KR102154672B1 - The method of manufacturing flexible battery - Google Patents

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Abstract

플렉서블 배터리의 제조방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리의 제조방법은 표면으로부터 일방향으로 볼록하게 형성되고 폭방향을 따라 동일한 단면형상으로 연장된 복수 개의 수용부가 길이방향을 따라 서로 연결되도록 배열된 한 쌍의 외장재를 준비하는 단계; 상기 복수 개의 수용부에 열경화성 수지를 충진한 후 경화를 통해 서로 연결된 완충부재를 형성하는 단계; 및 상기 한 쌍의 외장재 사이에 전극조립체를 배치하고, 상기 한 쌍의 외장재의 테두리를 밀봉하는 단계;를 포함한다.A method of manufacturing a flexible battery is provided. A method of manufacturing a flexible battery according to an embodiment of the present invention comprises a pair of exterior materials arranged to be convexly formed from the surface in one direction and extended in the same cross-sectional shape along the width direction to be connected to each other along the length direction. Preparing; Filling the plurality of receiving portions with a thermosetting resin and then forming a buffer member connected to each other through curing; And disposing an electrode assembly between the pair of exterior materials and sealing the edges of the pair of exterior materials.

Description

플렉서블 배터리의 제조방법{The method of manufacturing flexible battery}The method of manufacturing flexible battery {The method of manufacturing flexible battery}

본 발명은 플렉서블 배터리의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a flexible battery.

플랙서블 배터리는 플랙서블한 성질을 지닌 니켈-카드뮴 배터리, 니켈-메탈 하이드라이드 배터리, 니켈-수소 배터리, 리튬이온 배터리 등을 들 수 있다.The flexible battery includes a nickel-cadmium battery, a nickel-metal hydride battery, a nickel-hydrogen battery, and a lithium-ion battery with flexible properties.

이중, 리튬이온 배터리는 액체 전해질을 사용하는데, 주로 금속캔을 용기로 하여 용접한 형태로 사용되고 있다. 하지만, 금속캔을 용기로 사용하는 원통형 리튬이온 배터리는 형태가 고정되므로 전기 제품의 디자인을 제한하는 단점이 있고 부피를 줄이는데 어려움이 있다.Among them, lithium ion batteries use a liquid electrolyte, and are mainly used in a form of welding using a metal can as a container. However, since the cylindrical lithium-ion battery using a metal can as a container has a fixed shape, there is a disadvantage of limiting the design of an electrical product, and it is difficult to reduce the volume.

따라서, 상기와 같은 구조적인 문제를 해결하기 위해 전해액과 전극조립체를 파우치 형태의 외장재에 밀봉하는 파우치형 배터리가 개발되고 있다.Accordingly, in order to solve the above structural problems, a pouch-type battery has been developed in which an electrolyte and an electrode assembly are sealed in a pouch-shaped exterior material.

이러한 파우치형 배터리는 가요성(flexible)을 갖는 소재로 제작되어 다양한 형태로 제조가 가능하며, 높은 질량당 에너지밀도를 구현할 수 있다는 장점이 있다.Such a pouch-type battery is made of a flexible material and can be manufactured in various forms, and has an advantage of realizing a high energy density per mass.

그러나 이러한 파우치형 배터리는 가요성을 통해 밴딩이 가능하지만 과도하게 밴딩되는 경우 전극조립체의 손상을 유발함으로써 배터리로서의 성능이 저하되는 문제가 있다.However, such a pouch type battery can be bent through flexibility, but when excessively bent, the electrode assembly may be damaged, thereby deteriorating the performance of the battery.

KRKR 10-2012-002349110-2012-0023491 AA

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 가요성은 확보하면서도 밴딩각도를 제한할 수 있는 플렉서블 배터리의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised in consideration of the above points, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a flexible battery capable of limiting a bending angle while securing flexibility.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 표면으로부터 일방향으로 볼록하게 형성되고 폭방향을 따라 동일한 단면형상으로 연장된 복수 개의 수용부가 길이방향을 따라 서로 연결되도록 배열된 한 쌍의 외장재를 준비하는 단계; 상기 복수 개의 수용부에 열경화성 수지를 충진한 후 경화를 통해 서로 연결된 완충부재를 형성하는 단계; 및 상기 한 쌍의 외장재 사이에 전극조립체를 배치하고, 상기 한 쌍의 외장재의 테두리를 밀봉하는 단계;를 포함하는 플렉서블 배터리의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is a step of preparing a pair of exterior materials arranged to be convexly formed from the surface in one direction and extended in the same cross-sectional shape along the width direction to be connected to each other along the length direction. ; Filling the plurality of receiving portions with a thermosetting resin and then forming a buffer member connected to each other through curing; And disposing an electrode assembly between the pair of exterior materials and sealing the edges of the pair of exterior materials.

또한, 상기 수용부는 상기 외장재의 길이방향에 대하여 일정각도 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 수용부는 서로 이웃하는 두 개의 수용부의 단부가 서로 직접 연결되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 완충부재는 상기 전극조립체의 상면에 배치되는 제1완충부재와 상기 전극조립체의 하면에 배치되는 제2완충부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1완충부재 및 제2완충부재는 동일한 단면적을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1완충부재 및 제2완충부재는 서로 다른 단면적을 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the receiving portion may be formed to be inclined at an angle with respect to the longitudinal direction of the exterior material.
In addition, the plurality of receiving portions may be formed such that ends of two adjacent receiving portions are directly connected to each other.
In addition, the buffer member may include a first buffer member disposed on an upper surface of the electrode assembly and a second buffer member disposed on a lower surface of the electrode assembly.
In addition, the first buffer member and the second buffer member may be formed to have the same cross-sectional area.
In addition, the first buffer member and the second buffer member may be formed to have different cross-sectional areas.

