KR102562681B1 - 이차전지 - Google Patents

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KR102562681B1
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Abstract

본 발명에서는 이차전지가 개시된다. 상기 이차전지는, 전극 조립체와, 전극 조립체의 수용부를 포함하는 제1 케이스와, 제1 케이스와 마주하게 결합되는 것으로, 요철 패턴이 형성된 제2 케이스를 포함한다.
본 발명에 의하면, 유연하게 변형될 수 있도록 플렉서블 하면서도 높은 내구성을 갖는 이차전지가 제공된다.

Description

이차전지{Secondary battery}
본 발명은 이차전지에 관한 것이다.
휴대폰, 노트북 등의 모바일 기기에 대한 기술개발과 생산 증가에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급증하고 있다. 최근에는 화석연료를 대체하기 위한 대체 에너지원으로 전기 자동차, 하이 브리드 자동차의 용도로도 활발한 연구개발이 진행되고 있다.
최근 전자 기기의 소형화에 유리하도록 컴팩트화된 이차전지에 대한 요구가 높아지는 추세에 있으며, 외관 품질을 향상시키기 위하여 이차전지를 구동원으로 하는 세트 기기의 디자인이 다양화되고 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 유연하게 변형될 수 있는 플렉서블 이차전지를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태는, 플렉서블 하면서도 높은 내구성을 갖는 이차전지를 포함한다.
상기와 같은 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 이차전지는,
전극 조립체;
상기 전극 조립체의 수용부를 포함하는 제1 케이스; 및
상기 제1 케이스와 마주하게 결합되는 것으로, 요철 패턴이 형성된 제2 케이스;를 포함한다.
예를 들어, 상기 제1 케이스는,
상기 전극 조립체의 수용부를 둘러싸며, 상기 제2 케이스와 마주하게 결합되는 제1 실링부를 더 포함한다.
예를 들어, 상기 전극 조립체의 수용부는 상기 제1 실링부를 기준으로, 상기 제2 케이스의 반대편으로 단차진다.
예를 들어, 상기 제2 케이스는 상기 전극 조립체의 수용부와 마주하는 덮개부를 포함하고, 상기 요철 패턴은 상기 덮개부에 형성된다.
예를 들어, 상기 제2 케이스는 상기 덮개부를 둘러싸며, 상기 제1 케이스와 마주하게 결합되는 제2 실링부를 더 포함한다.
예를 들어, 상기 요철 패턴은 상기 덮개부를 가로질러 상기 제2 실링부로 연장된다.
예를 들어, 상기 덮개부는 상기 제2 실링부와 실질적으로 동일한 평면을 형성한다.
예를 들어, 상기 요철 패턴은 상기 제2 실링부와 실질적으로 동일한 평면을 형성한다.
예를 들어, 상기 요철 패턴은 일 방향을 따라 연장되는 스트라이프 패턴을 포함한다.
예를 들어, 상기 전극 조립체는 상기 제1, 제2 케이스 사이를 통하여 인출되는 전극 단자를 포함하고,
상기 요철 패턴은 상기 전극 단자의 인출 방향과 교차하는 방향으로 연장된다.
예를 들어, 상기 요철 패턴은 상기 전극 단자의 인출 방향과 수직으로 교차하는 방향으로 연장된다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 케이스는 한 쌍의 단변부와 한 쌍의 장변부를 포함하고,
상기 요철 패턴은 상기 단변부의 방향과 나란한 방향으로 연장된다.
예를 들어, 상기 요철 패턴은 서로 다른 두 방향으로 연장되는 메쉬 패턴을 포함한다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 케이스는 한 쌍의 단변부와 한 쌍의 장변부를 포함하고,
상기 요철 패턴은 상기 단변부의 방향과 나란한 방향으로 연장되는 제1 요철 패턴과, 상기 장변부 방향과 나란한 방향으로 연장되는 제2 요철 패턴을 포함한다.
