forming a sealing portion by overlapping the first resin layer on the edge portion of the laminate sheet so as to face each other; And
(iv) 상기 실링부에서, 상기 제 1 수지층의 패턴 형상을 통해 외부로 노출된 상기 금속층 간을 레이저를 이용하여 용접하는 단계(iv) welding the metal layer exposed to the outside through the pattern shape of the first resin layer in the sealing part using a laser.
를 포함하는 파우치형 이차전지의 제조방법을 제공한다.It provides a method for manufacturing a pouch-type secondary battery comprising a.
본 발명에 따른 파우치형 이차전지 및 상기 파우치형 이차전지의 제조방법은 라미네이트 시트를 이용하여 제조된 파우치형 이차전지에 있어서 실링부의 결합이 개선되어 우수한 밀봉성 및 안정성을 나타낼 수 있으므로, 파우치형 이차전지의 제조에 유용하게 사용될 수 있다.The pouch-type secondary battery according to the present invention and the method of manufacturing the pouch-type secondary battery in the pouch-type secondary battery manufactured by using a laminate sheet have improved sealing and can exhibit excellent sealing properties and stability, so that the pouch-type secondary battery It can be usefully used in the manufacture of batteries.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 파우치형 이차전지를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 파우치형 전지케이스를 이루는 라미네이트 시트의 단면 및 종래의 파우치형 전지케이스의 실링부의 접합 형태를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3 및 4는 본 발명의 일례에 따른 파우치형 이차전지의 파우치형 전지케이스의 실링부의 형상 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일례에 따른 파우치형 이차전지의 파우치형 전지케이스의 실링부에서 그 접합 형태를 모식적으로 나타낸 도면이다. 1 is a view schematically showing a pouch type secondary battery according to an example of the present invention.
2 is a view schematically showing a cross-section of a laminate sheet constituting a pouch type battery case and a bonding form of a sealing portion of a conventional pouch type battery case.
3 and 4 are diagrams schematically showing the shape of a sealing portion of a pouch-type battery case of a pouch-type secondary battery according to an example of the present invention.
5 is a view schematically showing the bonding form of the sealing portion of the pouch-shaped battery case of the pouch-type secondary battery according to an example of the present invention.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail to aid understanding of the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the specification and claims should not be interpreted as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor can appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. Based on the principle that it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention.
본 발명의 파우치형 이차전지는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지 케이스에 전극 조립체가 내장되어 있는 파우치형 이차전지이다. The pouch type secondary battery of the present invention is a pouch type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a battery case of a laminate sheet comprising a resin layer and a metal layer.
상기 라미네이트 시트의 전지 케이스는 파우치(pouch) 형상으로 이루어져 있고, 상기 파우치의 내부에 상기 전극 조립체가 내장되어 있다. The battery case of the laminate sheet is formed in a pouch shape, and the electrode assembly is built in the pouch.
상기 파우치 형상은 통상적인 파우치형 이차전지의 전지케이스와 같으며, 상기 라미네이트 시트의 면 내부에 상기 전극 조립체를 위치시킨 후, 상기 라미네이트 시트로 상기 전극 조립체를 감싸서 형성될 수 있다. 예컨대, 라미네이트 시트를 2장 준비하여 상기 라미네이트 시트를 한장씩 각각 상기 전극 조립체의 상면 및 하면에 위치시킨 후, 상면 및 하면에 위치하는 상기 라미네이트 시트의 외주면을 서로 접하게 한 후, 이를 서로 결합하여 형성될 수 있고, 다르게는 1장의 라미네이트 시트의 중간을 절곡하여 1장의 라미네이트 시트가 서로 포개지게 한 후, 절곡된 라미네이트 시트의 내부에 상기 전극 조립체를 위치시킨 후, 상기 라미네이트 시트의 외주면을 서로 접하게 한 후, 이를 서로 결합하여 형성될 수 있다. The pouch shape is the same as the battery case of a conventional pouch type secondary battery, and may be formed by placing the electrode assembly inside the surface of the laminate sheet, and then wrapping the electrode assembly with the laminate sheet. For example, two sheets of laminate are prepared, and the sheets of the laminate are placed on the upper and lower surfaces of the electrode assembly one by one, and then the outer circumferential surfaces of the laminate sheets located on the upper and lower surfaces are brought into contact with each other. Alternatively, after bending the middle of one laminate sheet so that one laminate sheet is superimposed on each other, after placing the electrode assembly inside the bent laminate sheet, the outer circumferential surfaces of the laminate sheet are brought into contact with each other. , It can be formed by combining with each other.
상기 라미네이트 시트는 금속층 및 상기 금속층의 양면에 형성되어 있는 제 1 수지층 및 제 2 수지층을 포함하고, 상기 제 1 수지층의 면에는 패턴 형상이 존재하며, 상기 패턴 형상은 상기 제 1 수지층을 이루는 수지가 제거되어 형성된 것으로 상기 패턴 형상을 통해 상기 금속층이 외부로 노출되어 있다. The laminate sheet includes a metal layer and a first resin layer and a second resin layer formed on both sides of the metal layer, and a pattern shape exists on the surface of the first resin layer, and the pattern shape is the first resin layer It is formed by removing the resin forming the metal layer is exposed to the outside through the pattern shape.
상기 라미네이트 시트는 상기 라미네이트 시트가 서로 접하는 실링부에서 상기 제 1 수지층이 서로 마주하도록 겹쳐져 있고, 이때 상기 라미네이트 시트의 금속층들은 용접에 의해 서로 결합되어 있다. The laminate sheet is overlapped such that the first resin layers face each other in a sealing portion where the laminate sheets are in contact with each other, wherein the metal layers of the laminate sheet are joined to each other by welding.
상기 금속층은 가스, 습기 등 이물질의 유입 내지 누출을 방지하는 기능 이외에 전지케이스의 강도를 향상시키는 기능을 발휘할 수 있으며, 예컨대 알루미늄의 층일 수 있다.The metal layer may exhibit a function of improving the strength of the battery case in addition to a function of preventing ingress or leakage of foreign substances such as gas and moisture, and may be, for example, a layer of aluminum.
상기 제 1 수지층은 열융착성을 가질 수 있고, 전해액의 침입을 억제하기 위해 흡습성이 낮으며, 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 특성을 가지는 것일 수 있다. 상기 제 1 수지층은, 예컨대 폴리올레핀(polyolefin)계 수지를 포함할 수 있고, 구체적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 무연신 폴리프로필렌(CPP)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 수지층은, 상기 라미네이트 시트가 서로 접착될 경우, 상기 제 1 수지층 상호간에 서로 접하여 열융착 등을 결합될 수 있다. The first resin layer may have heat-sealing properties, have low hygroscopicity to suppress intrusion of the electrolyte, and may have properties that do not expand or erode by the electrolyte. The first resin layer may include, for example, a polyolefin-based resin, specifically polyethylene, polypropylene, or a mixture thereof, and more specifically, non-stretched polypropylene (CPP). can do. When the laminate sheets are adhered to each other, the first resin layer may be in contact with each other between the first resin layers to combine heat fusion or the like.
