KR102143625B1 - 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지 - Google Patents

미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR102143625B1
KR102143625B1 KR1020170151651A KR20170151651A KR102143625B1 KR 102143625 B1 KR102143625 B1 KR 102143625B1 KR 1020170151651 A KR1020170151651 A KR 1020170151651A KR 20170151651 A KR20170151651 A KR 20170151651A KR 102143625 B1 KR102143625 B1 KR 102143625B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pouch
unsealed
sealing
secondary battery
recess
Prior art date
Application number
KR1020170151651A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190054735A (ko
Inventor
장필규
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020170151651A priority Critical patent/KR102143625B1/ko
Priority to US16/754,663 priority patent/US11245147B2/en
Priority to PCT/KR2018/011417 priority patent/WO2019098522A1/ko
Publication of KR20190054735A publication Critical patent/KR20190054735A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102143625B1 publication Critical patent/KR102143625B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H01M2/0275—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/394—Gas-pervious parts or elements
    • H01M2/1235—
    • H01M2/1264—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • H01M50/129—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers with two or more layers of only organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/131—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by physical properties, e.g. gas-permeability or size
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/186—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명의 다양한 실시예는 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 과충전, 열 노출 등에 의해 내부에 가스가 발생하고, 발생된 가스에 의해 파우치가 스웰링될 경우, 내부 가스를 외부로 신속히 방출하여 안전성을 향상시킬 수 있는 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지를 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체가 수용되는 리세스를 갖는 제1외장부와, 상기 제1외장부의 리세스를 덮는 제2외장부를 포함하며, 상기 제1,2외장부의 둘레를 따라 형성된 실링부를 포함하는 파우치를 포함하고, 상기 실링부에는 상기 리세스에 연결된 적어도 하나의 미실링부가 더 형성되고, 상기 미실링부의 높이는 상기 리세스의 높이보다 작은 파우치 타입 이차 전지를 개시한다.

Description

미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지{Pouch type secondary battery having non-sealing portion}
본 발명의 다양한 실시예는 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 저용량의 이차 전지는 스마트폰, 피처폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량의 이차 전지는 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원 및 전력 저장용 전지 등으로 널리 사용되고 있다.
이러한 이차 전지는 양극 및 음극으로 이루어지는 전극 조립체, 이를 수용하는 케이스, 전극 조립체에 연결되는 전극 탭을 포함한다. 케이스는 그 형상에 따라 원형, 각형 및 파우치형 등으로 구분할 수 있다. 이 중, 파우치형 이차 전지는 다양한 형상으로 변형이 용이하고 중량이 작은 파우치를 포함할 수 있다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는 과충전, 열 노출 등에 의해 전지 내부에 가스가 발생하고, 발생한 가스에 의해 파우치 외장재가 스웰링될 경우, 전지 내부 가스를 외부로 신속히 방출하여 안전성을 향상시킬 수 있는 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지를 제공하는데 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지는 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체가 수용되는 리세스를 갖는 제1외장부와, 상기 제1외장부의 리세스를 덮는 제2외장부를 포함하며, 상기 제1,2외장부의 둘레를 따라 형성된 실링부를 포함하는 파우치를 포함하고, 상기 실링부에는 상기 리세스에 연결된 적어도 하나의 미실링부가 더 형성될 수 있고, 상기 미실링부의 높이(또는 깊이)는 상기 리세스의 높이(또는 깊이)보다 작을 수 있다.
상기 미실링부는 상기 파우치의 제1외장부와 제2외장부가 상호간 이격되어 형성될 수 있다.
상기 미실링부는 상기 파우치의 제1외장부와 제2외장부가 상호간 접착되지 않아 형성될 수 있다.
상기 미실링부는 상기 파우치의 제1외장부 또는 제2외장부에 형성될 수 있다.
상기 미실링부는 상기 파우치의 제1외장부와 제2외장부에 형성될 수 있다.
상기 미실링부는 단면의 형태가 곡면 또는 각진면 형태일 수 있다.
상기 파우치의 실링부는 상기 전극 조립체의 길이 방향에 평행한 방향으로 1차 폴딩된 1차 폴딩부와, 상기 1차 폴딩부에 평행한 동시에 상기 전극 조립체를 향하여 폴딩된 2차 폴딩부를 포함할 수 있고, 상기 미실링부는 상기 리세스로부터 상기 2차 폴딩부까지 형성될 수 있다.
상기 파우치의 실링부는 상기 전극 조립체의 길이 방향에 평행하게 형성된 한쌍의 길이 방향 실링부와, 상기 전극 조립체의 폭 방향에 평행하게 형성된 폭 방향 실링부를 포함할 수 있고, 상기 미실링부는 상기 길이 방향 실링부에 형성될 수 있다.
상기 파우치의 실링부는 상기 전극 조립체의 길이 방향에 평행하게 형성된 한쌍의 길이 방향 실링부와, 상기 전극 조립체의 폭 방향에 평행하게 형성된 하나의 폭 방향 실링부를 포함할 수 있고, 상기 미실링부는 상기 폭 방향 실링부에 형성될 수 있다.