예를 들어, 상기 요철 패턴은 서로 교번되게 배치되며 서로에 대해 단차진 다수의 볼록부와 오목부를 포함하고, 상기 볼록부와 오목부 사이를 비스듬하게 연결하는 경사부를 포함한다.
예를 들어 상기 요철 패턴은 서로 교번되게 배치되며 서로에 대해 단차진 다수의 볼록부와 오목부를 포함하고, 상기 볼록부와 오목부는 라운드진 에지를 포함한다.
본 발명에 의하면, 유연하게 변형될 수 있는 플렉서블 이차전지가 제공된다. 세트 기기의 형태에 따라 휨 변형에 순응하여 유연하게 변형될 수 있는 이차전지를 적용함으로써, 세트 기기의 설계 자유도를 높일 수 있고, 이차전지의 장착 공간을 자유롭게 설계함으로써, 세트 기기의 감성적인 외관 품질을 높일 수 있고, 전체 세트 기기의 보다 집약적인 설계가 가능해진다.
본 발명에 의하면, 요철 패턴을 적용하여 유연하게 변형될 수 있는 이차전지가 제공될 수 있다. 특히, 본 발명에 의하면, 요철 패턴을 적용하면서도 휨 변형에 따른 요철 패턴의 붕괴나 취성 파괴가 방지될 수 있는 높은 내구성의 이차전지가 제공될 수 있다.
도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 이차전지의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 2 및 도 3에는 도 1에 도시된 이차전지의 사시도로서, 서로 다른 방향에서 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도 4에는 도 1에 도시된 이차전지의 평면도이다.
도 5에는 도 1에 도시된 이차전지의 개략적인 측면도이다.
도 6에는 본 발명과 대비되는 비교예에 따른 이차전지의 개략적인 측면도이다.
도 7 및 도 8에는 본 발명의 다른 실시형태에서 적용 가능한 요철 패턴의 구조가 도시되어 있다.
도 9에는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 이차전지의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 10에는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 이차전지의 평면도가 도시되어 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 이차전지에 대해 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 이차전지의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 2 및 도 3에는 도 1에 도시된 이차전지의 사시도로서, 서로 다른 방향에서 도시한 사시도가 도시되어 있다. 도 4에는 도 1에 도시된 이차전지의 평면도이다. 도 5에는 도 1에 도시된 이차전지의 개략적인 측면도이다.
도면들을 참조하면, 상기 이차전지는 전극 조립체(10)와, 상기 전극 조립체(10)를 수용하기 위한 케이스(100)를 포함한다.
상기 전극 조립체(10)는, 서로 다른 극성을 갖는 제1, 제2 전극판 사이에 세퍼레이터를 개재하고 롤 형태로 권취시킨 젤리 롤 형태로 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 전극 조립체(10)는 시트 형태의 제1, 제2 전극판 사이에 세퍼레이터를 개재하고 다수의 제1, 제2 전극판을 적층시킨 스택 타입으로 형성될 수도 있다. 상기 전극 조립체(10)는 충, 방전 전류의 패스를 형성하기 위해, 제1, 제2 전극판으로부터 인출되는 제1, 제2 전극 단자(171,172)를 포함할 수 있다. 상기 제1, 제2 전극 단자(171,172)에는 밀봉 부재(180)가 형성될 수 있다. 상기 밀봉 부재(180)는, 제1, 제2 전극 단자(171,172)의 상하면에 형성되어 전극 단자(170)와 케이스(100) 사이의 전기 절연을 확보하고, 케이스(100)와 함께 전극 단자 주변(170)을 밀봉시킬 수 있다. 상기 제1, 제2 전극 단자(171,172)는 제1, 제2 케이스(110,120)를 통하여 케이스(100) 외부로 인출될 수 있고, 충, 방전 전류의 패스를 형성할 수 있다. 본 명세서를 통하여 전극 단자(170)란, 서로 다른 극성을 갖는 제1, 제2 전극 단자(171,172)를 모두 의미할 수도 있고, 제1, 제2 전극 단자(171,172) 중에서 어느 일 전극 단자를 의미할 수도 있다. 후술하는 바와 같이, 제2 케이스(120)에는 요철 패턴(130)이 형성될 수 있고, 상기 요철 패턴(130)은 상기 전극 단자(170)의 인출 방향과 다른 방향을 따라 스트라이프 형태로 연장될 수 있다. 이때, 상기 전극 단자(170)의 인출 방향이란 제1, 제2 전극 단자(171,172) 중 적어도 어느 일 전극 단자의 인출 방향을 의미할 수 있다.