상기 제 2 수지층은 전지케이스의 외각을 형성하며, 전지 케이스가 외부 환경에 대해 우수한 내성을 가질 수 있도록 한다. 따라서, 상기 제 2 수지층은 적절한 인장 강도와 내후성을 가지는 것일 수 있고, 예컨대 폴리에스테르 수지, 나일론 수지, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. The second resin layer forms the outer shell of the battery case, and allows the battery case to have excellent resistance to the external environment. Therefore, the second resin layer may have appropriate tensile strength and weather resistance, and may include, for example, polyester resin, nylon resin, or mixtures thereof.
상기 제 1 수지층과 상기 금속층 사이에는 추가로 접착층을 포함할 수 있고, 상기 접착층은 상기 제 1 수지층이 폴리올레핀계 수지를 포함할 경우, 상기 폴리올레핀계 수지의 낮은 금속과의 접착력을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 상기 접착층은, 특별히 제한되지 않지만 예컨대 우레탄(urethane)계 물질, 아크릴(acryl)계 물질, 열가소성 엘라스토머(elastomer), 및 이들의 조합을 함유하는 조성물을 포함할 수 있다. An adhesive layer may be additionally included between the first resin layer and the metal layer, and the adhesive layer serves to improve adhesion of the polyolefin-based resin to a low metal when the first resin layer includes a polyolefin-based resin. can do. The adhesive layer is not particularly limited, but may include, for example, a composition containing a urethane-based material, an acryl-based material, a thermoplastic elastomer, and combinations thereof.
상기 제 1 수지층의 면에는 패턴 형상이 존재하며, 상기 제 1 수지층의 패턴 형상은 상기 제 1 수지층을 이루는 수지가 제거되어 형성된 라인(line)을 1개 이상, 구체적으로 복수 개, 더욱 구체적으로 2개 내지 1,000개 포함할 수 있다. A pattern shape exists on the surface of the first resin layer, and in the pattern shape of the first resin layer, at least one line formed by removing the resin constituting the first resin layer, specifically a plurality, more Specifically, it may include 2 to 1,000.
상기 패턴 형상을 통해 상기 금속층이 외부로 노출되므로, 상기 제 1 수지층과 상기 금속층 사이에 상기 추가 접착층이 포함될 경우, 상기 패턴 형상의 형성시 상기 추가 접착층 역시 제거될 수 있다. Since the metal layer is exposed to the outside through the pattern shape, when the additional adhesive layer is included between the first resin layer and the metal layer, the additional adhesive layer may also be removed when forming the pattern shape.
상기 제 1 수지층을 이루는 수지를 제거하여 상기 라인을 형성하는 과정은 레이저를 이용하여 이루어질 수 있으며, 상기 레이저는 비교적 장파장의 레이저인 파장 8 내지 11 ㎛의 레이저일 수 있다. 상기 레이저의 예로는 CO2 레이저를 들 수 있다. The process of forming the line by removing the resin constituting the first resin layer may be performed using a laser, and the laser may be a laser having a wavelength of 8 to 11 μm, which is a relatively long wavelength laser. An example of the laser is a CO 2 laser.
상기 제 1 수지층에 포함된 라인은 각각이 0.1 ㎛ 내지 4 mm의 폭을 가질 수 있고, 구체적으로 10 ㎛ 내지 1.0 mm의 폭을 가질 수 있다. 상기 제 1 수지층에 포함된 라인 각각의 폭이 0.1 ㎛ 이상일 경우, 상기 라인을 통해 노출되어 있는 금속층이 서로 적절히 접하여 용접에 의해 결합될 수 있고, 상기 라인 각각의 폭이 4 mm 이하일 경우, 상기 라인이 상기 실링부 내에 적절한 수로 포함되어 상기 실링부에서 금속층이 용접에 의해 결합된 부분과 상기 제 1 수지층이 서로 열융착된 부분이 반복됨으로써 상기 실링부에 견고함을 더하여 우수한 밀봉성 및 안정성을 나타내도록 할 수 있다. 이때, 상기 파우치형 전지케이스의 가장자리 끝 부분에는 상기 라인이 형성되지 않아 상기 제 1 수지층이 남아 있을 수 있다. Each of the lines included in the first resin layer may have a width of 0.1 μm to 4 mm, and specifically, a width of 10 μm to 1.0 mm. When the width of each line included in the first resin layer is 0.1 μm or more, the metal layers exposed through the lines may be appropriately brought into contact with each other and joined by welding, and when the width of each line is 4 mm or less, the Since the line is included in the sealing part in an appropriate number, the part in which the metal layer is welded by the welding part and the part in which the first resin layer is thermally fused to each other are repeated, thereby adding robustness to the sealing part, thereby providing excellent sealing and stability. Can be represented. At this time, the first resin layer may remain because the line is not formed at the edge of the pouch-shaped battery case.
상기 라인은 직선, 곡선, 지그재그, 또는 꺾은선 등일 수 있으며, 상기 실링부 내에서 제 1 수지층이 남아있는 영역과 상기 제 1 수지층이 제거된 라인이 적절히 섞이도록 조절될 수 있다. The line may be a straight line, a curved line, a zigzag line, a broken line, or the like, and the area where the first resin layer remains in the sealing portion and the line from which the first resin layer is removed may be adjusted to be properly mixed.
상기 실링부의 면에서 상기 라인이 차지하는 총 면적은 상기 실링부의 면의 총 면적 중 20% 내지 95%, 구체적으로 40 내지 90%일 수 있다. 상기 실링부의 면에서 상기 라인이 차지하는 총 면적이 20% 미만일 경우, 금속층 간의 결합 강도가 부족하여 결합면이 파단될 수 있어 전지의 안정성이 저하되고, 95%를 초과할 경우, 제 1 수지층이 지나치게 제거되어 상기 금속층이 결합된 단부가 외부로 노출될 가능성이 커져 상기 금속층이 전지 외부와 전기적으로 접속되거나 부식되는 등의 문제가 발생할 가능성이 커지고, 상기 제 1 수지층이 상기 금속층의 라인 사이 사이에서 차단벽으로 함께 작용하는 역할이 적절한 정도로 이루어지지 못하게 된다. The total area occupied by the line on the surface of the sealing portion may be 20% to 95%, specifically 40 to 90% of the total area of the surface of the sealing portion. When the total area occupied by the line on the surface of the sealing portion is less than 20%, the bonding strength between the metal layers may be insufficient and the bonding surface may break, resulting in deterioration of battery stability, and when it exceeds 95%, the first resin layer The possibility that the metal layer is electrically removed or corroded with the outside of the battery increases due to the possibility that the end where the metal layer is coupled is exposed to the outside, and the first resin layer is between the lines of the metal layer. In the role acting together as a barrier, the role cannot be achieved to an appropriate degree.
상기 용접에 의해 서로 결합되어 있는 라미네이트 시트의 금속층들은 레이저 용접에 의해 결합된 것일 수 있다. 이때, 상기 레이저 용접은 파장 500 nm 내지 1,500 nm의 레이저를 이용하여 이루어질 수 있으며, 상기 레이저의 예로는 파이버(fiber) 레이저를 들 수 있다. The metal layers of the laminate sheet bonded to each other by the welding may be bonded by laser welding. At this time, the laser welding may be performed using a laser having a wavelength of 500 nm to 1,500 nm, and an example of the laser may include a fiber laser.