상기 파우치의 실링부는 상기 전극 조립체의 길이 방향에 평행하게 형성된 한쌍의 길이 방향 실링부와, 상기 전극 조립체의 폭 방향에 평행하게 형성된 하나의 폭 방향 실링부를 포함할 수 있고, 상기 미실링부는 상기 길이 방향 실링부 및 폭 방향 실링부에 형성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 과충전, 열 노출 등에 의해 전지 내부에 가스가 발생하고, 발생한 가스에 의해 파우치가 스웰링될 경우, 내부 가스를 외부로 신속히 방출하여 안전성을 향상시킬 수 있는 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지를 제공한다. 즉, 본 발명은 파우치 중 실링부에 미실링부를 더 형성함으로써, 파우치 외장재의 내부 압력이 기준 압력을 초과할 경우, 미실링부와 대응하는 상대적으로 길이 또는 폭이 짧은 실링부가 개방되도록 하여, 전지 내부의 가스를 신속하게 외부로 배출하도록 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지를 도시한 분해 사시도 및 결합 평면도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1b에서 2a-2a 라인 및 2b-2b 라인을 도시한 부분 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지 중에서 실링부 및 미실링부를 갖는 실링부의 폴딩 상태를 도시한 부분 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지를 도시한 평면도 및 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지를 도시한 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지를 도시한 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지를 도시한 부분 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지를 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지를 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지에서, 가스 배출 경로를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "하부"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지에 대한 분해 사시도 및 결합 평면도가 도시되어 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(110), 파우치(120) 및 미실링부(130)를 포함한다.
전극 조립체(110)는 제1전극(111), 제2전극(112) 및 제1전극(111)과 제2전극(112) 사이에 개재되는 세퍼레이터(113)를 포함할 수 있다. 전극 조립체(110)는 제1전극(111)과 세퍼레이터(113) 및 제2전극(112)의 적층제를 권취하여 형성될 수 있다. 비록 도면에서, 일례로 권취형 또는 젤리롤 타입의 전극 조립체(110)가 도시되어 있으나, 본 발명에서 다른 예로 스택형 전극 조립체가 이용될 수도 있다.
제1전극(111)은 양극으로서 작용할 수 있으며, 제2전극(112)은 음극으로서 작용할 수 있다. 물론, 그 반대도 가능하나, 이하에서는 제1전극(111)이 양극으로 작용하고 제2전극(112)이 음극으로 작용하는 것을 가정하여 설명하기로 한다.
제1전극(111)은, 한정하는 것은 아니지만, 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면 알루미늄 호일(foil) 또는 메쉬로 이루어진 제1전극 집전체의 양면에 코팅된 제1전극 활물질층을 포함한다. 여기서 제1전극 활물질은, 한정하는 것은 아니지만, 칼코게나이트(chalcogenide) 화합물이 사용될 수 있으며, 일례로, LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNiMnO2 등의 복합 금속 산화물들이 사용될 수 있다. 제1전극 집전체에 제1전극 활물질층이 형성되지 않은 제1전극 무지부에는, 한정하는 것은 아니지만, 제1전극탭(114)이 형성될 수 있다. 즉, 제1전극탭(114)의 일단은 제1전극 무지부에 전기적으로 연결되며, 타탄은 외부로 돌출될 수 있다. 또한, 제1전극탭(114)에는 절연 부재(114a)가 부착되어, 제1전극탭(114)이 파우치(120)와 쇼트되는 것을 방지할 수 있다.
제2전극(112)은, 한정하는 것은 아니지만, 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리 또는 니켈 호일이나 메쉬로 이루어진 제2전극 집전체의 양면에 코팅된 제2전극 활물질층을 포함한다. 여기서 제2전극 활물질은, 한정하는 것은 아니지만, 탄소 계열 물질, Si, Sn, 틴 옥사이드, 틴 합금 복합체, 전이 금속 산화물, 리튬 금속 나이트라이트 또는 금속 산화물 등이 사용될 수 있다. 제2전극 집전체에 제2전극 활물질층이 형성되지 않은 제2전극 무지부에는, 한정하는 것은 아니지만, 제2전극탭(115)이 형성될 수 있다. 즉, 제2전극탭(115)의 일단은 제2전극 무지부에 전기적으로 연결되며, 타단은 외부로 돌출될 수 있다. 또한, 제2전극탭(115)에는 절연 부재(115a)가 부착되어, 제2전극탭(115)이 파우치(120)와 쇼트되는 것을 방지할 수 있다.