상기 케이스(100)는 전극 조립체(10)를 사이에 개재하여 서로 마주하는 방향으로 조립되는 제1, 제2 케이스(110,120)를 포함한다. 보다 구체적으로, 상기 케이스(100)는 전극 조립체(10)의 수용부(115)를 포함하는 제1 케이스(110)와, 상기 제1 케이스(110)와 마주하게 결합되어 전극 조립체(10)를 밀봉하기 위한 제2 케이스(120)를 포함할 수 있다. 상기 제1 케이스(110)는 전극 조립체(10)의 수용부(115)를 제공하도록 단차진 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 케이스(110)는 평판 형태의 원소재에 대해 딥 드로잉 가공을 적용함으로써 수용부(115)가 형성된 오목한 형태의 제1 케이스(110)가 마련될 수 있다. 상기 제1, 제2 케이스(110,120)의 서로 마주하는 면에는 제1, 제2 실링부(110a,120a)가 형성될 수 있다. 상기 제1, 제2 케이스(110,120) 사이로 전극 조립체(10)를 개재하고, 제1, 제2 실링부(110a,120a)를 열 압착시킴으로써, 전극 조립체(10)가 밀봉될 수 있다.
상기 제2 케이스(120)에는 요철 패턴(130)이 형성될 수 있다. 상기 요철 패턴(130)은 일 방향으로 연장되는 스트라이프 패턴으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 케이스(120)의 주된 면에는 일 방향으로 연장되는 다수의 스트라이프 요철 패턴(130)이 형성될 수 있다. 여기서, 주된 면이란, 제2 케이스(120) 중 가장 넓은 면적을 차지하는 면을 의미할 수 있고, 상기 제1, 제2 케이스(110,120)를 포함하는 전체 케이스(100)의 육면체 형태에서, 상하 양면을 의미할 수 있다.
상기 요철 패턴(130)은 오목-볼록한 패턴을 의미할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 요철 패턴은 서로 교번되게 배치되며 서로에 대해 단차진 다수의 볼록부와 오목부를 포함할 수 있다. 상기 제2 케이스(120)에 요철 패턴(130)을 형성함으로써, 제2 케이스(120)의 유연한 변형이 가능할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 케이스(120)는 요철 패턴(130)을 통하여 외력에 순응하여 용이하게 변형될 수 있다. 상기 요철 패턴(130)은 전체 이차전지의 유연한 변형을 가능하게 하며, 이차전지가 구동원을 제공하는 세트 기기의 공간상의 제약이나 세트 기기 자체의 형상 특성에 따라 원호 형태와 같이 휨 변형이 요구되는 상황에서 플렉서블 이차전지에 유리한 구조를 제공할 수 있다.
상기 요철 패턴(130)은 전극 단자(170)의 인출 방향과 다른 방향, 그러니까, 전극 단자(170)의 인출 방향과 교차하는 방향으로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 요철 패턴(130)은 전극 단자(170)의 인출 방향과 수직한 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 요철 패턴(130)이 스트라이프 패턴으로 형성된다고 할 때, 상기 요철 패턴(130)은 전극 단자(170)의 인출 방향과 수직한 방향으로 연장될 수 있다.