상기 실링부는 상기 파우치형 전지케이스의 가장자리를 따라 형성되어 있고, 상기 실링부의 폭은 100 ㎛ 내지 5 mm, 구체적으로 1 mm 내지 3 mm일 수 있다. 본 발명의 파우치형 이차전지는 상기 금속층의 용접에 상기 레이저 용접을 이용하므로, 종래의 파우치형 이차전지에 비해 상기 라미네이트 시트가 서로 접하는 실링부의 폭을 좁게 할 수 있으므로, 파우치의 내부 공간을 크게 할 수 있는 장점이 있다. The sealing portion is formed along the edge of the pouch-shaped battery case, the width of the sealing portion may be 100 ㎛ to 5 mm, specifically 1 mm to 3 mm. Since the pouch-type secondary battery of the present invention uses the laser welding to weld the metal layer, it is possible to narrow the width of the sealing portions where the laminate sheets are in contact with each other compared to the conventional pouch-type secondary battery, so that the inner space of the pouch can be increased. There is an advantage.
본 발명은 또한, 상기 파우치형 이차전지의 제조방법을 제공한다. The present invention also provides a method of manufacturing the pouch type secondary battery.
본 발명의 파우치형 이차전지의 제조방법은 금속층 및 상기 금속층의 양면에 형성되어 있는 제 1 수지층 및 제 2 수지층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 전지케이스에 전극 조립체가 내장되어 있는 파우치형 이차전지의 제조방법으로서, (i) 상기 파우치형 전지케이스의 가장자리를 따라 형성되는 실링부에서, 상기 라미네이트 시트의 제 1 수지층에 레이저를 이용하여 패턴 형상을 형성하는 단계; 및 (ii) 상기 라미네이트 시트의 제 1 수지층의 패턴 형상을 통해 외부로 노출된 상기 금속층 간을 레이저를 이용하여 용접하는 단계를 포함한다. The manufacturing method of the pouch type secondary battery of the present invention is a pouch type in which an electrode assembly is embedded in a pouch type battery case made of a metal sheet and a laminate sheet comprising a first resin layer and a second resin layer formed on both sides of the metal layer. A method for manufacturing a secondary battery, comprising: (i) forming a pattern shape using a laser on a first resin layer of the laminate sheet in a sealing portion formed along the edge of the pouch-type battery case; And (ii) welding between the metal layers exposed to the outside through the pattern shape of the first resin layer of the laminate sheet using a laser.
본 발명의 파우치형 이차전지의 제조방법은 우선 (i) 상기 파우치형 전지케이스의 가장자리를 따라 형성되는 실링부에서, 상기 라미네이트 시트의 제 1 수지층에 레이저를 이용하여 패턴 형상을 형성하는 단계를 거친다. The method of manufacturing a pouch-type secondary battery of the present invention first comprises (i) forming a pattern shape using a laser on the first resin layer of the laminate sheet in a sealing portion formed along the edge of the pouch-type battery case. Rough.
상기 제 1 수지층에 레이저를 이용하여 패턴 형상을 형성하는 과정은 상기 제 1 수지층의 일부를 레이저를 이용하여 제거함으로써, 상기 제 1 수지층이 덮고 있던 금속층을 상기 패턴 형상을 통해 밖으로 노출시키기 위한 과정이다. In the process of forming a pattern shape using a laser on the first resin layer, a part of the first resin layer is removed using a laser to expose the metal layer covered by the first resin layer through the pattern shape. It is a process for.
이때, 상기 금속층과 상기 금속층의 일면에 형성되어 있는 제 1 수지층 사이에는 임의적으로 접착층이 포함되어 있을 수 있고, 상기 접착층이 포함되어 있을 경우에는 상기 레이저를 이용하여 제 1 수지층의 일부를 제거하는 과정 중에 상기 접착층 역시 함께 제거하게 된다. At this time, between the metal layer and the first resin layer formed on one surface of the metal layer, an adhesive layer may be optionally included. When the adhesive layer is included, a part of the first resin layer is removed using the laser. During the process, the adhesive layer is also removed together.
상기 제 1 수지층의 일부를 레이저를 이용하여 제거하면서 상기 제 1 수지층의 면 상에 라인을 그려 일정 패턴을 형성할 수 있으며, 따라서 상기 제 1 수지층의 패턴 형상은 상기 제 1 수지층을 이루는 수지가 제거되어 형성된 라인(line)을 1개 이상, 구체적으로 복수 개, 더욱 구체적으로 2개 내지 1,000개 포함할 수 있다. While removing a part of the first resin layer by using a laser, a line can be drawn on the surface of the first resin layer to form a certain pattern, and thus the pattern shape of the first resin layer can be applied to the first resin layer. The formed resin may be removed to include one or more lines, specifically a plurality, more specifically 2 to 1,000 lines.
상기 제 1 수지층에 패턴 형상을 형성하기 위한 상기 레이저는 비교적 장파장의 레이저인 파장 8 내지 11 ㎛의 레이저일 수 있다. 상기 레이저의 예로는 CO2 레이저를 들 수 있다. The laser for forming a pattern shape on the first resin layer may be a laser having a wavelength of 8 to 11 μm, which is a relatively long wavelength laser. An example of the laser is a CO 2 laser.
상기 제 1 수지층에 포함된 라인은 각각이 0.1 ㎛ 내지 4 mm의 폭을 가질 수 있고, 구체적으로 10 ㎛ 내지 1 mm의 폭을 가질 수 있다. 상기 제 1 수지층에 포함된 라인 각각의 폭이 0.1 ㎛ 이상일 경우, 상기 라인을 통해 노출되어 있는 금속층이 서로 적절히 접하여 용접에 의해 결합될 수 있고, 상기 라인 각각의 폭이 4 mm 이하일 경우, 상기 라인이 상기 실링부 내에 적절한 수로 포함되어 상기 실링부에서 금속층이 용접에 의해 결합된 부분과 상기 제 1 수지층이 서로 열융착된 부분이 반복됨으로써 상기 실링부에 견고함을 더하여 우수한 밀봉성 및 안정성을 나타내도록 할 수 있다. 이때, 상기 파우치형 전지케이스의 가장자리 끝 부분에는 상기 라인이 형성되지 않아 상기 제 1 수지층이 남아 있을 수 있다. Each of the lines included in the first resin layer may have a width of 0.1 μm to 4 mm, and specifically, may have a width of 10 μm to 1 mm. When the width of each line included in the first resin layer is 0.1 μm or more, the metal layers exposed through the lines may be appropriately brought into contact with each other and joined by welding, and when the width of each line is 4 mm or less, the Since the line is included in the sealing part in an appropriate number, the part in which the metal layer is welded by the welding part and the part in which the first resin layer is thermally fused to each other are repeated, thereby adding robustness to the sealing part, thereby providing excellent sealing and stability. Can be represented. At this time, the first resin layer may remain because the line is not formed at the edge of the pouch-shaped battery case.