세퍼레이터(113)는 제1전극(111)과 제2전극(112) 사이에 개재되어 제1전극(111)과 제2전극(112)의 단락을 방지한다. 세퍼레이터(113)는, 한정하는 것은 아니지만, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 다공성 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어질 수 있다. 세퍼레이터(113)는 제1전극(111)과 제2전극(112) 간의 단락을 방지하기 위해 제1전극(111) 및 제2전극(112) 보다 폭을 넓게 형성할 수 있다. 더불어, 세퍼레이터는, 한정하는 것은 아니지만, 고체 전해질(예를 들면, Perovskite계, NASICON계, LISICON계, Sulfide계, Garnet계 또는 Glass계와 같은 무기계 세라믹 기반 전해질 또는 고분자 기반 전해질)을 포함하는 개념으로써, 이 경우 액체 전해질이 생략될 수 있다.
파우치, 파우치 외장재 또는 라미네이트 외장재(120)는 전극 조립체(110)를 수용하며, 전극 조립체(110)의 외주연을 실링하여 형성된다. 파우치(120)는 실질적으로 전극 조립체(110)를 수용할 수 있도록 일정 깊이의 리세스(123)를 갖는 제1외장부(121)와, 제1외장부(121)에 일단이 연결되고 전극 조립체(110)를 덮는 제2외장부(122)를 포함할 수 있다.
더불어, 파우치(120)는 전극 조립체(110)의 외주연에 상응하는 제1,2외장부(121,122)의 둘레가 상호간 열융착되어 형성된 한쌍의 길이 방향 실링부(124) 및 하나의 폭 방향 실링부(125)를 포함할 수 있다. 즉, 한쌍의 길이 방향 실링부(124)는 전극 조립체(110)의 길이 방향에 대략 평행한 방향으로 제1,2외장부(121,122)의 둘레가 상호간 실링되어 형성되고, 하나의 폭 방향 실링부(125)는 전극 조립체(110)의 폭 방향에 대략 평행한 방향으로 제1,2외장부(121,122)의 둘레가 상호간 실링되어 형성된다. 여기서, 길이 방향 실링부(124) 및 폭 방향 실링부(125)는 상호간 대략 수직한 관계를 갖는다. 즉, 한쌍의 길이 방향 실링부(124)와 하나의 폭 방향 실링부(125)는 대략 "∩" 형태를 한다.
이러한 파우치(120)의 길이 방향 실링부(124) 및 폭 방향 실링부(125)에 의해 전극 조립체(110)가 파우치(120)의 내부에서 안전하게 보호되고 또한 전해액이 누액되지 않게 된다.
또한, 제1외장부(121)는 제2외장부(122)로부터 멀어지는 네개의 연장 영역(126,127)과, 이러한 네개의 연장 영역(126,127)에 연결되는 동시에 리세스(123)의 바닥이 되는 평평 영역(128)을 포함한다. 여기서, 네개의 연장 영역(126,127) 중 상대적으로 긴 영역을 장변 연장 영역(126)으로, 상대적으로 짧은 영역을 단변 연장 영역(127)으로 정의할 수 있다. 더욱이, 장변 연장 영역(126)에 인접하여 길이 방향 실링부(124)가 형성되고, 단변 연장 영역(127)에 인접하여 폭 방향 실링부(125)가 형성된다.
전극 조립체(110)의 제1,2전극탭(114,115)은 제1외장부(121)와 제2외장부(122)가 실링된 폭 방향 실링부(125)를 통하여 외부로 인출된다. 이때, 제1,2전극탭(114,115)에 형성된 절연 부재(114a,115b)가 폭 방향 실링부(125)에 함께 실링된다. 즉, 절연 부재(114a,115b)는 제1,2전극탭(114,115)과 폭 방향 실링부(125)가 접촉하는 부분에 형성되어 제1,2전극탭(114,115)이 파우치(120)와 쇼트되는 것을 방지한다.
파우치(120)는, 한정하는 것은 아니지만, 제1절연층(120a), 금속층(120b) 및 제2절연층(120c)을 갖는 다층 구조로 형성될 수 있다. 물론, 이밖에도 다양한 접착층이나 기능층이 더 추가될 수 있으나, 본 발명의 요지를 흐리지 않도록, 이에 대한 설명은 생략한다.
제1절연층(120a)은 파우치(120)의 내측면으로, 절연성 및 열접착성을 가지는 물질로 형성된다. 또한, 제1절연층(120a)은 금속층(120b)의 일면에 형성되며, 전극 조립체(110)와 대향하는 파우치(120)의 내측면을 이룬다. 제1절연층(120a)은, 한정하는 것은 아니지만, 전해액 등과 반응하지 않는 캐스티드 폴리프로핀렌(Casted Polypropylene:CPP) 또는 그 등가물로 형성될 수 있다. 제1외장부(121)의 리세스(123)에 전극 조립체(110)를 수용하고 제2외장부(122)로 덮으면, 파우치(120)의 제1절연층(120a)이 서로 접촉하게 된다. 따라서, 실링부(124,125)를 열융착시키면, 제1절연층(120a)이 서로 접착되어 파우치(120)가 밀봉된다.