또한, 상기 완충부재는 탄성력 및 내열성을 갖는 열경화성 수지로 이루어질 수 있으며, 내식성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 완충부재는 상기 전극조립체로부터 외측으로 갈수록 단면적이 작아지는 부분을 포함하도록 형성될 수 있다.In addition, the buffer member may be made of a thermosetting resin having elasticity and heat resistance, and may be made of a material having corrosion resistance.
In addition, the buffer member may be formed to include a portion whose cross-sectional area becomes smaller toward the outside from the electrode assembly.

또한, 상기 전극조립체는 소정의 곡률을 갖도록 형성될 수 있다. In addition, the electrode assembly may be formed to have a predetermined curvature.

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본 발명에 의하면, 배터리 자체의 가요성은 확보하면서도 배터리의 밴딩각도를 제한할 수 있다. 이를 통해, 전극조립체의 과도한 밴딩을 방지할 수 있음으로써 배터리의 성능 저하를 미연에 방지할 수 있다.According to the present invention, the bending angle of the battery can be limited while securing the flexibility of the battery itself. Through this, it is possible to prevent excessive bending of the electrode assembly, thereby preventing deterioration in performance of the battery.

더불어, 본 발명은 스마트워치, 시계줄 등과 같은 웨어러블 디바이스는 물론 롤러블 디스플레이 등과 같이 배터리의 유연성 확보가 요구되는 다양한 전자기기에 적용될 수 있다.In addition, the present invention can be applied to a variety of electronic devices requiring flexibility of a battery such as a rollable display as well as wearable devices such as smart watches and watch straps.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리를 나타낸 전체개략도,
도 2는 도 1의 분리도,
도 3은 도 1의 A-A 방향 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리가 밴딩된 상태를 나타낸 도면,
도 5는 도 3의 변형예,
도 6은 도 3의 또 다른 변형예,
도 7은 도 3의 또 다른 변형예,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리에 적용될 수 있는 수용부의 다양한 형상을 나타낸 예시도, 그리고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리의 제조공정을 나타낸 순서도이다.1 is an overall schematic diagram showing a flexible battery according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is an exploded view of Figure 1,
3 is a cross-sectional view taken along the AA direction of FIG. 1;
4 is a view showing a state in which a flexible battery is bent according to an embodiment of the present invention;
5 is a modified example of FIG. 3,
6 is another modified example of FIG. 3,
Figure 7 is another modified example of Figure 3,
8 is an exemplary view showing various shapes of an accommodating portion applicable to a flexible battery according to an embodiment of the present invention, and,
9 is a flow chart showing a manufacturing process of a flexible battery according to an embodiment of the present invention.

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

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 소정의 면적을 갖는 판상의 형태일 수 있다.As shown in FIG. 1, the flexible battery 100 according to the exemplary embodiment of the present invention may have a plate shape having a predetermined area.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 전극조립체(110), 외장재(120), 완충부재(130) 및 수용부(140)를 포함한다.Such a flexible battery 100 according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly 110, an exterior material 120, a buffer member 130, and a receiving part 140 as shown in FIGS. 2 and 3 do.

상기 전극조립체(110)는 상기 외장재(120)의 내부에 완충부재(130) 및 전해액과 함께 봉지될 수 있다.The electrode assembly 110 may be encapsulated with the buffer member 130 and the electrolyte in the exterior material 120.

이와 같은 전극조립체(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 양극(112), 음극(116) 및 세퍼레이터(114)를 포함할 수 있으며, 상기 세퍼레이터(114)는 상기 양극(112) 및 음극(116) 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 양극(112), 음극(116) 및 세퍼레이터(114)는 단층으로 구성될 수도 있고 복수 개가 적층된 형태일 수도 있다.As shown in FIG. 3, the electrode assembly 110 may include an anode 112, a cathode 116, and a separator 114, and the separator 114 includes the anode 112 and the cathode 116 ) Can be placed between. Here, the anode 112, the cathode 116, and the separator 114 may have a single layer or a plurality of stacked ones.

상기 양극(112) 및 음극(116)은 소정의 면적을 갖는 판상의 시트형태로 구현될 수 있다. 즉, 상기 양극(112) 및 음극(116)은 각각의 집전체의 일면 또는 양면에 활물질이 압착, 증착되거나 도포된 형태일 수 있다.The positive electrode 112 and the negative electrode 116 may be implemented in the form of a plate-shaped sheet having a predetermined area. That is, the positive electrode 112 and the negative electrode 116 may have a form in which an active material is pressed, deposited, or coated on one or both surfaces of each current collector.

또한, 상기 양극(112) 및 음극(116)은 외부기기와의 전기적인 연결을 위한 양극단자(117) 및 음극단자(118)를 포함할 수 있으며, 상기 양극단자(117) 및 음극단자(118)는 외부로 노출되도록 형성될 수 있다.In addition, the positive electrode 112 and the negative electrode 116 may include a positive terminal 117 and a negative terminal 118 for electrical connection with an external device, and the positive terminal 117 and the negative terminal 118 ) May be formed to be exposed to the outside.