상기 라인은 직선, 곡선, 지그재그, 또는 꺾은선 등일 수 있으며, 상기 실링부 내에서 제 1 수지층이 남아있는 영역과 상기 제 1 수지층이 제거된 라인이 적절히 섞이도록 조절될 수 있다. The line may be a straight line, a curved line, a zigzag line, a broken line, or the like, and the area where the first resin layer remains in the sealing portion and the line from which the first resin layer is removed may be adjusted to be properly mixed.
상기 실링부의 면에서 상기 라인이 차지하는 총 면적은 상기 실링부의 면의 총 면적 중 20% 내지 95%, 구체적으로 40 내지 90%일 수 있다. 상기 실링부의 면에서 상기 라인이 차지하는 총 면적이 20% 미만일 경우, 금속층 간의 결합 강도가 부족하여 결합면이 파단될 수 있어 전지의 안정성이 저하되고, 95%를 초과할 경우, 제 1 수지층이 지나치게 제거되어 상기 금속층이 결합된 단부가 외부로 노출될 가능성이 커져 상기 금속층이 전지 외부와 전기적으로 접속되거나 부식되는 등의 문제가 발생할 가능성이 커지고, 상기 제 1 수지층이 상기 금속층의 라인 사이 사이에서 차단벽으로 함께 작용하는 역할이 적절한 정도로 이루어지지 못하게 된다.The total area occupied by the line on the surface of the sealing portion may be 20% to 95%, specifically 40 to 90% of the total area of the surface of the sealing portion. When the total area occupied by the line on the surface of the sealing portion is less than 20%, the bonding strength between the metal layers may be insufficient and the bonding surface may break, resulting in deterioration of battery stability, and when it exceeds 95%, the first resin layer The possibility that the metal layer is electrically removed or corroded with the outside of the battery increases due to the possibility that the end where the metal layer is coupled is exposed to the outside, and the first resin layer is between the lines of the metal layer. In the role acting together as a barrier, the role cannot be achieved to an appropriate degree.
다음으로는, (ii) 상기 라미네이트 시트의 제 1 수지층의 패턴 형상을 통해 외부로 노출된 상기 금속층 간을 레이저를 이용하여 용접하는 단계를 거친다. Next, (ii) a step of welding the metal layers exposed to the outside through the pattern shape of the first resin layer of the laminate sheet using a laser.
상기 단계 (ii)에서 금속층 간을 용접하는 단계는 상기 파우치형 이차전지를 밀봉하기 위한 과정이며, 상기 금속층 간을 용접함으로써 공기를 포함한 가스, 습기 등을 차단할 수 있다. The step of welding between the metal layers in step (ii) is a process for sealing the pouch-type secondary battery, and welding the metal layers can block gas, moisture, etc., including air.
상기 용접을 통하여 상기 파우치형 전지케이스의 가장자리를 따라 형성되는 실링부가 밀봉되며, 2층으로 겹쳐진 상기 파우치형 전지케이스를 구성하는 상기 라미네이트 시트가 서로 결합되게 된다. The sealing portion formed along the edge of the pouch-shaped battery case is sealed through the welding, and the laminate sheets constituting the pouch-shaped battery case overlapped with two layers are joined to each other.
이때, 상기 실링부에서 상기 파우치형 전지케이스를 이루는 라미네이트 시트는 2장이 서로 겹쳐지게 되며, 각각의 제 1 수지층이 서로 마주하도록 겹쳐지므로, 상기 제 1 수지층의 패턴 형상을 통해 외부로 노출된 금속층은 서로 마주하게 되며, 상기 용접에 의해 결합된다. At this time, the laminate sheet constituting the pouch-shaped battery case in the sealing part is overlapped with each other, and each of the first resin layers are overlapped to face each other, and thus exposed to the outside through the pattern shape of the first resin layer. The metal layers face each other and are joined by the welding.
상기 금속층 간의 용접은 상기 레이저 용접은 파장 500 nm 내지 1,500 nm의 레이저를 이용하여 이루어질 수 있으며, 상기 레이저의 예로는 파이버(fiber) 레이저를 들 수 있다. Welding between the metal layers may be performed using a laser having a wavelength of 500 nm to 1,500 nm, and an example of the laser may include a fiber laser.
상기 실링부는 상기 파우치형 전지케이스의 가장자리를 따라 형성되어 있고, 상기 실링부의 폭은 100 ㎛ 내지 5 mm, 구체적으로 1 mm 내지 3 mm일 수 있다. 본 발명의 파우치형 이차전지의 제조방법은 상기 실링부에서의 상기 금속층의 용접에 상기 레이저 용접을 이용하므로, 종래의 파우치형 이차전지에 비해 상기 라미네이트 시트가 서로 접하는 실링부의 폭을 좁게 할 수 있으므로, 파우치의 내부 공간을 크게 할 수 있는 장점이 있다. The sealing portion is formed along the edge of the pouch-shaped battery case, the width of the sealing portion may be 100 ㎛ to 5 mm, specifically 1 mm to 3 mm. Since the method of manufacturing the pouch-type secondary battery of the present invention uses the laser welding for welding the metal layer at the sealing portion, it is possible to narrow the width of the sealing portions where the laminate sheets are in contact with each other as compared to the conventional pouch-type secondary battery. , There is an advantage that can increase the interior space of the pouch.
본 발명의 일례에 따른 파우치형 이차전지의 제조방법은 상기 금속층의 용접이 완료된 후, 상기 실링부에서 상기 제 1 수지층의 패턴 형상 이외의 부분을 서로 열융착하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. The manufacturing method of the pouch-type secondary battery according to an example of the present invention may further include a step of heat-sealing portions other than the pattern shape of the first resin layer in the sealing portion after welding of the metal layer is completed. .
상기 제 1 수지층의 패턴 형상 이외의 부분은 상기 실링부에서 상기 제 1 수지층이 제거되어 형성된 라인 이외의 부분일 수 있으며, 상기 파우치형 전지케이스의 최외곽의 가장자리는 상기 라인이 형성되지 않은 상기 제 1 수지층의 패턴 형상 이외의 부분일 수 있다. The portion other than the pattern shape of the first resin layer may be a portion other than the line formed by removing the first resin layer from the sealing portion, and the outermost edge of the pouch-shaped battery case is not formed with the line. It may be a portion other than the pattern shape of the first resin layer.
상기 제 1 수지층은 열융착성을 가질 수 있고, 전해액의 침입을 억제하기 위해 흡습성이 낮으며, 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 특성을 가지는 것일 수 있다. 상기 제 1 수지층은, 예컨대 폴리올레핀(polyolefin)계 수지를 포함할 수 있고, 구체적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 무연신 폴리프로필렌(CPP)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 수지층은, 상기 라미네이트 시트가 서로 접착될 경우, 상기 제 1 수지층 상호간에 서로 접하여 열융착 등을 결합될 수 있다. The first resin layer may have heat-sealing properties, have low hygroscopicity to suppress intrusion of the electrolyte, and may have properties that do not expand or erode by the electrolyte. The first resin layer may include, for example, a polyolefin-based resin, specifically polyethylene, polypropylene, or a mixture thereof, and more specifically, non-stretched polypropylene (CPP). can do. When the laminate sheets are adhered to each other, the first resin layer may be in contact with each other between the first resin layers to combine heat fusion or the like.