금속층(120b)은 제1절연층(120a)과 제2절연층(120c) 사이에 개재되어 있으며, 외부로부터 수분과 산소가 유입되는 것을 막고, 만약 파우치(120)의 내부에 전해액이 채워진다면, 이의 외부 유출을 방지하는 역할을 한다. 또한, 금속층(120b)은 파우치(120)의 기계적 강도를 유지하는 역할을 한다. 일반적으로 금속층(120b)은, 한정하는 것은 아니지만, 알루미늄, 알루미늄 합금, 철, 철 합금으로 형성될 수 있다. 이러한 금속층(120b)은 리세스(123)의 형성 공정 중 연신되고, 특히, 연신이 많이 이루어진 부분의 두께는 얇아져서 크랙되어 방습성이 저하될 수 있다(즉, 투습성이 증가할 수 있다). 따라서, 이러한 리세스(123)의 성형 공정 중 연신되는 금속층(120b)의 두께 관리는 매우 중요하다.
제2절연층(120c)은 파우치(120)의 외측면으로, 외부 전자기기와의 기계적, 화학적 충격을 완화하는 역할을 한다. 또한, 제2절연층(120c)은 금속층(120b)의 타면에 형성되며, 파우치(120)의 외측면을 이룬다. 제2절연층(120c)은, 한정하는 것은 아니지만, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리부틸렌 나프탈레이트(PBN) 또는 그 등가물로 형성될 수 있다.
계속해서, 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지(100)는 파우치(120)에 형성된 미실링부(130)를 더 포함한다. 이러한 미실링부(130)는, 예를 들면, 전극 조립체(110)의 길이 방향에 대략 평행하게 형성된 길이 방향 실링부(124)에 형성될 수 있다. 즉, 길이 방향 실링부(124) 중에서 전극 조립체(110)에 인접한 제1외장부(121)에 일정 깊이(높이)의 캐비티가 더 형성됨으로써, 미실링부(130)가 구현될 수 있다. 특히, 이러한 미실링부(130)는 길이 방향 실링부(124)를 따라서 다수개가 일정 피치를 가지며 배열될 수 있다.
실질적으로, 미실링부(130)는 제1외장부(121)에서 일정 깊이의 리세스(123)를 형성하는 공정에서, 금형의 디자인을 변경하여 리세스(123)의 둘레를 따라 일정 깊이의 캐비티가 더 형성되도록 하고, 또한 실링 공정에서 이러한 캐비티가 실링되지 않도록 제어함으로써, 구현될 수 있다. 이에 따라, 미실링부(130)는 리세스(123)에 연결됨으로써, 미실링부(130)는 리세스(123)에 형성된 가스를 공유할 수 있다.
따라서, 길이 방향 실링부(124)의 폭(W1)에 대비하여, 미실링부(130)가 형성된 영역의 길이 방향 실링부(124)의 폭(W2)이 상대적으로 작게 된다. 따라서, 파우치(120)의 내부 압력이 기준 압력을 초과할 경우, 미실링부(130)가 형성된 부분의 실링부(124)가 쉽게 파단/개방될 수 있다.
비록, 도면에서는 미실링부(130)가 전극 조립체(110)를 중심으로 양측에 3개씩 총 6개가 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이러한 개수로 본 발명이 한정되지 않는다. 이러한 미실링부(130)의 개수는, 설정하고자 하는 가스 배출 압력에 따라, 더 증가하거나 또는 더 감소될 수 있다.
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(100)는 과충전, 열 노출 등에 의해 전지 내부에 가스가 발생하고, 발생한 가스에 의해 파우치가 과도하게 스웰링될 경우, 상술한 미실링부(130)가 동작하면서 파우치(120)의 내부 가스를 외부로 신속히 방출하여 안전성을 향상시키게 된다. 실질적으로 미실링부(130)와 대응되는 영역의 길이 방향 실링부(124)의 폭(W2)이 상대적으로 작으므로, 이 부분의 실링 구조가 파괴/개방되면서 전지 내부의 가스가 외부로 방출된다.
더불어, 이러한 미실링부(130)는 실질적으로 소정 공간/캐비티를 확보하고 있기 때문에, 이러한 미실링부(130)에 여분의 전해액이 더 채워질 수 있고, 이에 따라 파우치(120)가 충분한 량의 전해액을 수용하도록 할 수 있다.
또한, 이러한 미실링부(130)는 상술한 바와 같이 소정 공간/캐비티를 확보하고 있기 때문에, 외부 충격으로부터 이차 전지(100)를 안전하게 보호하는 역할을 한다. 즉, 다수의 미실링부(130)가 차량의 에어백과 같이 외부 충격으로부터 이차 전지(100)를 안전하게 보호하는 역할을 할 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 도 1b에서 2a-2a 라인 및 2b-2b 라인을 취한 부분 단면도가 도시되어 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 길이 방향 실링부(124)는 전극 조립체(110)의 외측 및/또는 제1외장부(121)중 리세스(123)의 외측에서 제1외장부(121)와 제2외장부(122)의 영역이 상호간 열융착되어 형성될 수 있다.