상기 이차전지는 상대적으로 길게 연장되는 한 쌍의 장변부(100L)와, 상대적으로 짧게 연장되는 한 쌍의 단변부를(100S) 포함할 수 있다. 이때, 상기 전극 단자(170)는 장변부(100L)와 나란한 방향으로 인출될 수 있고, 상기 요철 패턴(130)은 단변부(100S)와 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 상기 요철 패턴(130)이 단변부(100S) 방향으로 연장될 때, 상기 요철 패턴(130)은 장변부(100L)를 구부리려는 휨 모멘트에 순응하여 부드럽게 휨 변형될 수 있다. 즉, 상기 이차전지의 장변부(100L)가 벤딩된 휨 변형이 요구되는 플렉서블 이차전지의 제공을 위하여, 상기 요철 패턴(130)은 케이스(100)의 단변부(100S) 방향으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 이차전지의 장변부(100L)가 벤딩된 휨 변형의 경우가 단변부(100S)가 벤딩된 휨 변형 보다 더 많은 휨 변형에 적응할 수 있다. 예를 들어, 전체 휨 변형 정도에서, 상대적으로 길게 연장된 장변부(100L)가 벤딩된 구조가 상대적으로 짧게 연장된 단변부(100S)가 벤딩된 구조에 비해, 더 많은 휨 변형을 수용할 수 있다.
상기 제1 케이스(110)는 전극 조립체(10)를 수용하기 위하여 단차진 형상을 갖는 수용부(115)와, 상기 수용부(115)를 둘러싸도록 형성된 제1 실링부(110a)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 수용부(115)는 제1 실링부(110a)를 기준으로, 상기 제2 케이스(120)의 반대편으로 단차지게 형성될 수 있다.
상기 제2 케이스(120)는 상기 수용부(115)와 마주하는 덮개부(125)와, 상기 덮개부(125)를 둘러싸도록 형성된 제2 실링부(120a)를 포함할 수 있다. 상기 제2 케이스(120)는 실질적으로 같은 평면을 형성하는 판 상으로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 덮개부(125)는 상기 제2 실링부(120a)와 실질적으로 동일한 평면을 형성할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 덮개부(125)에는 요철 패턴(130)이 형성될 수 있는데, 요철 패턴(130) 또는 요철 패턴(130)이 형성된 덮개부(125)는 실질적으로 제2 실링부(120a)와 동일한 평면을 형성할 수 있다.
상기 제1, 제2 케이스(110,120)는 전극 조립체(10)를 개재하고 서로 마주하는 방향으로 결합될 수 있으며, 상기 제1, 제2 실링부(110a,120a)가 서로 맞닿는 위치에 형성되어 상호 열 압착됨으로써 전극 조립체(10)가 밀봉될 수 있다. 서로 맞닿아 열 압착되는 제1, 제2 실링부(110a,120a)를 기준으로, 상기 요철 패턴(130)은 제1, 제2 실링부(110a,120a)와 실질적으로 동일한 평면 상에 형성될 수 있다. 반면에, 상기 제1, 제2 실링부(110a,120a)를 기준으로, 상기 수용부(115)는 제1, 제2 실링부(110a,120a)로부터 멀리 떨어진 위치에 단차진 형태로 형성될 수 있다.
상기 제1 케이스(110)의 수용부(115)와, 상기 제2 케이스(120)의 덮개부(125)는 서로 마주하는 위치에 형성될 수 있다. 상기 덮개부(125)는 상기 제1 케이스(110)의 수용부(115)를 덮어 전극 조립체(10)를 밀봉할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 요철 패턴(130)은 상기 덮개부(125)에 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 요철 패턴(130)은 제2 케이스(120)의 주된 면 전체에 걸쳐서 형성될 수도 있으나, 제2 실링부(120a)를 제외한 덮개부(125)에 한정되어 형성될 수도 있다. 상기 제2 실링부(120a)는 제1 실링부(110a)와 함께 서로 열 압착되어 전극 조립체(10)를 밀봉하게 되므로, 제1, 제2 실링부(110a,120a)는 편평한 형태로 서로에 대해 밀착될 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2 실링부(110a,120a)가 편평한 형태로 형성되면, 열 압착시 공정의 편이성이 향상될 수 있고, 제1, 제2 실링부(110a,120a)의 밀봉 특성이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 케이스(110)에는 전극 조립체(10)의 수용부(115)가 형성되고, 그 반대편인 제2 케이스(120)에는 요철 패턴(130)이 형성된다. 즉, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전극 조립체(10)의 수용부(125)와 요철 패턴(130)은 서로 배타적인 위치에 형성된다. 즉, 제1, 제2 케이스(110,120) 중에서 어느 일 편에 전극 조립체(10)의 수용부(115)가 형성되면, 다른 편에는 요철 패턴(130)이 형성되는 관계로서, 전극 조립체(10)의 수용부(115)와 요철 패턴(130)이 같은 제1 케이스(110) 또는 제2 케이스(120)에 함께 형성되지 않는다. 이에 대한 보다 구체적인 내용은 후술하기로 한다.
도 6에는 본 발명과 대비되는 비교예에 따른 이차전지가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 이차전지는 전극 조립체와 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 케이스를 포함한다. 상기 케이스는 서로 마주하게 조립되는 제1, 제2 케이스(110`,120`)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 케이스(120`)에는 전극 조립체의 수용부(125`)와 요철 패턴(130`)이 함께 형성되어 있다. 이와 같이, 전극 조립체의 수용부(125`)와 요철 패턴(130`)이 어느 하나의 케이스, 즉, 제2 케이스(120`)에 함께 형성된 구조에서, 이차전지의 휨 변형시에, 요철 패턴(130`)이 붕괴되거나 크랙이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 요철 패턴(130`)이 붕괴된다는 것은, 외력에 순응하여 제2 케이스(120`)가 부드럽게 휨 변형되는 것이 아니라, 요철 패턴(130`)이 찌그러지거나 찢어지는 것을 의미할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 케이스(120`)는 전극 조립체의 수용부(125`)를 제공하기 위해 딥 드로잉 가공이 적용된 상태에서, 요철 패턴(130`)을 형성하기 위한 패턴 가공이 중첩적으로 적용된다. 이렇게 서로 다른 두 개의 가공이 같은 개소, 그러니까, 제2 케이스(120`)의 주된 면에 적용됨으로써, 제2 케이스(120`)의 기계적인 특성이 열화되고, 예를 들어, 취성이 증가에 따라 휨 변형시에 크랙이 형성되거나 요철 패턴이 붕괴될 수 있다. 예를 들어, 제2 케이스(120`)의 중복적인 가공으로 연성이 감소하고 취성이 증가하면, 경화된 부분의 응력 집중에 따라 크랙이 형성되거나 또는 변형이 특정 부분에 집중되면서 요철 패턴(130`)이 임의 형태로 찌그러지거나 찢어질 수 있다.
제2 케이스(120`)에 전극 조립체의 수용부(125`)가 형성되면, 제2 케이스(120`)의 주된 면은, 제1, 제2 실링부(110a`,120a`)를 기준으로(중심축 O), 상당한 높이 단차를 형성한다. 이때, 케이스의 최장 길이를 형성하는 제1, 제2 실링부(110a`,120a`)를 기준으로 볼 때, 동일한 휨 변형에 대해, 요철 패턴(130`)에 보다 많은 변형이 요구된다. 이는 제2 케이스(120`)의 주된 면이 제1, 제2 실링부(110a`,120a`)로부터 상당힌 높이 단차를 갖게 되므로, 제2 케이스(120)의 주된 면이 동일한 휨 변형에도 많은 변형이 강제되기 때문이다.