상기 제 2 수지층은 전지케이스의 외각을 형성하며, 전지 케이스가 외부 환경에 대해 우수한 내성을 가질 수 있도록 한다. 따라서, 상기 제 2 수지층은 적절한 인장 강도와 내후성을 가지는 것일 수 있고, 예컨대 폴리에스테르 수지, 나일론 수지, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.The second resin layer forms the outer shell of the battery case, and allows the battery case to have excellent resistance to the external environment. Therefore, the second resin layer may have appropriate tensile strength and weather resistance, and may include, for example, polyester resin, nylon resin, or mixtures thereof.
상기 금속층은 가스, 습기 등 이물질의 유입 내지 누출을 방지하는 기능 이외에 전지케이스의 강도를 향상시키는 기능을 발휘할 수 있으며, 예컨대 알루미늄의 층일 수 있다.The metal layer may exhibit a function of improving the strength of the battery case in addition to a function of preventing ingress or leakage of foreign substances such as gas and moisture, and may be, for example, a layer of aluminum.
상기 파우치형 이차전지가 포함하는 전극 조립체는 리튬 이차전지용 전극 조립체일 수 있으며, 따라서 본 발명의 파우치형 이차전지는 파우치형 리튬 이차전지일 수 있다. The electrode assembly included in the pouch-type secondary battery may be an electrode assembly for a lithium secondary battery, and thus the pouch-type secondary battery of the present invention may be a pouch-type lithium secondary battery.
상기 리튬 이차전지는 양극, 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 것일 수 있고, 상기 리튬 이차전지는 스택(stack)형 또는 스택 앤 폴딩(stack and folding)형 리튬 이차전지일 수 있다. The lithium secondary battery may include a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and the lithium secondary battery may be a stack type or a stack and folding type lithium secondary battery. have.
상기 스택형 리튬 이차전지는 음극, 세퍼레이터, 양극을 수직으로 적층하는 방식으로 제조되는 전극조립체를 포함하는 리튬 이차전지일 수 있고, 상기 스택 앤 폴딩형 리튬 이차전지는 일정한 단위 크기의 양극/세퍼레이터/음극 구조의 풀 셀(full cell) 또는 양극(음극)/세퍼레이터/음극(양극)/세퍼레이터/양극(음극) 구조의 바이 셀(bicell)을 긴 길이의 연속적인 분리필름을 사용하여 말거나 접어서 제조되는 전극 조립체를 포함하는 리튬 이차전지일 수 있다. The stacked lithium secondary battery may be a lithium secondary battery including an electrode assembly manufactured by vertically stacking a negative electrode, a separator, and a positive electrode, and the stack and folding type lithium secondary battery may have a positive electrode / separator / It is manufactured by folding or folding a full cell of a cathode structure or a bicell of a cathode (cathode) / separator / cathode (anode) / separator / anode (cathode) structure using a continuous separation film of a long length. It may be a lithium secondary battery including an electrode assembly.
상기 양극은 당 분야에 알려져 있는 통상적인 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 양극 활물질에 용매, 필요에 따라 바인더, 도전재, 분산제를 혼합 및 교반하여 슬러리를 제조한 후 이를 금속 재료의 집전체에 도포(코팅)하고 압축한 뒤 건조하여 양극을 제조할 수 있다.The positive electrode can be produced by a conventional method known in the art. For example, a mixture of a solvent, a binder, a conductive material, and a dispersant may be mixed with a positive electrode active material, if necessary, and stirred to prepare a slurry, then coated (coated) on a current collector of a metal material, compressed, and dried to produce a positive electrode. have.
상기 금속 재료의 집전체는 전도성이 높은 금속으로서, 상기 양극 활물질의 슬러리가 용이하게 접착할 수 있는 금속으로 전지의 전압 범위에서 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테리인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. 또한, 집전체 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있다. 집전체는 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용 가능하며, 3 ㎛ 내지 500 ㎛의 두께를 갖는 것일 수 있다. The current collector of the metallic material is a highly conductive metal, and is a metal that can easily adhere to the slurry of the positive electrode active material, and is particularly limited as long as it has a high conductivity without causing a chemical change in the battery in a voltage range of the battery. For example, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, or a surface treated with carbon, nickel, titanium, silver, or the like on the surface of aluminum or stainless steel may be used. In addition, it is also possible to increase the adhesion of the positive electrode active material by forming fine irregularities on the surface of the current collector. The current collector can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams, and non-woven fabrics, and may have a thickness of 3 μm to 500 μm.
상기 양극 활물질은, 예컨대 리튬 코발트 산화물[LixCoO2(0.5<x<1.3)], 리튬 니켈 산화물[LixNiO2(0.5<x<1.3)] 등의 층상 화합물 또는 추가적인 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1 + xMn2 - xO4(여기서, x는 0 내지 0.33임), LiMnO3, LiMn2O3, 또는 [LixMnO2(0.5<x<1.3)] 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 구리 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, 또는 Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1 - xMxO2(여기서, M=Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x=0.01 내지 0.3임)로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2 - xMxO2(여기서, M= Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x=0.01 내지 0.1임) 또는 Li2Mn3MO8(여기서, M=Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리 토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등일 수 있다. The positive electrode active material may be substituted with a layered compound such as lithium cobalt oxide [Li x CoO 2 (0.5 <x <1.3)], lithium nickel oxide [Li x NiO 2 (0.5 <x <1.3)] or an additional transition metal. compound; Lithium manganese oxides such as the formula Li 1 + x Mn 2 - x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , or [Li x MnO 2 (0.5 <x <1.3)]; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxide such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 , or Cu 2 V 2 O 7 ; Ni site type lithium nickel oxide represented by the formula LiNi 1 - x M x O 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn 2 - x M x O 2 (where M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn or Ta, x = 0.01 to 0.1) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where M = Fe, Co, Ni, Cu or Zn) lithium manganese composite oxide; LiMn 2 O 4 in which part of Li in the formula is substituted with alkaline earth metal ions; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 and the like.
상기 양극을 형성하기 위한 용매로는 NMP(N-메틸 피롤리돈), DMF(디메틸 포름아미드), 아세톤, 디메틸 아세트아미드 등의 유기 용매 또는 물 등이 있으며, 이들 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 용매의 사용량은 슬러리의 도포 두께, 제조 수율을 고려하여 상기 양극 활물질, 바인더, 도전재를 용해 및 분산시킬 수 있는 정도이면 충분하다.Examples of the solvent for forming the positive electrode include organic solvents such as NMP (N-methyl pyrrolidone), DMF (dimethyl formamide), acetone, and dimethyl acetamide or water, and these solvents may be used alone or in combination of two or more. Can be used by mixing. The amount of the solvent used is sufficient to dissolve and disperse the positive electrode active material, the binder, and the conductive material in consideration of the coating thickness of the slurry and the production yield.