한편, 상기 세퍼레이터(114)는 전극조립체(110)를 구성하기 위하여 통상적으로 사용되는 재질이 사용될 수 있으나, 부직포층의 일면 또는 양면에 나노섬유웹층이 형성된 것일 수 있다.Meanwhile, the separator 114 may be formed of a material commonly used to configure the electrode assembly 110, but may be formed with a nanofiber web layer on one or both surfaces of the nonwoven fabric layer.

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

또한, 상기 부직포층은 전해액의 함침성을 최적화시킬 수 있도록 복합 다공성 분리막이 사용될 수 있다.In addition, a composite porous separator may be used as the nonwoven fabric layer to optimize impregnation of the electrolyte.

이와 같은 전극조립체(110)는 배터리를 구성하기 위한 통상적인 구성이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the electrode assembly 110 is a typical configuration for configuring a battery, a detailed description thereof will be omitted.

상기 외장재(120)는 일정면적을 갖는 판상의 부재로 이루어질 수 있다. 이와 같은 외장재(120)는 내부에 상기 전극조립체(110), 완충부재(130) 및 전해액을 수용함으로써 상기 전극조립체(110), 완충부재(130) 및 전해액이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 전해액이 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.The exterior material 120 may be formed of a plate-shaped member having a predetermined area. Such an exterior material 120 can prevent the electrode assembly 110, the buffer member 130 and the electrolyte from being exposed to the outside by accommodating the electrode assembly 110, the buffer member 130, and the electrolyte therein. , It is possible to prevent the electrolyte from leaking to the outside.

이를 위해, 상기 외장재(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 전극조립체(110)의 상부에 배치되는 제1외장재(121)와 상기 전극조립체(110)의 하부에 배치되는 제2외장재(122)를 포함할 수 있으며, 상기 제1외장재(121) 및 제2외장재(122)의 테두리가 접착제를 통해 밀봉될 수 있다.To this end, the exterior material 120 includes a first exterior material 121 disposed above the electrode assembly 110 and a second exterior material 122 disposed below the electrode assembly 110 as shown in FIG. 2. ), and the edges of the first and second exterior materials 121 and 122 may be sealed through an adhesive.

이때, 상기 제1외장재(121) 및 제2외장재(122)는 서로 분리된 두 개의 부재로 구성될 수 있으며, 상기 전극조립체(110)가 상기 제1외장재(121) 및 제2외장재(122) 사이에 배치된 상태에서 서로 맞접하는 테두리측이 접착제를 통해 밀봉될 수 있다.At this time, the first exterior material 121 and the second exterior material 122 may be composed of two members separated from each other, and the electrode assembly 110 is the first exterior material 121 and the second exterior material 122 In a state disposed therebetween, edge sides that abut each other may be sealed through an adhesive.

대안으로, 상기 제1외장재(121) 및 제2외장재(122)는 소정의 면적을 갖는 하나의 부재가 폭방향 또는 길이방향을 따라 반으로 접혀진 형태일 수 있다. 이를 통해, 상기 전극조립체(110)의 상부에 배치되는 부분은 제1외장재(121)를 구성하며, 상기 전극조립체(110)의 하부에 배치되는 부분은 제2외장재(122)를 구성할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 외장재(120)는 상기 전극조립체(110)가 상기 제1외장재(121) 및 제2외장재(122) 사이에 배치된 상태에서 접이된 부분을 제외한 나머지 테두리 측이 접착제를 통해 밀봉될 수 있다.Alternatively, the first exterior material 121 and the second exterior material 122 may have a form in which one member having a predetermined area is folded in half along the width direction or the length direction. Through this, a portion disposed above the electrode assembly 110 may constitute the first outer material 121, and a portion disposed below the electrode assembly 110 may constitute the second outer material 122 . In this case, the electrode assembly 110 is sealed with an adhesive except for the folded portion while the electrode assembly 110 is disposed between the first and second exterior materials 121 and 122. Can be.

한편, 상기 전해액은 통상적으로 사용되는 액상의 전해액이 사용될 수도 있지만, 상기 플렉서블 배터리(100)의 밴딩시 전해액의 누액 및 누출이 방지될 수 있도록 겔 폴리머 전해액이 사용될 수도 있다.Meanwhile, the electrolyte may be a commonly used liquid electrolyte, but a gel polymer electrolyte may be used to prevent leakage and leakage of the electrolyte when the flexible battery 100 is bent.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리(100)는 서로 마주하는 외장재(120)의 일면과 전극조립체(110)의 일면 사이에 상기 완충부재(130)가 배치될 수 있으며, 상기 완충부재(130)는 상기 외장재(120)에 형성된 수용부(140)에 배치될 수 있다.In this case, in the flexible battery 100 according to an embodiment of the present invention, the buffer member 130 may be disposed between one surface of the exterior material 120 and the electrode assembly 110 facing each other, and the buffer member 130 may be disposed in the receiving portion 140 formed on the exterior material 120.

이를 통해, 상기 전극조립체(110)는 판상의 형태를 유지할 수 있으며, 상기 완충부재(130)는 상기 전극조립체(110)의 양면 중 적어도 일면에 배치될 수 있다.Through this, the electrode assembly 110 may maintain a plate-like shape, and the buffer member 130 may be disposed on at least one of both surfaces of the electrode assembly 110.