또한, 도 2b에 도시된 바와 같이, 미실링부(130)는 전극 조립체(110)의 외측 및/또는 제1외장부(121)중 리세스(123)의 외측에서 소정 공간(131)을 가지며 형성된다. 특히, 미실링부(130)는 제1외장부(121)와 제2외장부(122)의 영역이 상호간 열융착되지 않고 수직 방향으로 이격되어 형성된다. 이에 따라, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 미실링부(130)는, 단면의 형태가 대략 각진면 형태일 수 있다. 도 2b에서, 2회 각진면을 갖는 미실링부(130)가 도시되어 있다.
이와 같이 하여, 미실링부(130)가 형성되지 않은 영역의 길이 방향 실링부(124)가 갖는 폭(W1)에 비해, 미실링부(130)가 형성된 영역의 길이 방향 실링부(124)가 갖는 폭(W2)이 상대적으로 작게 형성됨으로써, 파우치(120)의 내부에서 가스가 발생되어, 파우치(120)가 과도하게 스웰링되면, 상술한 미실링부(130)가 형성된 영역의 길이 방향 실링부(124)가 파단/개방되면서, 파우치(120)의 내부 가스가 외부로 신속하게 배출된다. 도면중 미설명 부호 129는 제1외장부(121) 중에서 연장 영역(126)과 평탄 영역(128)의 사이에 형성된 곡면부이다.
여기서, 이차 전지(100)를 단면에서 보았을 때, 상술한 미실링부(130)의 높이(또는 깊이)는 상술한 리세스(123)의 높이(또는 깊이)보다 상대적으로 작게 형성됨이 바람직하다. 즉, 미실링부(130)의 높이가 리세스(123)의 높이보다 작아야, 이차 전지(100)의 과충전이나 열 노출 시 발생된 가스가 미실링부(130)를 신속하게 채우고, 이에 따라 미실링부(130)를 통해 가스가 외부로 신속하게 방출될 수 있기 때문이다. 만약, 미실링부(130)의 높이가 리세스(123)의 높이와 같다면, 내부 가스의 방출 속도(또는 시간)가 상대적으로 늦어져 이차 전지(100)의 안전성이 저하될 수 있다. 더욱이, 미실링부(130)의 높이가 리세스(123)의 높이보다 작아야, 파우치 성형 공정 중 파우치의 내층인 금속층(예를 들면, 알루미늄)에 대한 크랙 가능성이 작아진다. 즉, 미실링부(130)의 높이가 리세스(123)의 높이와 같다면, 파우치 성형 공정 중 파우치의 내층인 금속층이 크랙되기 쉽고 이에 따라 파우치 불량률이 증가한다. 이러한 특징은 본 발명의 모든 실시예에서 공유될 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부(130)를 갖는 파우치 타입 이차 전지(100) 중에서 실링부(124) 및 미실링부(130)를 갖는 실링부(124)의 폴딩 상태에 대한 부분 단면도가 도시되어 있다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 파우치(120) 중에서 길이 방향 실링부(124) 및 미실링부(130)에는 1차 폴딩부(F1) 및 2차 폴딩부(F2)가 각각 형성될 수 있다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 미실링부(130)가 형성되지 않은 길이 방향 실링부(124)는 상부 방향으로 폴딩되어 형성된 1차 폴딩부(F1)와, 다시 하부 방향(즉, 전극 조립체(110) 또는 리세스(123)를 향하는 방향)으로 폴딩되어 형성된 2차 폴딩부(F2)를 포함할 수 있다.
한편, 도 3b에 도시된 바와 같이, 미실링부(130)를 갖는 길이 방향 실링부(124) 역시 상부 방향으로 폴딩되어 형성된 1차 폴딩부(F1)와, 다시 하부 방향으로 폴딩되어 형성된 2차 폴딩부(F2)를 포함하나, 여기서 리세스(123)로부터 2차 폴딩부(F2)까지 소정 공간(131)이 더 존재할 수 있다. 즉, 이러한 공간(131)이 미실링부(130)가 된다.
더불어, 상술한 2차 폴딩부(F2)의 단부는 하부를 향하여 형성됨으로써, 파우치(120)의 한 구성 요소인 금속층이 외측(상측)으로 노출되지 않고, 이에 따라 외부 장치와의 쇼트가 예방된다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부(230)를 갖는 파우치 타입 이차 전지(200)에 대한 평면도 및 부분 단면도가 도시되어 있다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 파우치 타입 이차 전지(200)에서, 미실링부(230)는 소정 공간을 갖는 대신 단순히 실링이 수행되지 않는(접착되지 않는) 방식으로 형성될 수 있다. 즉, 실링 공정은 통상적으로 상부 핫바(upper hot-bar)와 하부 핫바(lower hot-bar)의 사이에 겹쳐진 제1외장부(121) 및 제2외장부(122)를 위치시키고, 이들을 상호간 가압하여 수행되는데, 이때 미실링부(230)와 대응되는 상부 핫바와 하부 핫바에 제1,2외장부(121,122)로 열이 전달되지 않도록 요홈 등을 형성함으로써, 단순히 실링 영역이 없는 미실링부(230)가 형성되도록 할 수 있다. 물론, 이때 미실링부(230)에서 제1외장부(121)와 제2외장부(122)가 접촉할 수는 있지만, 상호간 접착력을 가지며 접착된 상태는 아니다.