상기 바인더로는 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로오스, 재생 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴산, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 불소 고무, 폴리 아크릴산(poly acrylic acid) 및 이들의 수소를 Li, Na 또는 Ca 등으로 치환된 고분자, 또는 다양한 공중합체 등의 다양한 종류의 바인더 고분자가 사용될 수 있다. The binder includes polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyvinylidenefluoride, polyacrylonitrile, polymethylmethacrylate, Polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polyacrylic acid, ethylene-propylene-diene monomer (EPDM), Sulfonated EPDM, styrene butadiene rubber (SBR), fluorine rubber, poly acrylic acid, and polymers substituted with hydrogen, Li, Na, or Ca, or Various types of binder polymers such as various copolymers can be used.
상기 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 파네스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 탄소 나노 튜브 등의 도전성 튜브; 플루오로카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스커; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다. 상기 도전재는 양극 슬러리 전체 중량에 대해 1 중량% 내지 20 중량%의 양으로 사용될 수 있다. The conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery. For example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon blacks such as acetylene black, ketjen black, channel black, panes black, lamp black, and thermal black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Conductive tubes such as carbon nanotubes; Metal powders such as fluorocarbon, aluminum, and nickel powders; Conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used. The conductive material may be used in an amount of 1% to 20% by weight relative to the total weight of the positive electrode slurry.
상기 분산제는 수계 분산제 또는 N-메틸-2-피롤리돈 등의 유기 분산제를 사용할 수 있다. The dispersant may be an aqueous dispersant or an organic dispersant such as N-methyl-2-pyrrolidone.
상기 음극은 당 분야에 알려져 있는 통상적인 방법으로 제조될 수 있으며, 예컨대 상기 음극 활물질 및 바인더 및 도전재 등의 첨가제들을 혼합 및 교반하여 음극 활물질 슬러리를 제조한 후, 이를 음극 집전체에 도포하고 건조한 후 압축하여 제조할 수 있다.The negative electrode can be prepared by a conventional method known in the art, for example, by mixing and stirring the negative electrode active material and additives such as a binder and a conductive material to prepare a negative electrode active material slurry, and then applying it to the negative electrode current collector and drying it. After compression it can be prepared.
상기 바인더는 음극 활물질 입자들을 결착시켜 성형체를 유지하기 위하여 사용될 수 있으며, 음극 활물질용 슬러리 제조 시 사용되는 통상적인 바인더라면 특별히 제한되지 않으나, 예컨대 비수계 바인더인 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시프로필렌셀룰로즈, 디아세틸렌셀룰로즈, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF), 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등을 사용할 수 있고, 또한 수계 바인더인 아크릴로나이트릴-부타디엔고무, 스티렌-부타디엔 고무 및 아크릴 고무로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 수계 바인더는 비수계 바인더에 비해 경제적, 친환경적이고, 작업자의 건강에도 무해하며, 비수계 바인더에 비하여 결착 효과가 우수하므로, 동일 체적당 활물질의 비율을 높일 수 있어 고용량화가 가능하며, 수계 바인더로는 바람직하게는 스티렌-부타디엔 고무가 사용될 수 있다. The binder may be used to maintain the molded body by binding the negative electrode active material particles, and is not particularly limited as long as it is a common binder used in preparing a slurry for the negative electrode active material, for example, non-aqueous binders such as polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, and hydroxy Propylene cellulose, diacetylene cellulose, polyvinylchloride, polyvinylpyrrolidone, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), polyethylene or polypropylene, etc. can be used, and acrylic as an aqueous binder. Any one selected from the group consisting of ronitrile-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber and acrylic rubber, or a mixture of two or more of them may be used. Aqueous binders are more economical and eco-friendly than non-aqueous binders, are harmless to workers' health, and have a better binding effect than non-aqueous binders. Preferably, styrene-butadiene rubber can be used.
상기 바인더는 음극 활물질용 슬러리 전체 중량 중에 10 중량% 이하로 포함될 수 있으며, 구체적으로 0.1 중량% 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 바인더의 함량이 0.1 중량% 미만이면 바인더 사용에 따른 효과가 미미하여 바람직하지 않고, 10 중량%를 초과하면 바인더 함량 증가에 따른 활물질의 상대적인 함량 감소로 인해 체적당 용량이 저하될 우려가 있어 바람직하지 않다.The binder may be included in an amount of 10% by weight or less in the total weight of the slurry for a negative electrode active material, specifically 0.1% by weight to 10% by weight. If the content of the binder is less than 0.1% by weight, the effect of using the binder is insignificant and undesirable, and if it exceeds 10% by weight, the capacity per volume may decrease due to a decrease in the relative content of the active material due to the increase in the binder content. not.
상기 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 상기 도전재의 예로서는 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스커; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 또는 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등을 들 수 있다. 상기 도전재는 음극 활물질용 슬러리 전체 중량에 대해 1 중량% 내지 9 중량%의 양으로 사용될 수 있다.The conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery, and examples of the conductive material include graphite such as natural graphite and artificial graphite; Carbon blacks such as acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powders; Conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Or conductive materials such as polyphenylene derivatives. The conductive material may be used in an amount of 1% by weight to 9% by weight based on the total weight of the slurry for a negative electrode active material.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 음극에 사용되는 음극 집전체는 3 ㎛ 내지 500 ㎛의 두께를 갖는 것일 수 있다. 상기 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 구리, 금, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The negative electrode current collector used in the negative electrode according to an embodiment of the present invention may have a thickness of 3 μm to 500 μm. The negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical changes in the battery. For example, copper, gold, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper or stainless steel surfaces Carbon, nickel, titanium, silver or the like, aluminum-cadmium alloy, or the like may be used. In addition, it is possible to form fine irregularities on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams, and nonwoven fabrics.
또한, 세퍼레이터로는 종래에 세퍼레이터로 사용된 통상적인 다공성 고분자 필름, 예컨대 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체 및 에틸렌-메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름을 단독으로 또는 이들을 적층하여 사용할 수 있으며, 또는 통상적인 다공성 부직포, 예컨대 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Further, as the separator, a conventional porous polymer film conventionally used as a separator, such as ethylene homopolymer, propylene homopolymer, ethylene-butene copolymer, ethylene-hexene copolymer and ethylene-methacrylate copolymer, etc. The porous polymer film prepared by can be used alone or by laminating them, or a conventional porous nonwoven fabric, such as a high melting point glass fiber, a polyethylene terephthalate fiber, or the like, may be used, but is not limited thereto.