구체적으로, 상기 수용부(140)는 내부에 상기 완충부재(130)를 수용할 수 있도록 상기 외장재(120)의 표면으로부터 외측으로 볼록하게 돌출형성될 수 있고, 상기 완충부재(130)의 전체길이를 수용할 수 있도록 상기 외장재(120)의 폭방향을 따라 동일한 단면형상으로 연장될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 수용부(140)는 상기 외장재(120)의 길이방향에 대하여 일정각도 경사진 방향을 따라 형성될 수 있으며, 바람직하게는 상기 외장재(120)의 길이방향에 대하여 수직한 폭방향과 평행한 방향을 따라 형성될 수 있다.Specifically, the receiving part 140 may be formed to protrude convexly outward from the surface of the exterior material 120 so as to accommodate the buffer member 130 therein, and the total length of the buffer member 130 It may be extended in the same cross-sectional shape along the width direction of the exterior material 120 to accommodate. In this case, the receiving part 140 may be formed along a direction inclined at a certain angle with respect to the longitudinal direction of the exterior material 120, and preferably in a width direction perpendicular to the length direction of the exterior material 120 It can be formed along a direction parallel to.

또한, 상기 수용부(140)는 복수 개로 구비될 수 있고, 복수 개의 수용부(140)는 상기 외장재(120)의 길이방향을 따라 배열될 수 있으며, 상기 외장재(120)의 길이방향을 따라 배열된 복수 개의 수용부(140)는 서로 연결될 수 있다. 더불어, 상기 완충부재(130)는 적어도 일면이 상기 수용부(140)의 내면과 대응되는 형상을 가질 수 있다. In addition, the receiving portion 140 may be provided in plural, and the plurality of receiving portions 140 may be arranged along the longitudinal direction of the casing 120, and arranged along the longitudinal direction of the casing 120 The plurality of receiving portions 140 may be connected to each other. In addition, at least one surface of the buffer member 130 may have a shape corresponding to the inner surface of the receiving part 140.

이에 따라, 상기 완충부재(130)는 상기 수용부(140)와 대응되는 형상을 가지는 부분을 통해 상기 수용부(140)에 배치됨으로써 상기 수용부(140)의 내부를 채울 수 있다. 이로 인해, 상기 플렉서블 배터리(100)는 외장재(120)가 가요성을 갖는 재질로 이루어져 밴딩이 발생한다 하더라도 상기 수용부(140)에 채워진 완충부재(130)를 통해 상기 수용부(140)의 형상이 유지될 수 있다.Accordingly, the buffer member 130 may fill the interior of the receiving unit 140 by being disposed in the receiving unit 140 through a portion having a shape corresponding to the receiving unit 140. Accordingly, the flexible battery 100 has the shape of the receiving part 140 through the buffer member 130 filled in the receiving part 140 even if the exterior material 120 is made of a flexible material and bending occurs. Can be maintained.

이때, 상기 완충부재(130)는 일면에 상기 복수 개의 수용부(140)와 대응되는 형상의 볼록부가 형성되고 상기 볼록부가 판상의 연결부를 통해 상호 연결된 하나의 부재일 수 있다. 이와 같은 경우 상기 판상의 연결부는 소정의 두께를 갖도록 구비될 수도 있다. 또한, 상기 완충부재(130)는 상기 수용부(140)의 내면과 대응되는 형상을 갖는 복수 개로 구비되어 상기 수용부(140)에 각각 개별적으로 수용될 수도 있다.In this case, the buffer member 130 may be one member having a convex portion having a shape corresponding to the plurality of receiving portions 140 formed on one surface thereof, and the convex portion being interconnected through a plate-shaped connection portion. In this case, the plate-shaped connection portion may be provided to have a predetermined thickness. In addition, the buffer member 130 may be provided in a plurality having a shape corresponding to the inner surface of the receiving portion 140 and may be individually accommodated in the receiving portion 140.

이에 따라, 상기 완충부재(130)는 상기 외장재(120)의 길이방향을 따라 배열된 각각의 수용부(140)에 일부 또는 전체가 모두 배치될 수 있다.Accordingly, the buffer member 130 may be partially or entirely disposed in each of the receiving portions 140 arranged along the longitudinal direction of the exterior material 120.

이를 통해, 상기 외장재(120)의 길이방향을 따라 서로 이웃하게 형성된 두 개의 수용부(140)는 내부에 상기 완충부재(130)의 일부 또는 전부가 각각 배치된 상태일 수 있다.Through this, the two accommodating portions 140 formed adjacent to each other along the longitudinal direction of the exterior material 120 may be in a state in which some or all of the buffer member 130 are disposed, respectively.

여기서, 상기 외장재(120)의 길이방향을 따라 서로 이웃하게 형성된 복수 개의 수용부(140)는 도 8에 도시된 바와 같이 서로 동일한 단면 형상을 갖도록 형성될 수도 있고, 서로 다른 단면 형상을 갖도록 형성될 수도 있으며, 둘 이상의 서로 다른 단면형상이 조합된 형상을 가질 수도 있다.Here, the plurality of accommodating parts 140 formed adjacent to each other along the longitudinal direction of the exterior material 120 may be formed to have the same cross-sectional shape as shown in FIG. 8, or may be formed to have different cross-sectional shapes. Alternatively, two or more different cross-sectional shapes may have a combined shape.

또한, 상기 복수 개의 수용부(140)는 서로 이웃하는 두 개의 수용부(140)의 단부가 서로 직접 연결되도록 상기 외장재(120)에 형성될 수 있으며, 상기 완충부재(130)는 상기 전극조립체(110)로부터 외장재(120) 측으로 갈수록 단면적이 작아지는 부분을 포함할 수 있다.In addition, the plurality of accommodating parts 140 may be formed on the exterior material 120 so that ends of the two accommodating parts 140 adjacent to each other are directly connected to each other, and the buffer member 130 is the electrode assembly ( It may include a portion whose cross-sectional area decreases from 110) toward the exterior material 120.