도 5에 도시된 본 발명의 일 실시형태에서는 제1 케이스(110)에는 전극 조립체(10)의 수용부(115)가 형성되고, 제2 케이스(120)에는 요철 패턴(130)이 형성된다. 이렇게, 제1, 제2 케이스(110,120)에 배타적으로 전극 조립체(10)의 수용부(115)와 요철 패턴(130)이 형성되므로, 수용부(115)의 형성을 위한 딥 드로잉과 요철 패턴(130)의 형성을 위한 패턴 가공이 어느 일 케이스에 대해 중첩적으로 적용되지 않고, 이에 따라, 제1, 제2 케이스(110,120)의 기계적인 특성이 열화되는 것을 막을 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2 케이스(110,120)의 취성 증가가 억제될 수 있고, 연성이 유지될 수 있다.
제1 케이스(110)에 전극 조립체(10)의 수용부(115)가 형성되면, 제1 케이스(110)의 주된 면은, 제1, 제2 실링부(110a,120a)를 기준으로(중심축 O), 상당한 높이 단차를 형성한다. 이때, 케이스(100)의 최장 길이를 형성하는 제1, 제2 실링부(110a,120a)를 기준으로 볼 때, 동일한 휨 변형에 대해, 요철 패턴(130)에 보다 많은 변형이 요구된다. 이는 제1 케이스(110)의 주된 면이 제1, 제2 실링부(110a,120a)로부터 상당힌 높이 단차를 갖게 되므로, 제1 케이스(110)의 주된 면이 동일한 휨 변형에도 많은 변형이 강제되기 때문이다.
상기 제1 케이스(110)와 달리, 제2 케이스(120)의 주된 면은 실링부(110a,120a)를 기준으로 거의 같은 면을 형성한다. 즉, 제2 케이스(120)의 주된 면과 제1, 제2 실링부(110a,120a)가 거의 높이 단차를 형성하지 않는다. 이때, 케이스(100)의 최장 길이를 형성하는 제1, 제2 실링부(110a,120a)를 기준으로 볼 때, 동일한 휨 변형에 대해, 요철 패턴(130)에 요구되는 변형 정도가, 도 6의 비교예 보다 휠씬 감소하게 된다. 이는 제2 케이스(120)의 주된 면이 제1, 제2 실링부(110a,120a)로부터 거의 높이 단차를 형성하지 않기에, 동일한 휨 변형에 대해, 제2 케이스(120)의 주된 면에 강제되는 변형 정도가 작기 때문이다.
도 7 및 도 8에는 본 발명의 다른 실시형태에 적용될 수 있는 다양한 요철 패턴을 확대하여 도시한 도면이다.
도면들을 참조하면, 상기 요철 패턴(230,330)은 서로 교번되게 배치되며, 서로에 대해 상하 방향으로 단차진 다수의 볼록부와 오목부를 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 요철 패턴(230)은 상하 방향을 기준으로 비스듬하게 연장되는 경사부(S)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 요철 패턴(230)은 서로 교번되게 배치되며, 서로에 대해 단차진 볼록부와 오목부 사이를 비스듬하게 연결하는 경사부(S)를 포함할 수 있다. 상기 요철 패턴(230)은 경사부(S)를 포함하여 요철 패턴(230)의 에지(E)에 대한 응력 집중을 완화시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 요철 패턴(230)은 평판 형태의 원소재에 대한 프레스 가공을 통하여 형성될 수 있고, 이때, 상기 요철 패턴(230)이 완만하게 기울어진 경사부(S)를 포함함으로써 에지(E)에 대한 응력 집중을 완화시킬 수 있다. 요철 패턴(230)의 성형시 축적된 응력 집중은 휨 변형시 취성 파괴를 야기할 수 있으므로, 성형시 요철 패턴(230)의 에지(E)에 대한 응력 집중을 완화시킬 수 있도록 경사부(S)를 포함하는 완만한 기울기의 요철 패턴을 설계할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 요철 패턴(330)은 라운드진 형태의 에지(E)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 요철 패턴(330)은 서로 교번되게 배치되며 서로에 대해 상하 방향으로 단차진 다수의 볼록부와 오목부를 포함할 수 있고, 상기 볼록부와 오목부는 라운드진 에지(E)를 포함할 수 있다. 상기 라운드진 에지(E)는 요철 패턴(330)의 성형시 에지(E)의 응력 집중을 완화할 수 있고, 요철 패턴(330)의 휨 변형시에도 응력 집중에 따른 붕괴나 파괴를 방지할 수 있다.
도 9에는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 이차전지의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 이차전지는 전극 조립체(10)를 개재하여 서로 마주하도록 결합되는 제1, 제2 케이스(110,120)를 포함할 수 있다.
상기 제1 케이스(110)는 전극 조립체(10)를 수용하기 위한 수용부(115)와, 상기 수용부(115)를 둘러싸도록 형성된 제1 실링부(110a)를 포함할 수 있다. 상기 제2 케이스(120)는 상기 수용부(115)와 마주하는 덮개부(125)와, 상기 덮개부(125)를 둘러싸도록 형성된 제2 실링부(120a)를 포함할 수 있다.
상기 제2 케이스(120)에는 요철 패턴(430)이 형성될 수 있다. 상기 요철 패턴(430)은, 전극 조립체(10)를 수용하기 위해 단차진 형태를 갖는 수용부(115)가 형성된 제1 케이스(110)가 아닌, 그러니까, 제1 케이스(110)와 반대편의 제2 케이스(120)에 형성될 수 있다. 상기 요철 패턴(430)은 제2 케이스(120)의 주된 면에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 요철 패턴(430)은, 제2 케이스(120)의 덮개부(125)를 가로질러 제2 실링부(120a)에도 연장될 수 있다. 즉, 상기 요철 패턴(430)은 실질적으로 상기 제2 케이스(120) 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다.
상기 요철 패턴(430)은 제2 실링부(120a)와 함께 열 압착되는 제1 실링부(110a)에도 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1, 제2 실링부(110a,120a)가 서로 정합되는 형태의 요철 패턴(430)을 포함함으로써, 제1, 제2 실링부(110a,120a)가 서로에 대해 밀착될 수 있고, 제1, 제2 실링부(110a,120a)가 서로에 대해 들뜨지 않고 내부의 전극 조립체(10)가 충실하게 보호될 수 있다. 즉, 상기 제1, 제2 실링부(110a,120a)가 정합되는 요철 패턴을 포함함으로써 전극 조립체(10)의 실링을 확보할 수 있다.
도 10에는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 이차전지의 평면도가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 이차전지에는 서로 다른 두 방향으로 연장되는 메쉬 패턴의 요철 패턴(530)이 형성되어 있다. 상기 케이스(100)가 서로 마주하는 한 쌍의 단변부(100S)와 서로 마주하는 한 쌍의 장변부(100L)를 포함한다고 할 때, 상기 요철 패턴(530)은, 단변부(100S)와 나란한 방향으로 연장되는 제1 요철 패턴(531)과 상기 장변부(100L)와 나란한 방향으로 연장되는 제2 요철 패턴(532)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 요철 패턴(531)과 제2 요철 패턴(532)은 서로 다른 방향으로 연장될 수 있고, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 요철 패턴(531)과 제2 요철 패턴(532)은 서로 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제1, 제2 요철 패턴(531,532)의 연장 방향에 대해, 상기 제1 요철 패턴(531)은 전극 단자(170)의 인출 방향과 수직한 방향으로 연장될 수 있고, 상기 제2 요철 패턴(532)은 전극 단자(170)의 인출 방향과 나란한 방향으로 연장될 수 있다.
상기 요철 패턴(530)이 서로 다른 두 방향으로 연장됨으로써, 상기 요철 패턴(530)을 포함하는 케이스(100)는 서로 다른 두 방향의 휨 변형에 대해 유연하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 이차전지를 구동원으로 하는 세트 기기의 형상에 따라, 상기 이차전지는 서로 다른 두 방향을 따라 휨 변형될 수 있고, 이때, 서로 다른 두 방향으로 형성된 제1, 제2 요철 패턴(531,532)은 다양한 형태로 휨 변형되면서 플렉서블 이차전지에 유리한 구조를 제공할 수 있다.
상기 요철 패턴(530)은 케이스(100)의 주된 면에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 요철 패턴(530)은 실링부(110a,120a)에 의해 둘러싸인 덮개부(125)에 형성될 수 있다. 다만, 본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 요철 패턴(530)은 덮개부(125)와 실링부(110a,120a)를 포함하는 케이스(100)의 주된 면 전체에 걸쳐서 형성될 수도 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10 : 전극 조립체 100 : 케이스
100L : 장변부 100S : 단변부
110 : 제1 케이스 110a : 제1 실링부
115 : 수용부 120 : 제2 케이스
120a : 제2 실링부 125 : 덮개부
130,230,330,430,530 : 요철 패턴
170 : 전극 단자 171 : 제1 전극 단자
172 : 제2 전극 단자 531 : 제1 요철 패턴
532 : 제2 요철 패턴

Claims (16)

  1. 전극 조립체;
    상기 전극 조립체의 수용부를 포함하는 제1 케이스; 및
    상기 제1 케이스와 마주하게 결합되는 것으로, 요철 패턴이 형성된 제2 케이스;를 포함하며,
    상기 제1 케이스는, 전극 조립체의 수용부를 둘러싸는 제1 실링부를 포함하고, 전극 조립체의 수용부는 제2 케이스로부터 멀어지도록 연장되고,
    상기 제2 케이스는 제2 케이스의 중앙의 덮개부를 둘러싸는 제2 실링부를 포함하고, 상기 제1, 제2 실링부는 서로 마주하게 결합되며,
    상기 요철 패턴은 전극 조립체의 수용부와 마주하는 제2 케이스의 중앙의 덮개부에 형성되며, 상기 요철 패턴을 형성하는 볼록부 또는 오목부 중에서 어느 하나는 제2 실링부와 동일한 평면에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전극 조립체의 수용부는 상기 제1 실링부를 기준으로, 상기 제2 케이스의 반대편으로 단차진 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 요철 패턴은 상기 덮개부를 가로질러 상기 제2 실링부로 연장된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 요철 패턴은 일 방향을 따라 연장되는 스트라이프 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전극 조립체는 상기 제1, 제2 케이스 사이를 통하여 인출되는 전극 단자를 포함하고,
    상기 요철 패턴은 상기 전극 단자의 인출 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 요철 패턴은 상기 전극 단자의 인출 방향과 수직으로 교차하는 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1, 제2 케이스는 한 쌍의 단변부와 한 쌍의 장변부를 포함하고,
    상기 요철 패턴은 상기 단변부의 방향과 나란한 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 요철 패턴은 서로 다른 두 방향으로 연장되는 메쉬 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1, 제2 케이스는 한 쌍의 단변부와 한 쌍의 장변부를 포함하고,
    상기 요철 패턴은 상기 단변부의 방향과 나란한 방향으로 연장되는 제1 요철 패턴과, 상기 장변부 방향과 나란한 방향으로 연장되는 제2 요철 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 요철 패턴은 서로 교번되게 배치되며 서로에 대해 단차진 다수의 볼록부와 오목부를 포함하고,
    상기 볼록부와 오목부 사이를 비스듬하게 연결하는 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 요철 패턴은 서로 교번되게 배치되며 서로에 대해 단차진 다수의 볼록부와 오목부를 포함하고,
    상기 볼록부와 오목부는 라운드진 에지를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
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