상기 리튬 이차전지에는 리튬 이차전지용 전해질에 통상적으로 사용되는 리튬염이 제한 없이 사용될 수 있으며, 예컨대 상기 리튬염의 음이온으로는 F-, Cl-, Br-, I-, NO3 -, N(CN)2 -, BF4 -, ClO4 -, PF6 -, (CF3)2PF4 -, (CF3)3PF3 -, (CF3)4PF2 -, (CF3)5PF-, (CF3)6P-, CF3SO3 -, CF3CF2SO3 -, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, CF3CF2(CF3)2CO-, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- 및 (CF3CF2SO2)2N-로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. The lithium secondary battery has a conventional lithium salts used in the lithium secondary battery, the electrolyte can be used without limitation, for example the lithium salt anion is F -, Cl -, Br - , I -, NO 3 -, N (CN) 2 -, BF 4 -, ClO 4 -, PF 6 -, (CF 3) 2 PF 4 -, (CF 3) 3 PF 3 -, (CF 3) 4 PF 2 -, (CF 3) 5 PF -, (CF 3) 6 P -, CF 3 SO 3 -, CF 3 CF 2 SO 3 -, (CF 3 SO 2) 2 N -, (FSO 2) 2 N -, CF 3 CF 2 (CF 3) 2 CO -, (CF 3 SO 2) 2 CH -, (SF 5) 3 C -, (CF 3 SO 2) 3 C -, CF 3 (CF 2) 7 SO 3 -, CF 3 CO 2 -, CH 3 CO 2 -, SCN - may be any one selected from the group consisting of - and (CF 3 CF 2 SO 2) 2 N.
본 발명에서 사용되는 전해질로는 리튬 이차전지 제조시 사용 가능한 유기계 액체 전해질, 무기계 액체 전해질, 고체 고분자 전해질, 겔형 고분자 전해질, 고체 무기 전해질, 용융형 무기 전해질 등을 들 수 있으며, 이들로 한정되는 것은 아니다. Examples of the electrolyte used in the present invention include an organic liquid electrolyte, an inorganic liquid electrolyte, a solid polymer electrolyte, a gel polymer electrolyte, a solid inorganic electrolyte, and a meltable inorganic electrolyte that can be used in the manufacture of a lithium secondary battery. no.
이하, 본 발명의 파우치형 이차전지 및 그 제조방법을 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하지만, 해당 도면은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 도면에서, 각 구성 요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기와 다를 수 있다.Hereinafter, the pouch-type secondary battery of the present invention and its manufacturing method will be described in more detail with reference to the drawings, but the drawings are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto. In the drawings of the present invention, the size of each component may be exaggerated for explanation, and may be different from the size actually applied.
도 1에는 본 발명의 일례에 따른 파우치형 이차전지가 모식적으로 도시되어 있다. 1 schematically shows a pouch-type secondary battery according to an example of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 파우치형 이차전지는 파우치형 전지케이스(10)에 전극조립체(20)가 내장되며 파우치형 전지케이스의 내부 공간(11)에 전극조립체(20)가 위치하면 파우치형 전지케이스(10)의 라미네이트 시트가 전극조립체(20)를 감싸도록 한 뒤, 파우치형 전지케이스(10)의 가장자리를 따라 형성되는 실링부(12)에서 상기 라미네이트 시트가 서로 접합되어 밀봉된다. Referring to FIG. 1, the pouch-type secondary battery according to an example of the present invention includes an
도 2에는 파우치형 전지케이스를 이루는 라미네이트 시트의 단면 및 종래의 파우치형 전지케이스의 실링부의 접합 형태가 모식적으로 나타나 있다. 2 schematically shows a cross-section of a laminate sheet constituting a pouch-type battery case and a bonding form of a sealing portion of a conventional pouch-type battery case.
도 2를 참조하면, 라미네이트 시트는 금속층(13)의 일면에 제 1 수지층(14)이 형성되어 있고, 타면에 제 2 수지층(15)이 형성되어 있다. 종래의 파우치형 이차전지에서 파우치형 전지케이스를 이루는 라미네이트 시트는 파우치형 전지케이스의 실링부에서 열융착되는데, 이때 2장의 라미네이트 시트가 제 1 수지층(14)이 서로 마주하도록 겹쳐져 제 1 수지층(14)이 서로 열융착됨으로써 밀봉되며, 금속층(13)간에는 결합이 이루어지지 않는다. Referring to FIG. 2, in the laminate sheet, a
본 발명에 따른 파우치형 이차전지의 파우치형 전지케이스는 실링부의 제 1 수지층의 면에 존재하는 패턴 형상을 통해 금속층간의 결합이 이루어지며, 이러한 본 발명의 일례에 따른 파우치형 이차전지의 파우치형 전지케이스의 실링부의 형상을 도 3 및 4에, 및 그 접합 형태를 도 5에 각각 모식적으로 나타내었다. The pouch-type battery case of the pouch-type secondary battery according to the present invention is formed between the metal layers through a pattern shape present on the surface of the first resin layer of the sealing portion, and the pouch of the pouch-type secondary battery according to an example of the present invention The shape of the sealing portion of the molded battery case is schematically shown in FIGS. 3 and 4 and the bonding form thereof in FIG. 5, respectively.
도 3은, 도 1의 A로 표시되는 실링부(12)의 일부분을 보다 자세히 나타낸 것으로, 도 3을 참조하면, 파우치형 전지케이스(10)의 실링부(12)에는 제 1 수지층이 레이저에 의해 제거되어 형성된 라인(111)이 패턴 형상을 이루고 있다. 제 1 수지층이 제거되어 형성된 라인(111)을 통하여 금속층이 외부로 노출된다. FIG. 3 shows a part of the sealing
도 4에는 본 발명의 파우치형 이차전지의 파우치형 전지케이스를 이루는 라미네이트 시트의 단면이 모식적으로 나타나 있다.4 schematically shows a cross-section of a laminate sheet constituting a pouch-type battery case of the pouch-type secondary battery of the present invention.
도 4를 참조하면, 파우치형 전지케이스를 이루는 라미네이트 시트의 금속층(100)의 면에 제 1 수지층(110)이 형성되어 있고, 타면에 제 2 수지층(120)이 형성되어 있는데, 레이저를 이용하여 제 1 수지층(110)이 제거되어 형성된 라인(111)이 있고, 상기 라인(111)에는 제 1 수지층(110)이 존재하지 않으므로, 금속층(100)이 외부로 노출된다. Referring to FIG. 4, the
도 5를 참조하면, 실링부에서 2장의 라미네이트 시트가 결합될 때, 제 1 수지층(110)이 서로 마주하도록 겹쳐지고, 이때 라인(도 3 및 도 4의 111)을 통해 드러난 금속층(100)간이 서로 용접되어 결합되어 금속층의 결합부(101)를 형성하며, 라인이 형성되어 있지 않은 제 1 수지층(110)은 열융착에 의해 결합되어 제 1 수지층의 결합부(112)를 형성할 수 있다. Referring to FIG. 5, when two laminate sheets are combined in the sealing portion, the first resin layers 110 overlap to face each other, and at this time, the
10: 파우치형 전지케이스
11: 파우치형 전지케이스의 내부 공간
12: 실링부
13, 100: 금속층
14, 110: 제1 수지층
15, 120: 제 2 수지층
20: 전극 조립체
101: 금속층의 결합부
112: 제 1 수지층의 결합부 10: pouch type battery case
11: Interior space of pouch type battery case
12: sealing part
13, 100: metal layer
14, 110: first resin layer
15, 120: second resin layer
20: electrode assembly
101: coupling portion of the metal layer
112: bonding portion of the first resin layer
Claims (16)
상기 라미네이트 시트는 금속층 및 상기 금속층의 양면에 형성되어 있는 제 1 수지층 및 제 2 수지층을 포함하고,
상기 제 1 수지층에는 상기 금속층을 외부로 노출시키도록 제거된 부분인 라인이 서로 간에 간격을 두고 복수 개로 배치된 패턴을 형성하고,
상기 파우치형 전지케이스의 가장자리를 따라 형성되는 실링부에서 두 장의 라미네이트 시트는 서로의 제 1 수지층끼리 마주하도록 겹쳐지되, 각각의 제 1 수지층에 형성된 라인은 서로 개통되며,
서로 개통된 라인들에서 각각의 라미네이트 시트들에 포함된 금속층은 서로 연결되어 결합부를 형성하되,
상기 두 장의 라미네이트 시트는 레이저 용접으로 접합되며,
상기 실링부에서 레이저의 열에 의해 제 1 수지층이 평행하게 라인으로 제거됨으로써 금속층이 노출되고, 레이저 용접에 의해 복수의 라인에 구비된 금속층이 용융됨으로써 상기 금속층이 서로 접합하여 실링부가 밀봉되는, 파우치형 이차전지.
A pouch type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch type battery case made of a laminate sheet comprising a resin layer and a metal layer,
The laminate sheet includes a metal layer and a first resin layer and a second resin layer formed on both sides of the metal layer,
The first resin layer forms a pattern in which a plurality of lines, which are parts removed to expose the metal layer, are spaced apart from each other,
In the sealing portion formed along the edge of the pouch type battery case, the two laminate sheets overlap each other so that the first resin layers of each other face each other, and the lines formed in each of the first resin layers are opened to each other,
In the lines opened to each other, the metal layers included in the respective laminate sheets are connected to each other to form a bonding portion,
The two sheets of laminate are joined by laser welding,
A pouch in which the first resin layer is removed in parallel by the heat of the laser in the sealing portion in a line to expose the metal layer, and the metal layers provided in the plurality of lines are melted by laser welding, whereby the metal layers are joined to each other to seal the sealing portion. Type secondary battery.
상기 제 1 수지층에 포함된 라인은 각각 0.1 ㎛ 내지 4 mm의 폭을 가지는 것인, 파우치형 이차전지.
According to claim 1,
Each of the lines included in the first resin layer has a width of 0.1 μm to 4 mm, and a pouch type secondary battery.
상기 실링부는 상기 라미네이트 시트의 테두리 부분에 위치하고,
상기 실링부의 폭은 100 ㎛ 내지 5 mm인, 파우치형 이차전지.
According to claim 1,
The sealing portion is located on the edge of the laminate sheet,
The width of the sealing portion is 100 ㎛ to 5 mm, pouch type secondary battery.
(i) 상기 파우치형 전지케이스의 가장자리를 따라 형성되는 실링부에서, 상기 라미네이트 시트의 제 1 수지층에 레이저를 이용하여 금속층을 외부로 노출시키도록 제거된 부분인 라인을 서로 간에 간격을 두고 복수 개로 배치되도록 형성하는 단계; 및
(ii) 상기 라미네이트 시트의 제 1 수지층에 형성된 라인의 패턴 형상을 통해 외부로 노출된 상기 금속층 간을 레이저를 이용하여 용접하는 단계
를 포함하고,
상기 실링부에서 레이저의 열에 의해 제 1 수지층이 평행하게 라인으로 제거됨으로써 금속층이 노출되고, 레이저 용접에 의해 복수의 라인에 구비된 금속층이 용융됨으로써 상기 금속층이 서로 접합하여 실링부가 밀봉되는 파우치형 이차전지의 제조방법.
A method of manufacturing a pouch type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch type battery case made of a laminate sheet comprising a metal layer and a first resin layer and a second resin layer formed on both sides of the metal layer,
(i) In the sealing portion formed along the edge of the pouch-type battery case, a plurality of lines separated from each other with spaces apart from each other so as to expose the metal layer to the outside by using a laser on the first resin layer of the laminate sheet. Forming the dogs to be arranged; And
(ii) welding between the metal layers exposed to the outside through a pattern shape of a line formed on the first resin layer of the laminate sheet using a laser
Including,
In the sealing portion, the metal layer is exposed by the first resin layer being removed in parallel by the heat of the laser, and the metal layers provided in the plurality of lines are melted by laser welding, whereby the metal layers are joined to each other to seal the sealing portion. Method for manufacturing secondary battery.
상기 단계 (ii) 이후, 상기 실링부에서 상기 제 1 수지층의 패턴 형상 이외의 부분을 서로 열융착하는 단계를 추가로 포함하는 파우치형 이차전지의 제조방법.
The method of claim 6,
After the step (ii), the method of manufacturing a pouch-type secondary battery further comprising the step of heat-sealing portions other than the pattern shape of the first resin layer in the sealing portion.
상기 단계 (i)의 레이저는 파장 8 내지 11 ㎛의 레이저인, 파우치형 이차전지의 제조방법.
The method of claim 6,
The laser of step (i) is a laser having a wavelength of 8 to 11 μm, a method of manufacturing a pouch type secondary battery.
상기 단계 (i)의 레이저는 CO2 레이저인, 파우치형 이차전지의 제조방법.
The method of claim 8,
The laser of step (i) is a CO 2 laser, a method of manufacturing a pouch type secondary battery.
상기 제 1 수지층에 포함된 라인은 각각 0.1 ㎛ 내지 4 mm의 폭을 가지는 것인, 파우치형 이차전지의 제조방법.
The method of claim 6,
The lines included in the first resin layer each have a width of 0.1 μm to 4 mm, a method of manufacturing a pouch type secondary battery.
상기 단계 (ii)의 레이저는 파장 500 nm 내지 1,500 nm의 레이저인, 파우치형 이차전지의 제조방법.
The method of claim 6,
The method of manufacturing the pouch type secondary battery, wherein the laser of step (ii) is a laser having a wavelength of 500 nm to 1,500 nm.
상기 단계 (ii)의 레이저는 파이버(fiber) 레이저인, 파우치형 이차전지의 제조방법.
The method of claim 12,
The laser of step (ii) is a fiber laser, a method of manufacturing a pouch type secondary battery.
상기 제 1 수지층은 폴리올레핀 수지를 포함하는, 파우치형 이차전지의 제조방법.
The method of claim 6,
The first resin layer comprises a polyolefin resin, a method of manufacturing a pouch type secondary battery.
상기 제 2 수지층은 폴리에스테르 수지, 나일론 수지, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 파우치형 이차전지의 제조방법.
The method of claim 6,
The second resin layer comprises a polyester resin, nylon resin, or a mixture thereof, a method of manufacturing a pouch type secondary battery.
상기 금속층은 알루미늄층인, 파우치형 이차전지의 제조방법.The method of claim 6,
The metal layer is an aluminum layer, a method of manufacturing a pouch type secondary battery.
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- 2016-03-29 KR KR1020160037764A patent/KR102114242B1/en active IP Right Grant
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