이를 통해, 상기 플렉서블 배터리(100)는 밴딩시 밴딩 방향에 따라 서로 이웃하는 두 개의 수용부(140)가 서로 간섭됨으로써 플렉서블 배터리(100)의 밴딩각도가 제한될 수 있다.Through this, when the flexible battery 100 is bent, the bending angle of the flexible battery 100 may be limited as two adjacent accommodating units 140 interfere with each other according to the bending direction.

본 발명에서, 상기 플렉서블 배터리(100)의 밴딩각도는 상기 플렉서블 배터리(100)가 길이방향을 따라 소정의 곡률로 휘어진 상태에서 외장재(120)의 양단부에 형성된 두 개의 접선이 이루는 각도를 의미할 수 있다.In the present invention, the bending angle of the flexible battery 100 may mean an angle formed by two tangent lines formed at both ends of the exterior material 120 in a state where the flexible battery 100 is bent at a predetermined curvature along the length direction. have.

이에 따라, 상기 플렉서블 배터리(100)는 소정의 곡률 범위 내에서는 자유로운 밴딩이 가능하나 상기 곡률 범위를 벗어난 범위에서는 자유로운 밴딩이 제한될 수 있다. 즉, 상기 플렉서블 배터리(100)는 허용된 범위 내에서의 자유로운 밴딩이 가능하면서도 과도한 밴딩을 미연에 방지할 수 있다.Accordingly, the flexible battery 100 may be freely bent within a predetermined curvature range, but free bending may be limited in a range outside the curvature range. That is, while the flexible battery 100 can freely bend within an allowed range, excessive bending can be prevented in advance.

일례로, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 플렉서블 배터리(100)의 양단부를 하방으로 밴딩하는 경우, 상기 전극조립체(110)의 상부 측에 배치된 완충부재(130) 및 외장재(120) 부분은 상호 간의 간섭이 발생하지 않음으로써 자유로운 밴딩이 가능할 수 있다. 그러나, 상기 전극조립체(110)의 하부 측에 배치된 완충부재(130) 및 외장재(120) 부분은 과도한 밴딩이 발생하는 경우 서로 이웃하는 완충부재(130)의 상호간섭이 발생함으로써 전극조립체(110)의 밴딩각도가 제한될 수 있다.As an example, when bending both ends of the flexible battery 100 downward as shown in FIG. 4, the buffer member 130 and the exterior material 120 disposed on the upper side of the electrode assembly 110 are mutually Free banding may be possible because interference does not occur. However, when excessive bending occurs in the buffer member 130 and the exterior material 120 disposed on the lower side of the electrode assembly 110, mutual interference between the adjacent buffer members 130 occurs, and thus the electrode assembly 110 The bending angle of) may be limited.

이를 통해, 상기 플렉서블 배터리(100)는 서로 이웃하는 완충부재(130) 사이의 상호간섭을 통해 밴딩각도가 제한됨으로써 과도한 밴딩에 의한 배터리의 성능저하나 전극조립체(110) 및 외장재(120)의 파손을 미연에 방지할 수 있다.Through this, the flexible battery 100 is limited in the bending angle through mutual interference between the neighboring buffer members 130, thereby deteriorating the performance of the battery due to excessive bending, or damaging the electrode assembly 110 and the exterior material 120 Can be prevented in advance.

또한, 상기 수용부(140)가 외장재(120) 측에만 형성되고 상기 전극조립체(110) 측에는 별도의 가공이 수행되지 않음으로써 제조과정에서 일어날 수 있는 전극조립체의 데미지 발생을 원천적으로 차단할 수 있다. 이로 인해, 전극조립체의 용량저하를 미연에 방지할 수 있으므로 우수한 성능의 배터리를 구현할 수 있다.In addition, since the receiving part 140 is formed only on the exterior material 120 side and no separate processing is performed on the electrode assembly 110 side, damage to the electrode assembly that may occur during the manufacturing process can be fundamentally blocked. As a result, it is possible to prevent a decrease in the capacity of the electrode assembly in advance, thereby implementing a battery having excellent performance.

이와 같은 완충부재(130)는 탄성력 및 내열성을 갖는 열경화성 수지로 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 완충부재(130)는 실리콘 재질이거나 EPDM일 수 있다.Such a buffer member 130 may be made of a thermosetting resin having elasticity and heat resistance. For example, the buffer member 130 may be made of silicon or EPDM.

이를 통해, 상기 완충부재(130)는 상기 플렉서블 배터리(100) 측에 외력이 가해지는 경우 상기 외력을 완충 또는 흡수함으로써 상기 전극조립체(110)를 외력으로부터 보호할 수 있다. 또한, 상기 완충부재(130)는 상기 전극조립체(110) 및 전해액과 함께 외장재(120)의 내부에 봉지되는 경우 상기 전해액에 의해 산화되는 것이 방지될 수 있도록 내식성을 갖는 재질일 수 있다. 그러나, 상기 완충부재(130)의 재질을 이에 한정하는 것은 아니며, 탄성력, 내열성 및 내식성을 갖는 열경화성 수지라면 제한없이 사용될 수 있다.Through this, the buffer member 130 may protect the electrode assembly 110 from external force by buffering or absorbing the external force when an external force is applied to the flexible battery 100 side. In addition, the buffer member 130 may be a material having corrosion resistance so as to be prevented from being oxidized by the electrolyte when encapsulated in the exterior material 120 together with the electrode assembly 110 and the electrolyte. However, the material of the buffer member 130 is not limited thereto, and any thermosetting resin having elasticity, heat resistance, and corrosion resistance may be used without limitation.

한편, 상기 수용부(140)는 상기 외장재(120)의 전체면적에 형성될 수도 있지만 전체면적 중 일부의 면적에 부분적으로 형성될 수 있다.Meanwhile, the receiving part 140 may be formed on the entire area of the exterior material 120, but may be partially formed on a part of the total area.

일례로, 상기 수용부(140)는 상기 외장재(120)의 테두리를 제외한 내부영역에만 형성될 수 있다. 즉, 상기 수용부(140)는 전해액이 외부로 누수되는 것을 방지하기 위하여 서로 접합되는 제1외장재(121)와 제2외장재(122)의 테두리 측에 형성되지 않음으로써 상기 제1외장재(121)와 제2외장재(122)의 접합력을 향상시켜 기밀성을 높일 수 있다.For example, the receiving part 140 may be formed only in an inner area excluding the edge of the exterior material 120. That is, the accommodating part 140 is not formed on the edge side of the first exterior material 121 and the second exterior material 122 bonded to each other to prevent the electrolyte from leaking to the outside, so that the first exterior material 121 It is possible to increase the airtightness by improving the bonding strength of the and the second exterior material 122.

상기 완충부재(130)는 상기 전극조립체(110)의 일면에만 배치될 수도 있으나, 상기 전극조립체(110)의 상부측과 하부측에 각각 배치될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 외장재(120)는 상기 수용부(140)가 형성된 제1외장재(121) 및 제2외장재(122)를 포함할 수 있으며, 상기 완충부재(130)는 상기 전극조립체(110)의 양면에 각각 배치된 제1완충부재(131) 및 제2완충부재(132)를 포함할 수 있다.The buffer member 130 may be disposed only on one surface of the electrode assembly 110, but may be disposed on the upper side and the lower side of the electrode assembly 110, respectively. In this case, the exterior material 120 may include a first exterior material 121 and a second exterior material 122 on which the receiving portion 140 is formed, and the buffer member 130 is the electrode assembly 110 It may include a first buffer member 131 and a second buffer member 132 respectively disposed on both sides of the.

이때, 상기 제1완충부재(131)와 제2완충부재(132)는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 서로 동일한 단면형상을 갖도록 형성될 수도 있다. 이와 같은 경우, 상기 제1완충부재(131) 및 제2완충부재(132)는 서로 동일한 단면적을 갖도록 형성될 수도 있다. 또한, 상기 제1완충부재(131) 및 제2완충부재(132)는 상기 전극조립체(110)의 양면에 동일한 위치에 배치될 수도 있고 서로 엇갈리게 배치될 수도 있다.In this case, the first buffer member 131 and the second buffer member 132 may be formed to have the same cross-sectional shape as shown in FIGS. 3 to 6. In this case, the first buffer member 131 and the second buffer member 132 may be formed to have the same cross-sectional area. In addition, the first buffer member 131 and the second buffer member 132 may be disposed at the same position on both sides of the electrode assembly 110 or may be disposed alternately.

또한, 상기 제1완충부재(131) 및 제2완충부재(132)는 서로 다른 단면적을 갖도록 형성될 수도 있다. 일례로, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제2완충부재(132)가 상기 제1완충부재(131)보다 상대적으로 좁은 단면적을 갖도록 형성되는 경우 상기 플렉서블 배터리(100)는 밴딩방향에 따라 허용가능한 밴딩각도가 서로 다르게 설정될 수 있다.In addition, the first buffer member 131 and the second buffer member 132 may be formed to have different cross-sectional areas. For example, as shown in FIG. 7, when the second buffer member 132 is formed to have a relatively narrow cross-sectional area than the first buffer member 131, the flexible battery 100 is acceptable according to the bending direction. The bending angle may be set differently.

즉, 도 7을 기준으로 상기 플렉서블 배터리(100)를 하방으로 볼록하게 밴딩하는 경우 밴딩 각도의 제한은 상기 제2완충부재(132)를 통해 제어될 수 있다. 반면, 도 7을 기준으로 상기 플렉서블 배터리(100)를 상방으로 볼록하게 밴딩하는 경우 밴딩 각도의 제한은 상기 제1완충부재(131)를 통해 제어될 수 있다. 이에 따라, 상기 플렉서블 배터리(100)가 하방으로 볼록하게 밴딩될 때의 최대 밴딩각도는 170도 일수 있으나 상기 플렉서블 배터리(100)가 상방으로 볼록하게 밴딩될 때의 최대 밴딩각도는 150도일 수 있다. 이에 따라, 상기 플렉서블 배터리(100)가 상방으로 볼록하게 밴딩되는 것이 바람직한 밴딩 방향일 경우 상술한 구성을 채용함으로써 상기 플렉서블 배터리(100)가 의도된 방향으로 밴딩될 수 있도록 유도할 수 있다.That is, when bending the flexible battery 100 to be convex downward based on FIG. 7, the limiting of the bending angle may be controlled through the second buffer member 132. On the other hand, when the flexible battery 100 is bent convexly upward based on FIG. 7, the limiting of the bending angle may be controlled by the first buffer member 131. Accordingly, the maximum bending angle when the flexible battery 100 is bent convexly downward may be 170 degrees, but the maximum bending angle when the flexible battery 100 is bent convexly upward may be 150 degrees. Accordingly, when the flexible battery 100 is bent upwardly in a preferred bending direction, the flexible battery 100 may be induced to be bent in an intended direction by employing the above-described configuration.