따라서, 파우치(120)의 내부 압력이 미리 설정된 압력보다 클 경우, 실링 영역이 형성되지 않은(즉, 접착되지 않은) 미실링부(230) 및 이와 인접한 길이 방향 실링부(124)를 통해서 내부의 가스가 외부로 신속하게 배출될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부(330)를 갖는 파우치 타입 이차 전지(300)에 대한 부분 단면도가 도시되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(300)에서, 미실링부(330)는, 전극 조립체(110) 및/또는 리세스(123)의 외측에서 제1외장부(121)가 아니라 제2외장부(122)에 형성될 수 있다.
즉, 제1외장부(121)는 대략 평평한 상태를 유지하고, 제2외장부(122)에 대략 하부 방향으로 각진면을 갖는 미실링부(330)가 형성될 수 있고, 이러한 미실링부(330)에 소정 공간(331)이 구비될 수 있다. 마찬가지로, 이러한 구조에 의해, 미실링부(330)와 인접한 길이 방향 실링부(124)의 폭(W2)은 상대적으로 작게 형성된다.
이와 같이 하여, 파우치(120)의 내부 압력이 미리 설정된 압력보다 클 경우, 실링 영역이 형성되지 않은 미실링부(330) 및 이와 인접한 길이 방향 실링부(124)를 통해서 전지 내부의 가스가 외부로 신속하게 배출될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부(430a,430b)를 갖는 파우치 타입 이차 전지(400)에 대한 부분 단면도가 도시되어 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(400)에서, 일측의 미실링부(430a)는, 전극 조립체(110) 및/또는 리세스(123)의 외측에서 제1외장부(121)에 형성되고, 또한 타측의 미실링부(430b)가, 전극 조립체(110) 및/또는 리세스(123)의 외측에서 제2외장부(122)에 형성될 수 있다.
이에 따라, 제1외장부(121)에 형성된 미실링부(430a)의 공간(431a)과 제2외장부(122)에 형성된 미실링부(430b)의 공간(431b)은 상호간 연결될 수 있다. 물론, 이러한 구조에 의해, 미실링부(430a,430b)와 인접한 길이 방향 실링부(124)의 폭(W2)은 상대적으로 작게 형성된다.
이와 같이 하여, 파우치(120)의 내부 압력이 미리 설정된 압력보다 클 경우, 실링 영역이 형성되지 않은 미실링부(430a,430b) 및 이와 인접한 길이 방향 실링부(124)를 통해서 내부의 가스가 외부로 신속하게 배출될 수 있다. 더불어, 이와 같이 하여, 파우치(120)의 내부에 리세스(123) 외에 추가적으로 공간(431a,431b)이 더 형성됨으로써, 더 많은 전해액을 수용할 수 있고, 또한 더 많은 공간으로 인해 외부 충격으로부터 전지가 안전하게 보호된다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부(530)를 갖는 파우치 타입 이차 전지(500)에 대한 부분 단면도가 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 파우치 타입 이차 전지(500)에서, 미실링부(530)는, 전극 조립체(110) 및/또는 리세스(123)의 외측에서 제1외장부(121)에 형성되되, 단면의 형태가 대략 곡면 형태일 수 있다. 특히, 미실링부(530)는 하나의 곡률을 갖는 곡면 형태로 형성될 수 있다. 즉, 제1외장부(121)는 연장 영역과 평탄 영역 사이에 형성된 곡면부를 포함하는데, 이러한 곡면부가 길이 방향 실링부(124)에까지 하나의 곡률을 가지면서 연장됨으로써, 소정 곡률을 갖는 미실링부(530)가 형성될 수 있다. 물론, 이러한 미실링부(530)에 의해 리세스(123)에 인접하여 비교적 큰 공간(531)이 형성될 수 있다.
이와 같이 하여, 파우치(120)의 내부 압력이 미리 설정된 압력보다 클 경우, 실링 영역이 형성되지 않은 미실링부(530) 및 이와 인접한 길이 방향 실링부(124)를 통해서 내부의 가스가 외부로 배출될 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부(130,630)를 갖는 파우치 타입 이차 전지(600)에 대한 평면도가 도시되어 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 파우치 타입 이차 전지(600)에서, 미실링부(630)는, 전극 조립체(110) 및/또는 리세스(123)의 외측에서 제1외장부(121)에 형성되되, 폭 방향 실링부(125)에 소정 공간을 가지며 형성될 수 있다. 즉, 제1,2전극 탭(114,115)이 관통하여 연장되는 통상 테라스부라고 지칭되는 폭 방향 실링부(125)에 미실링부(630)가 형성될 수 있다.