그러나, 상기 최대 밴딩각도를 이에 한정하는 것은 아니며, 설계조건에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 상기 제1완충부재(131) 및 제2완충부재(132)의 단면 형상 및 크기를 적절하게 변경하는 방식을 통해 변경될 수 있음을 밝혀둔다.However, the maximum bending angle is not limited thereto, and may be variously changed according to design conditions, and the cross-sectional shape and size of the first buffer member 131 and the second buffer member 132 are appropriately changed. It should be noted that it can be changed through the method.

더불어, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제1완충부재(131) 및 제2완충부재(132)는 서로 다른 단면형상을 갖도록 형성될 수도 있다. 또한, 상기 제1완충부재(131) 및 제2완충부재(132)의 단면형상은 도 8에 도시된 수용부의 다양한 단면형상이 모두 적용될 수 있음을 밝혀둔다.In addition, although not shown in the drawings, the first buffer member 131 and the second buffer member 132 may be formed to have different cross-sectional shapes. In addition, it should be noted that the cross-sectional shape of the first buffer member 131 and the second buffer member 132 may be applied to various cross-sectional shapes of the receiving portion shown in FIG. 8.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리(100)는 도 9에 도시된 바와 같이 외장재(120)에 수용부(140)를 형성하고 상기 수용부(140)에 열경화성 수지를 채운 후 경화함으로써 완충부재(130)를 형성할 수 있다.On the other hand, the flexible battery 100 according to an embodiment of the present invention is cured by forming a receiving part 140 in the exterior material 120 and filling the receiving part 140 with a thermosetting resin as shown in FIG. 9. A buffer member 130 may be formed.

일례로, 상기 외장재(120)는 상기 전극조립체(110)의 상부를 덮는 제1외장재(121)와 상기 전극조립체(110)의 하면을 덮는 제2외장재(122)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1외장재(121) 및 제2외장재(122)는 표면으로부터 일방향으로 볼록하게 형성되고 폭방향을 따라 동일한 단면형상으로 연장된 복수 개의 수용부(140)가 형성된 상태일 수 있으며, 상기 복수 개의 수용부(140)는 길이방향을 따라 서로 연결되도록 배열된 형태일 수 있다.For example, the exterior material 120 may include a first exterior material 121 covering an upper portion of the electrode assembly 110 and a second exterior material 122 covering a lower surface of the electrode assembly 110. At this time, the first exterior material 121 and the second exterior material 122 may be formed convex in one direction from the surface and a plurality of receiving portions 140 extending in the same cross-sectional shape along the width direction may be formed. The plurality of accommodating parts 140 may be arranged to be connected to each other along the length direction.

여기서, 상기 제1외장재(121)에 형성된 수용부(140)와 제2외장재(122)에 형성된 수용부(140)는 서로 동일한 형상일 수도 있고, 서로 다른 형상일 수도 있으며, 서로 동일한 단면적을 가질 수도 있고 서로 다른 단면적을 가질 수도 있다.Here, the receiving portion 140 formed in the first outer material 121 and the receiving portion 140 formed in the second outer material 122 may have the same shape, may have different shapes, and have the same cross-sectional area. They may be different or have different cross-sectional areas.

이와 같은 상태에서, 상기 복수 개의 수용부(140)에 액상 또는 겔상의 열경화성 수지가 모두 충진될 수 있다. 이때, 상기 열경화성 수지는 상기 수용부(140)에만 충진될 수도 있고 상기 복수 개의 수용부(140)가 모두 연결되도록 충진될 수도 있다.In such a state, all of the liquid or gel thermosetting resins may be filled in the plurality of accommodating parts 140. In this case, the thermosetting resin may be filled only in the receiving part 140 or may be filled so that all of the plurality of receiving parts 140 are connected.

이후, 상기 복수 개의 수용부(140)에 충진된 열경화성 수지는 경화됨으로써 상술한 완충부재(130)를 구성할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리(100)는 상기 수용부(140)에 열경화성 수지를 충진한 후 경화를 통해 완충부재(130)를 구성함으로써 상기 완충부재(130)를 상기 수용부(140)에 삽입하기 위한 공정이 불필요하다. 이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리(100)는 상기 수용부(140)의 단면형상과 대응되는 형상으로 완충부재(130)를 가공하는 공정이 불필하므로 작업생산성을 향상시킬 수 있다.Thereafter, the thermosetting resin filled in the plurality of receiving portions 140 may be cured to constitute the above-described buffer member 130. As described above, the flexible battery 100 according to an embodiment of the present invention comprises the buffer member 130 through curing after filling the receiving part 140 with a thermosetting resin to accommodate the buffer member 130. A process for inserting into the part 140 is unnecessary. Through this, the flexible battery 100 according to an embodiment of the present invention can improve work productivity because a process of processing the buffer member 130 in a shape corresponding to the cross-sectional shape of the receiving part 140 is unnecessary. .

다음으로, 상기 제1외장재(121) 및 제2외장재(122) 사이에 전극조립체(110)를 배치한 후 상기 제1외장재(121) 및 제2외장재(122)의 테두리를 접착제를 통해 밀봉함으로써 상술한 플렉서블 배터리(100)를 제조할 수 있다.Next, after placing the electrode assembly 110 between the first and second exterior materials 121 and 122, the edges of the first and second exterior materials 121 and 122 are sealed with an adhesive. The above-described flexible battery 100 may be manufactured.

여기서, 상기 전극조립체(110)와 함께 외장재(120)의 내부에 봉지되는 전해액은 제1외장재(121) 및 제2외장재(122)의 테두리를 밀봉하는 과정에서 주입될 수도 있고, 상기 제1외장재(121) 및 제2외장재(122)의 테두리를 밀봉한 후 별도의 공정을 통해 외장재(120)의 내부에 주입될 수도 있다.Here, the electrolytic solution encapsulated inside the exterior material 120 together with the electrode assembly 110 may be injected in the process of sealing the edges of the first exterior material 121 and the second exterior material 122, or the first exterior material After sealing the edges of 121 and the second exterior material 122, it may be injected into the interior of the exterior material 120 through a separate process.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although an embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiment presented in the present specification, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add components within the scope of the same idea. It will be possible to easily propose other embodiments by changing, deleting, adding, etc., but it will be said that this is also within the scope of the present invention.

100 : 플렉서블 배터리 110 : 전극조립체
112 : 양극 114 : 세퍼레이터
116 : 음극 117 : 양극단자
118 : 음극단자 120 : 외장재
121 : 제1외장재 122 : 제2외장재
130 : 완충부재 140 : 수용부100: flexible battery 110: electrode assembly
112: anode 114: separator
116: negative 117: positive terminal
118: negative terminal 120: exterior material
121: first exterior material 122: second exterior material
130: buffer member 140: receiving portion

Claims (15)

표면으로부터 일방향으로 볼록하게 형성되고 폭방향을 따라 동일한 단면형상으로 연장된 복수 개의 수용부가 길이방향을 따라 서로 연결되도록 배열된 한 쌍의 외장재를 준비하는 단계;
상기 복수 개의 수용부에 열경화성 수지를 충진한 후 경화를 통해 서로 연결된 완충부재를 형성하는 단계; 및
상기 한 쌍의 외장재 사이에 전극조립체를 배치하고, 상기 한 쌍의 외장재의 테두리를 밀봉하는 단계;를 포함하는 플렉서블 배터리의 제조방법.Preparing a pair of exterior materials arranged to be convexly formed from the surface in one direction and extending in the same cross-sectional shape along the width direction to be connected to each other along the length direction;
Filling the plurality of receiving portions with a thermosetting resin and then forming a buffer member connected to each other through curing; And
Arranging an electrode assembly between the pair of exterior materials, and sealing the edges of the pair of exterior materials. 제 1항에 있어서,
상기 수용부는 상기 외장재의 길이방향에 대하여 일정각도 경사지게 형성되는 플렉서블 배터리의 제조방법.The method of claim 1,
The method of manufacturing a flexible battery in which the accommodating part is formed to be inclined at an angle with respect to the length direction of the exterior material. 제 1항에 있어서,
상기 복수 개의 수용부는 서로 이웃하는 두 개의 수용부의 단부가 서로 직접 연결되도록 형성되는 플렉서블 배터리의 제조방법.The method of claim 1,
The method of manufacturing a flexible battery, wherein the plurality of accommodating portions are formed such that ends of two adjacent accommodating portions are directly connected to each other. 제 1항에 있어서,
상기 완충부재는 상기 전극조립체의 상면에 배치되는 제1완충부재와 상기 전극조립체의 하면에 배치되는 제2완충부재를 포함하는 플렉서블 배터리의 제조방법.The method of claim 1,
The buffer member is a method of manufacturing a flexible battery including a first buffer member disposed on an upper surface of the electrode assembly and a second buffer member disposed on a lower surface of the electrode assembly. 제 4항에 있어서,
상기 제1완충부재와 제2완충부재는 동일한 단면적을 갖도록 형성되는 플렉서블 배터리의 제조방법.The method of claim 4,
The method of manufacturing a flexible battery, wherein the first buffer member and the second buffer member are formed to have the same cross-sectional area. 제 4항에 있어서,
상기 제1완충부재와 제2완충부재는 서로 다른 단면적을 갖도록 형성되는 플렉서블 배터리의 제조방법.The method of claim 4,
The method of manufacturing a flexible battery, wherein the first buffer member and the second buffer member are formed to have different cross-sectional areas. 제 1항에 있어서,
상기 완충부재는 탄성력 및 내열성을 갖는 열경화성 수지로 이루어진 플렉서블 배터리의 제조방법.The method of claim 1,
The buffer member is a method of manufacturing a flexible battery made of a thermosetting resin having elasticity and heat resistance. 제 7항에 있어서,
상기 완충부재는 내식성을 갖는 재질로 이루어진 플렉서블 배터리의 제조방법.The method of claim 7,
The buffer member is a method of manufacturing a flexible battery made of a material having corrosion resistance. 제 1항에 있어서,
상기 완충부재는 상기 전극조립체로부터 외측으로 갈수록 단면적이 작아지는 부분을 포함하는 플렉서블 배터리의 제조방법.The method of claim 1,
The buffer member is a method of manufacturing a flexible battery including a portion whose cross-sectional area becomes smaller toward the outside from the electrode assembly. 제 1항에 있어서,
상기 전극조립체는 소정의 곡률을 갖도록 형성되는 플렉서블 배터리의 제조방법.The method of claim 1,
The electrode assembly is a method of manufacturing a flexible battery that is formed to have a predetermined curvature. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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