여기서, 폭 방향 실링부(125)의 폭은 길이 방향 실링부(124)의 폭에 비해 상대적으로 더 작은 폭을 갖기 때문에, 결국 폭 방향 실링부(125)에 형성된 미실링부(630)와 대응하는 실링부(125)의 폭 역시 길이 방향 실링부(124)에 형성된 미실링부(130)와 대응하는 실링부(124)의 폭에 비해 상대적으로 더 작을 수 있다.
따라서, 이러한 미실링부(630)는 상대적으로 작은 파우치(120)의 내부 압력에서도 동작할 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부(230,730)를 갖는 파우치 타입 이차 전지(700)에 대한 평면도가 도시되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 파우치 타입 이차 전지(700)에서, 미실링부(730)는, 전극 조립체(110) 및/또는 리세스의 외측에서 제1,2외장부(121,122)에 실링 영역이 형성되지 않는 방식으로, 폭 방향 실링부(125)에 형성될 수 있다. 즉, 제1,2전극 탭(114,115)이 관통하여 연장되는 폭 방향 실링부(125) 중에서 소정 영역은 실링되지 않음으로써 자연스럽게 미실링부(730)가 형성될 수 있다. 위에서 설명한 바와 유사하게, 이러한 미실링부(730)는 상대적으로 작은 파우치(120)의 내부 압력에서 동작할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 미실링부(130)를 갖는 파우치 타입 이차 전지(100)에서, 가스 배출 경로를 도시한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 이차 전지(100)는 과충전, 열노출 등에 의해 전지 내부에 가스가 발생하고, 발생한 가스에 의해 파우치(120)가 스웰링되어 내부 압력이 기준 압력을 초과할 경우, 미실링부(130)와 대응되는 길이 방향 실링부(124)가 파단(개방)되면서, 파우치(120)의 내부 가스가 외부로 신속하게 배출된다. 이때, 미실링부(130)와 길이 방향 실링부(124)에 1차 폴딩부(F1) 및 2차 폴딩부(F2)가 형성되어 있다고 해도, 2차 폴딩부(F2) 이후에 형성된 길이 방향 실링부(124)는 파우치(120)의 내부 압력에 의해 용이하게 파단/개방된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100~700; 본 발명에 따른 이차 전지
110; 전극 조립체 120; 파우치
121; 제1외장부 122; 제2외장부
123; 리세스 124; 길이 방향 실링부
125; 폭 방향 실링부 130; 미실링부
131; 공간

Claims (10)

  1. 전극 조립체; 및
    상기 전극 조립체가 수용되는 리세스를 갖는 제1외장부와, 상기 제1외장부의 리세스를 덮는 제2외장부를 포함하며, 상기 제1,2외장부의 둘레를 따라 형성된 실링부를 포함하는 파우치를 포함하고,
    상기 실링부에는 상기 리세스에 연결된 적어도 하나의 미실링부가 더 형성되고, 상기 미실링부의 높이는 상기 리세스의 높이보다 작은 것을 특징으로 하며,
    상기 파우치의 실링부는 상기 전극 조립체의 길이 방향에 평행하게 형성된 한쌍의 길이 방향 실링부와, 상기 전극 조립체의 폭 방향에 평행하게 형성된 폭 방향 실링부를 포함하고,
    상기 미실링부는 상기 길이 방향 실링부 및/또는 상기 폭 방향 실링부에 형성된 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미실링부는 상기 파우치의 제1외장부와 제2외장부가 상호간 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차 전지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 미실링부는 상기 파우치의 제1외장부와 제2외장부가 상호간 접착되지 않아 형성된 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차 전지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 미실링부는 상기 파우치의 제1외장부 또는 제2외장부에 형성된 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차 전지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 미실링부는 상기 파우치의 제1외장부와 제2외장부에 형성된 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차 전지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 미실링부는 단면의 형태가 곡면 또는 각진면 형태인 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차 전지.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 파우치의 실링부는 상기 전극 조립체의 길이 방향에 평행한 방향으로 1차 폴딩된 1차 폴딩부와, 상기 1차 폴딩부에 평행한 동시에 상기 전극 조립체를 향하여 폴딩된 2차 폴딩부를 포함하고,
    상기 미실링부는 상기 리세스로부터 상기 2차 폴딩부까지 형성된 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차 전지.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020170151651A 2017-11-14 2017-11-14 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지 KR102143625B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170151651A KR102143625B1 (ko) 2017-11-14 2017-11-14 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지
US16/754,663 US11245147B2 (en) 2017-11-14 2018-09-27 Pouch-type secondary battery having unsealed portion
PCT/KR2018/011417 WO2019098522A1 (ko) 2017-11-14 2018-09-27 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170151651A KR102143625B1 (ko) 2017-11-14 2017-11-14 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190054735A KR20190054735A (ko) 2019-05-22
KR102143625B1 true KR102143625B1 (ko) 2020-08-11

Family

ID=66540324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170151651A KR102143625B1 (ko) 2017-11-14 2017-11-14 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11245147B2 (ko)
KR (1) KR102143625B1 (ko)
WO (1) WO2019098522A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210032219A (ko) 2019-09-16 2021-03-24 주식회사 엘지화학 이차전지 제조방법 및 이차전지
JP2023538081A (ja) * 2020-08-19 2023-09-06 エルジー エナジー ソリューション リミテッド パウチ型二次電池
KR102569012B1 (ko) * 2020-08-19 2023-08-23 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치 형 이차 전지
KR20230120033A (ko) * 2022-02-08 2023-08-16 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 케이스, 전지 케이스 성형장치 및 이차전지 제조방법
WO2024029857A1 (ko) * 2022-08-02 2024-02-08 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 모듈

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100553753B1 (ko) * 2003-10-16 2006-02-20 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 이차전지
JP4559406B2 (ja) * 2005-12-29 2010-10-06 三星エスディアイ株式会社 パウチ型電池
KR100876455B1 (ko) 2006-07-31 2008-12-29 주식회사 엘지화학 미실링 잉여부를 포함하고 있는 파우치형 이차전지
KR101252981B1 (ko) * 2010-08-05 2013-04-15 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 이차전지용 파우치 및 이를 이용한 파우치형 이차전지, 중대형 전지팩
JP5374742B2 (ja) 2010-10-27 2013-12-25 日新製鋼株式会社 ラミネート式電池の外装材、ラミネート式電池の外装材製造方法及びラミネート式電池の製造方法
KR101254865B1 (ko) * 2011-03-10 2013-04-15 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR20140015769A (ko) 2012-07-24 2014-02-07 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR101547403B1 (ko) * 2013-01-11 2015-08-25 주식회사 엘지화학 일체형 양극 리드 및 음극 리드를 포함하는 이차전지 및 그 제조방법
KR101440096B1 (ko) * 2013-02-18 2014-09-17 (주)오렌지파워 전지용 파우치, 및 이를 포함하는 파우치형 전지
KR101460637B1 (ko) * 2013-03-15 2014-11-11 (주)오렌지파워 전지 케이스 실링용 실런트 부재, 및 이를 이용하여 제조되는 전지
KR101653305B1 (ko) 2013-11-14 2016-09-01 주식회사 엘지화학 파우치형 전지셀
KR101666381B1 (ko) 2014-02-14 2016-10-14 주식회사 엘지화학 실링부에 홈을 포함하고 있는 파우치형 이차전지
KR101833540B1 (ko) 2014-08-14 2018-03-02 주식회사 엘지화학 가스 배출 수단을 포함하는 전지셀
KR101811837B1 (ko) 2015-01-16 2017-12-22 주식회사 엘지화학 잉여 실링부를 포함하는 파우치형 전지셀
KR20160111614A (ko) 2015-03-17 2016-09-27 주식회사 엘지화학 실링부에 벤팅부를 포함하고 있는 전지셀

Also Published As

Publication number Publication date
US11245147B2 (en) 2022-02-08
KR20190054735A (ko) 2019-05-22
WO2019098522A1 (ko) 2019-05-23
US20200358044A1 (en) 2020-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102143625B1 (ko) 미실링부를 갖는 파우치 타입 이차 전지
KR102566302B1 (ko) 이차 전지
US8771861B2 (en) Secondary battery and method for manufacturing the same
KR101379985B1 (ko) 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지
KR102056363B1 (ko) 전지 셀
KR101229228B1 (ko) 수분 차단성이 향상된 이차전지
KR20090081568A (ko) 배터리 팩
JP2004356085A (ja) ジェリーロール型の電極組立体とこれを採用した二次電池
KR102099905B1 (ko) 파우치형 이차전지 및 그 제조방법
CN109845021B (zh) 二次电池
KR101749729B1 (ko) 이차전지
US9991500B2 (en) Rechargeable battery
KR101783914B1 (ko) 파우치형 이차 전지 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR101825007B1 (ko) 파우치형 이차전지 및 그 제조방법
KR102143626B1 (ko) 이차 전지
KR101795704B1 (ko) 파우치형 이차전지 및 그 제조방법
KR20070104689A (ko) 분리막 필름에 의해 감싸인 전극조립체를 포함하고 있는안전성이 향상된 이차전지
KR102422515B1 (ko) 배터리 팩
KR102053987B1 (ko) 전지 셀
US20170207426A1 (en) Battery cell
KR100303842B1 (ko) 리튬 이온 폴리머 전지
KR102211366B1 (ko) 이차전지
KR102616196B1 (ko) 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈
EP4195379A1 (en) Battery cell, manufacturing method therefor, and battery module comprising same
US20230084670A1 (en) Battery Cell and Battery Module Including the Same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant