KR102593704B1 - Secondary battery and method for manufacturing same - Google Patents
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Abstract
이차 전지 및 이의 제조 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 파우치 필름 및 상기 파우치 필름의 외곽에 형성되는 실링부를 포함하는 외장재; 및 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 형태로 상기 외장재에 의해 패키징되는 다수의 전극체를 포함하는 전극 조립체를 포함하고, 상기 파우치 필름의 내에는 상기 전 극 조립체를 수납하기 위한 한 쌍의 포밍부가 형성되고, 상기 한 쌍의 포밍부 사이에는 기결정된 간격이 형성되는, 이차 전지가 제공된다. A secondary battery and a method for manufacturing the same are disclosed. According to one embodiment of the present invention, an exterior material including a pouch film and a sealing portion formed on the outside of the pouch film; and an electrode assembly including a plurality of electrode bodies packaged by the exterior material in a stacked form with a separator interposed therebetween, wherein a pair of forming portions for accommodating the electrode assembly are formed within the pouch film, A secondary battery is provided in which a predetermined gap is formed between the pair of forming parts.
Description
본 발명의 실시예는 이차 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to secondary batteries and methods for manufacturing the same.
최근, 충방전이 가능하고 가벼우면서도 에너지 밀도 및 출력 밀도가 높은 리튬 이차 전지가 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 가솔린 차량, 디젤 차량 등 화석연료를 사용하는 기존 내연 기관 자동차의 대기오염 및 온실가스 문제를 해결하기 위한 대체방안으로 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV), 배터리 전기자동차(BEV), 전기자동차(EV) 등이 제시되고 있는데, 리튬 이차 전지는 이러한 내연기관 대체 자동차의 동력원으로서도 주목받고 있다.Recently, lithium secondary batteries, which can be charged and discharged, are lightweight, and have high energy and power densities, have been widely used as an energy source for wireless mobile devices. In addition, hybrid electric vehicles (HEV), plug-in hybrid electric vehicles (PHEV), and battery electric vehicles (HEV) are alternative ways to solve the air pollution and greenhouse gas problems of existing internal combustion engine vehicles that use fossil fuels such as gasoline vehicles and diesel vehicles. BEV), electric vehicle (EV), etc. are being proposed, and lithium secondary batteries are also attracting attention as a power source for these internal combustion engine replacement vehicles.
리튬 이차 전지는 전해액의 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온 전지와 고분자 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지로 분류되며, 전극조립체가 수용되는 외장재의 형상에 따라 원통형, 각형 또는 파우치형으로 분류된다.Depending on the type of electrolyte, lithium secondary batteries are classified into lithium ion batteries using a liquid electrolyte and lithium polymer batteries using a polymer electrolyte, and are classified into cylindrical, prismatic, or pouch types depending on the shape of the exterior material in which the electrode assembly is housed.
이 중, 파우치형은 금속층(포일)과 상기 금속층의 상면과 하면에 코팅되는 합성수지층의 다층막으로 구성되는 파우치 필름을 사용하여 외관을 구성하기 때문에, 금속 캔을 사용하는 원통형 또는 각형보다 전지의 무게를 현저히 줄일 수 있어 전지의 경량화가 가능하며, 다양한 형태로의 변화가 가능하다는 장점이 있다.Among these, the pouch type uses a pouch film composed of a metal layer (foil) and a multi-layered synthetic resin layer coated on the upper and lower surfaces of the metal layer to construct the exterior, so the weight of the battery is lower than that of the cylindrical or prismatic can using a metal can. It has the advantage of being able to significantly reduce the weight of the battery, making it possible to change it into various forms.
도 1은 종래의 파우치형 이차 전지(10)의 전개도이고, 도 2는 도 1의 파우치형 이차 전지(10)의 단면도이다.FIG. 1 is an exploded view of a conventional pouch-type secondary battery 10, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the pouch-type secondary battery 10 of FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 파우치형 이차 전지(10)는 전극 탭(2)이 부착된 전극 조립체(1)를 외장재(3)로 패키징하는 방식으로 형성된다. 외장재(3)는 실링부(4) 및 한 쌍의 파우치 필름(5)을 포함한다. 한 쌍의 파우치 필름(5) 각각에는 전극 조립체(1)를 수납하기 위한 포밍부(6)가 형성되어, 외장재(3)의 중간을 접게 되면, 전극 조립체(1)의 상하측이 한 쌍의 포밍부(6) 내에 수납된다.Referring to Figures 1 and 2, the pouch-type secondary battery 10 is formed by packaging the electrode assembly 1 to which the electrode tab 2 is attached with an exterior material 3. The exterior material 3 includes a sealing portion 4 and a pair of pouch films 5. A forming portion 6 for accommodating the electrode assembly 1 is formed on each of the pair of pouch films 5, and when the middle of the exterior material 3 is folded, the upper and lower sides of the electrode assembly 1 form a pair. It is stored in the forming part (6).
포밍부(6)는 파우치 필름(5)의 내부를 프레스 등으로 눌러서 일정한 깊이가 형성되도록 하는 방식으로 형성된다. 그런데, 포밍부(6)가 형성될 수 있는 깊이에는 대략 7mm의 한계가 있기 때문에, 포밍부(6) 내에 수납되는 전극 조립체(1)의 두께에도, 한계(약 14mm)가 있게 된다. 따라서, 이차 전지(10)의 용량에 한계가 발생하게 된다.The forming portion 6 is formed by pressing the inside of the pouch film 5 with a press or the like to form a certain depth. However, since there is a limit of approximately 7 mm to the depth at which the forming part 6 can be formed, there is also a limit (about 14 mm) to the thickness of the electrode assembly 1 stored in the forming part 6. Therefore, there is a limit to the capacity of the secondary battery 10.
본 발명의 실시예들은 이차 전지 셀의 두께를 증가시킬 수 있는 이차 전지 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.Embodiments of the present invention are intended to provide a secondary battery and a method of manufacturing the same that can increase the thickness of the secondary battery cell.
본 발명의 실시예들은 이차 전지 셀의 두께 구현의 제한을 해소하여 고용량이 가능한 이차 전지 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.Embodiments of the present invention are intended to provide a secondary battery capable of high capacity and a method of manufacturing the same by resolving limitations in realizing the thickness of secondary battery cells.
본 발명의 실시예들은 실링 측면을 줄여서 동일 부피 내 실질적 에너지 밀도를 증가시키는 이차 전지 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.Embodiments of the present invention are intended to provide a secondary battery and a method of manufacturing the same that increase the actual energy density within the same volume by reducing the sealing aspect.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각이 소정의 깊이를 가지는 한 쌍의 포밍부가 형성된 파우치 필름과, 상기 파우치 필름의 외곽에만 형성되는 실링부를 포함하는 외장재; 및 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 형태로 상기 외장재에 의해 패키징되어 상기 한 쌍의 포밍부에 수납되는 일정 두께를 갖는 전극 조립체를 포함하되, 상기 외장재는, 상기 한 쌍의 포밍부가 서로 마주보도록 접혀 상기 전극 조립체가 수납되는 내부 공간을 형성하고, 접힌 일측을 제외하고 상기 실링부만 실링되는 이차 전지가 제공된다.According to one embodiment of the present invention, an exterior material including a pouch film formed with a pair of forming parts each having a predetermined depth, and a sealing part formed only on the outer edge of the pouch film; and an electrode assembly having a certain thickness that is packaged by the exterior material in a stacked form with a separator in between and stored in the pair of forming portions, wherein the exterior material is folded so that the pair of forming portions face each other. A secondary battery is provided that forms an internal space in which an electrode assembly is stored, and in which only the sealing portion is sealed except for one side that is folded.
상기 파우치 필름은 상기 한 쌍의 포밍부 사이에 형성되며, 전극 조립체의 두께 보다 작은 기결정된 간격을 포함하고, 상기 내부 공간의 높이는, 상기 기결정된 간격에 의하여 상기 한 쌍의 포밍부 각각의 소정의 깊이의 합보다 큰 것을 특징으로 한다.The pouch film is formed between the pair of forming parts and includes a predetermined gap smaller than the thickness of the electrode assembly, and the height of the internal space is set to a predetermined distance between each of the pair of forming parts by the predetermined gap. It is characterized by being greater than the sum of the depths.
상기 전극 조립체의 두께가 상기 한 쌍의 포밍부 각각의 소정의 깊이의 합보다 큰 것을 특징으로 한다.The thickness of the electrode assembly is greater than the sum of the predetermined depths of each of the pair of forming parts.
상기 전극 조립체의 두께는 상기 기결정된 간격 및 상기 소정의 깊이와 다음과 같은 관계를 가지는 것을 특징으로 한다.The thickness of the electrode assembly is characterized in that it has the following relationship with the predetermined spacing and the predetermined depth.
t≤T+2ft≤T+2f
(t는 상기 전극 조립체의 두께, T는 상기 한 쌍의 포밍부 간의 상기 기결정된 간격, f는 상기 한 쌍의 포밍부 각각의 상기 소정의 깊이)(t is the thickness of the electrode assembly, T is the predetermined spacing between the pair of forming parts, and f is the predetermined depth of each of the pair of forming parts)
상기 기결정된 간격은 0 mm 초과 20 mm 이하인 것을 특징으로 한다.The predetermined interval is characterized in that it exceeds 0 mm and does not exceed 20 mm.
상기 한 쌍의 포밍부와 상기 파우치 필름의 최외곽 사이의 가로 방향 간격은 상기 기결정된 간격의 1/2 이상인 것을 특징으로 한다.The horizontal spacing between the pair of forming parts and the outermost edge of the pouch film is characterized in that it is 1/2 or more of the predetermined spacing.
상기 전극 조립체의 양 측에는 각각 웰딩부를 통해 연결되는 전극 탭이 형성되고, 상기 한 쌍의 포밍부와 상기 파우치 필름의 최외곽 사이의 세로 방향 간격은 상기 기결정된 간격의 1/2 및 상기 웰딩부의 너비의 합 이상인 것을 특징으로 한다.Electrode tabs connected through welding portions are formed on both sides of the electrode assembly, and the vertical spacing between the pair of forming portions and the outermost edge of the pouch film is 1/2 of the predetermined spacing and the width of the welding portion. It is characterized by being more than the sum of.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 파우치 필름 및 상기 파우치 필름의 외곽에만 형성되는 실링부를 포함하는 외장재의 상기 파우치 필름 내에 각각이 소정의 깊이를 가지는 한 쌍의 포밍부가 형성되는 단계; 상기 한 쌍의 포밍부 내에, 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 형태로 상기 외장재에 의해 패키징되는 다수의 전극체를 포함하는 전극 조립체가 수납되는 단계; 상기 외장재는 상기 한 쌍의 포밍부가 마주보도록 접혀 상기 전극 조립체가 수납되는 내부 공간을 형성하는 단계; 및 상기 외장재의 접힌 일측을 제외하고 상기 실링부만 실링되는 단계를 포함하는 이차 전지의 제조 방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, forming a pair of forming parts each having a predetermined depth in the pouch film of an exterior material including a pouch film and a sealing part formed only on the outer edge of the pouch film; storing an electrode assembly including a plurality of electrode bodies packaged by the exterior material in a stacked form with a separator in between, within the pair of forming parts; folding the exterior material so that the pair of forming parts face each other to form an internal space in which the electrode assembly is accommodated; and sealing only the sealing portion excluding one folded side of the exterior material.
상기 파우치 필름은 상기 한 쌍의 포밍부 사이에 형성된 기결정된 간격을 포함하고, 상기 내부 공간의 높이는, 상기 기결정된 간격에 의하여 상기 한 쌍의 포밍부 각각의 소정의 깊이의 합보다 큰 것을 특징으로 한다.The pouch film includes a predetermined gap formed between the pair of forming parts, and the height of the internal space is greater than the sum of the predetermined depths of each of the pair of forming parts by the predetermined gap. do.
상기 전극 조립체의 두께는 상기 한 쌍의 포밍부 각각의 소정의 깊이의 합보다 큰 것을 특징으로 한다.The thickness of the electrode assembly is greater than the sum of the predetermined depths of each of the pair of forming parts.
상기 전극 조립체의 두께는 상기 기결정된 간격 및 상기 소정의 깊이와 다음과 같은 관계를 가지는 것을 특징으로 한다.The thickness of the electrode assembly is characterized in that it has the following relationship with the predetermined spacing and the predetermined depth.
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(t는 상기 전극 조립체의 두께, T는 상기 한 쌍의 포밍부 간의 상기 기결정된 간격, f는 상기 한 쌍의 포밍부 각각의 상기 소정의 깊이)(t is the thickness of the electrode assembly, T is the predetermined spacing between the pair of forming parts, and f is the predetermined depth of each of the pair of forming parts)
상기 기결정된 간격은 0 mm 초과 20 mm 이하인 것을 특징으로 한다.The predetermined interval is characterized in that it exceeds 0 mm and does not exceed 20 mm.
상기 한 쌍의 포밍부와 상기 파우치 필름의 최외곽 사이의 가로 방향 간격은 상기 기결정된 간격의 1/2 이상인 것을 특징으로 한다.The horizontal spacing between the pair of forming parts and the outermost edge of the pouch film is characterized in that it is 1/2 or more of the predetermined spacing.
상기 전극 조립체의 양 측에는 각각 웰딩부를 통해 연결되는 전극 탭이 형성되고, 상기 한 쌍의 포밍부와 상기 파우치 필름의 최외곽 사이의 세로 방향 간격은 상기 기결정된 간격의 1/2 및 상기 웰딩부의 너비의 합 이상인 것을 특징으로 한다.Electrode tabs connected through welding portions are formed on both sides of the electrode assembly, and the vertical spacing between the pair of forming portions and the outermost edge of the pouch film is 1/2 of the predetermined spacing and the width of the welding portion. It is characterized by being more than the sum of.
본 발명의 실시예들에 의하면, 하나의 파우치 필름 내에 한 쌍의 포밍부를 형성하고 한 쌍의 포밍부 사이에 기결정된 간격을 형성함으로써, 이차 전지 셀의 두께를 증가시킬 수 있다. According to embodiments of the present invention, the thickness of a secondary battery cell can be increased by forming a pair of forming parts in one pouch film and forming a predetermined gap between the pair of forming parts.
본 발명의 실시예들에 의하면, 이차 전지 셀의 두께 구현의 제한을 해소함으로써, 고용량의 이차 전지의 제조가 가능하다. According to embodiments of the present invention, it is possible to manufacture high-capacity secondary batteries by resolving limitations in realizing the thickness of secondary battery cells.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 실링 측면을 줄여서 동일 부피 내 실질적 에너지 밀도를 증가시킬 수 있다.Additionally, according to embodiments of the present invention, the actual energy density within the same volume can be increased by reducing the sealing aspect.
도 1은 종래의 파우치형 이차 전지의 전개도
도 2는 도 1의 파우치형 이차 전지의 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전개도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 단면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 사시도Figure 1 is an exploded view of a conventional pouch-type secondary battery.
Figure 2 is a cross-sectional view of the pouch-type secondary battery of Figure 1
3 is an exploded view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, this is only an exemplary embodiment and the present invention is not limited thereto.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical idea of the present invention is determined by the claims, and the following examples are only a means of efficiently explaining the advanced technical idea of the present invention to those skilled in the art to which the present invention pertains.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)의 전개도이다. Figure 3 is an exploded view of a secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 이차 전지(100)는 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 형태로 다수의 전극체를 포함하는 전극 조립체(110)를 포함하고, 전극 조립체(110)를 패키징하기 위하여, 파우치 필름(150) 및 파우치 필름(150)의 외곽에만 형성되는 실링부(140)를 포함하는 외장재(130)가 사용될 수 있다.Referring to FIG. 3, the secondary battery 100 includes an electrode assembly 110 including a plurality of electrode bodies in a stacked form with a separator in between, and a pouch film ( An exterior material 130 including 150 and a sealing portion 140 formed only on the outside of the pouch film 150 may be used.
이차 전지(100)는 파우치형 이차 전지일 수 있다.The secondary battery 100 may be a pouch-type secondary battery.
전극 조립체(110)는 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 개재하여 각각이 교대로 겹친 상태로 타원형 등의 형상으로 권취된 젤리롤일 수 있다. 전극 조립체(110)의 양단에는 전극 탭(120)이 형성될 수 있으며, 전극 탭(120)과 전극 조립체(110)의 사이에는 이들을 연결하기 위하여 웰딩부(125)가 형성될 수 있다.The electrode assembly 110 may be a jelly roll wound in a shape such as an oval, with the positive and negative electrode plates being alternately overlapped with a separator between them. Electrode tabs 120 may be formed on both ends of the electrode assembly 110, and a welding portion 125 may be formed between the electrode tabs 120 and the electrode assembly 110 to connect them.
파우치 필름(150)은 알루미늄을 포함할 수 있다. 파우치 필름(150)에 알루미늄을 사용하는 것은 소형화, 경량화, 박형화를 하는 동시에, 혹독한 열적 환경과 기계적 충격 등을 견디기 위함일 수 있다. The pouch film 150 may include aluminum. The use of aluminum in the pouch film 150 may be to make it smaller, lighter, and thinner, while also withstanding harsh thermal environments and mechanical shock.
파우치 필름(150) 내에는 전극 조립체(110)를 수납하기 위한 한 쌍의 포밍(forming)부(160)가 형성될 수 있다. 포밍부(160)는 파우치 필름(150) 내에 움푹 들어간 형상으로, 파우치 필름(150)의 내부를 프레스(press)하는 등의 방식으로 눌러서 형성될 수 있다.A pair of forming portions 160 may be formed within the pouch film 150 to accommodate the electrode assembly 110. The forming portion 160 has a recessed shape within the pouch film 150 and may be formed by pressing the inside of the pouch film 150, for example.
다만, 포밍부(160)의 깊이를 너무 깊이 누르게 되면 파우치 필름(150)이 손상될 수 있기 때문에, 포밍부(160)의 깊이는 한계가 있다. 따라서, 종래와 같은 이차 전지의 경우에는 포밍부(160)의 깊이의 한계에 의해서 그 내부에 수납되는 전극 조립체(110)의 두께도 결정된다.However, if the depth of the forming part 160 is pressed too deeply, the pouch film 150 may be damaged, so the depth of the forming part 160 is limited. Therefore, in the case of a conventional secondary battery, the thickness of the electrode assembly 110 stored therein is also determined by the limit of the depth of the forming portion 160.
본 발명의 실시예들에 의하면, 파우치 필름(150) 내에 한 쌍의 포밍부(160)를 형성하고, 한 쌍의 포밍부(160) 사이에 기결정된 간격(T)이 형성될 수 있다. 그리고, 전극 조립체(110)의 일측을 하나의 포밍부(160) 내에 1차 고정시켜서 위치를 잡은 후에, 래핑(wrapping)을 하여 나머지 포밍부(160)가 전극 조립체(110)의 타측을 덮는 방식으로 전극 조립체(110)을 수납할 수 있는 내부 공간이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 내부 공간에는 한 쌍의 포밍부(160) 사이에 형성된 기결정된 간격(T)만큼의 여유 공간이 더 생기게 되어서, 전극 조립체(110)의 두께를 기결정된 간격(T)만큼 증가시킬 수 있다.According to embodiments of the present invention, a pair of forming parts 160 may be formed in the pouch film 150, and a predetermined gap T may be formed between the pair of forming parts 160. Then, after first fixing one side of the electrode assembly 110 within one forming part 160 and positioning it, wrapping is performed so that the remaining forming part 160 covers the other side of the electrode assembly 110. An internal space that can accommodate the electrode assembly 110 can be formed. Accordingly, an additional space equal to the predetermined spacing (T) formed between the pair of forming parts 160 is created in the internal space, so that the thickness of the electrode assembly 110 can be increased by the predetermined spacing (T). there is.
여기에서, 한 쌍의 포밍부(160)는 전극 조립체(110)를 사이에 두고 서로 마주보도록 형성될 수 있다.Here, the pair of forming parts 160 may be formed to face each other with the electrode assembly 110 interposed therebetween.
그리고, 기결정된 간격은 0mm 초과 20mm 이하로 할 수 있다.And, the predetermined spacing can be greater than 0 mm and less than or equal to 20 mm.
도 3에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 포밍부(160)와 파우치 필름(150)의 최외곽 사이의 가로 방향 간격은 기결정된 간격(T)의 1/2 이상일 수 있다. 파우치 필름(150)을 래핑하게 되면, 한 쌍의 포밍부(160)와 파우치 필름(150)의 최외곽 양측이 서로 만나게 되므로, 각각이 기결정된 간격(T)의 1/2 이상인 것이 바람직하다.As shown in FIG. 3, the horizontal spacing between the pair of forming parts 160 and the outermost edge of the pouch film 150 may be more than 1/2 of the predetermined spacing (T). When wrapping the pouch film 150, the pair of forming parts 160 and the outermost two sides of the pouch film 150 meet each other, so it is preferable that each of them is 1/2 or more of the predetermined spacing (T).
또한, 포밍부(160)와 파우치 필름(150)의 최외곽 사이의 세로 방향 간격은 기결정된 간격(T)의 1/2 및 웰딩부(125)의 너비(W)의 합(W+T/2) 이상일 수 있다.In addition, the vertical spacing between the forming part 160 and the outermost edge of the pouch film 150 is the sum of 1/2 of the predetermined spacing (T) and the width (W) of the welding part 125 (W+T/ 2) There may be more.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)의 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view of a secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 이차 전지(100)는 전극 조립체(110)를 파우치 필름(150)을 포함하는 외장재(130)에 의해 패키징하여 형성할 수 있다. 외장재(130)의 외곽 측에 형성되는 실링부(140)에 의해 이차 전지(100)는 실링될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the secondary battery 100 can be formed by packaging the electrode assembly 110 with an exterior material 130 including a pouch film 150. The secondary battery 100 may be sealed by the sealing portion 140 formed on the outer side of the exterior material 130.
외장재(130)는 한 쌍의 포밍부(160)가 서로 마주보도록 접혀 상기 전극 조립체(110)가 수납되는 내부 공간을 형성하고, 접힌 일측을 제외한 실링부(140)만 실링된다.The exterior material 130 is folded so that the pair of forming parts 160 face each other to form an internal space in which the electrode assembly 110 is accommodated, and only the sealing part 140 excluding the folded side is sealed.
또한, 도 4에 의하면, 전극 조립체가 수납되는 내부 공간의 높이는, 상기 기결정된 간격(T)에 의하여 상기 한 쌍의 포밍부(160)의 소정의 깊이(f)의 합보다 더 크게 형성될 수 있고, 이에 따라 이차 전지(100) 내의 전극 조립체(110)의 두께(t)는 파우치 필름(150) 내에 형성되는 한 쌍의 포밍부(160) 사이의 기결정된 간격(T) 및 포밍부(160) 각각의 기결정된 깊이(f)와 다음과 같은 관계를 가질 수 있다.In addition, according to FIG. 4, the height of the internal space in which the electrode assembly is accommodated can be formed to be greater than the sum of the predetermined depths f of the pair of forming parts 160 by the predetermined spacing T. Accordingly, the thickness (t) of the electrode assembly 110 in the secondary battery 100 is determined by the predetermined spacing (T) between the pair of forming parts 160 formed in the pouch film 150 and the forming part 160. ) Each predetermined depth (f) can have the following relationship.
상기 관계식은 도 4에 나타난 바와 같다. 따라서, 종래에 비하여 전극 조립체(110)의 두께(t)를 더 두껍게 할 수 있고, 종래에는 구현할 수 없었던 14mm 이상의 두께를 가지는 이차 전지(100)를 제조하는 것이 가능하다.The above relational expression is as shown in FIG. 4. Accordingly, the thickness t of the electrode assembly 110 can be made thicker than before, and it is possible to manufacture the secondary battery 100 having a thickness of 14 mm or more, which could not be achieved conventionally.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 이차 전지(100)의 측면 중 전극이 형성되는 측면을 제외한 2개의 측면 중 접히는 부분을 제외한 실링부(140)에 의한 실링 이 될 수 있다. 이에 따라서, 실링되는 면이 감소하면서 동일 부피 내에 실질적인 에너지 밀도가 증가될 수 있다.And, as shown in FIG. 4, the folded portion of the two sides of the secondary battery 100 excluding the side where the electrodes are formed may be sealed by the sealing portion 140. Accordingly, the actual energy density within the same volume can be increased while the sealed surface is reduced.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)의 사시도 이다.Figure 5 is a perspective view of a secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 이차 전지(100)는 포밍부(160)의 성형 깊이 한계에 따라 전극 조립체(110)의 두께가 제한되지 않고, 포밍부(160) 사이의 간격에 따라서 전극 조립체(110)의 두께를 더 두껍게 하는 것이 가능하므로, 이차 전지(100)의 용량을 증가시키는 것이 가능하다. 또한, 이차 전지(100)의 실링되는 측면을 줄임으로써 실질적인 에너지 밀도가 증가될 수 있다.Referring to FIG. 5, the thickness of the electrode assembly 110 of the secondary battery 100 is not limited according to the molding depth limit of the forming part 160, and the electrode assembly 110 is formed according to the gap between the forming parts 160. Since it is possible to further increase the thickness, it is possible to increase the capacity of the secondary battery 100. Additionally, actual energy density can be increased by reducing the sealed side of the secondary battery 100.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)의 제조 방법을 설명한다.Below, a method of manufacturing the secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention will be described.
우선, 파우치 필름(150) 및 파우치 필름(150)의 외곽에만 형성되는 실링부(140)를 포함하는 외장재(130)를 준비하고, 파우치 필름(150) 내에 한 쌍의 포밍부(160)를 형성할 수 있다. 한 쌍의 포밍부(160) 사이에는 기 결정된 간격이 형성될 수 있으며, 기결정된 간격은 0mm 초과 20mm 이하로 할 수 있다. 그리고, 한 쌍의 포밍부(160)와 파우치 필름(150)의 최외곽 사이의 간격은 기결정된 간격의 1/2이상일 수 있다. First, prepare the exterior material 130 including the pouch film 150 and the sealing portion 140 formed only on the outer edge of the pouch film 150, and form a pair of forming portions 160 within the pouch film 150. can do. A predetermined gap may be formed between the pair of forming parts 160, and the predetermined gap may be greater than 0 mm and less than or equal to 20 mm. Additionally, the gap between the pair of forming parts 160 and the outermost edge of the pouch film 150 may be more than 1/2 of the predetermined gap.
그 다음, 한 쌍의 포밍부(160) 내에, 전극 조립체(110)를 수납할 수 있다. 이 경우, 전극 조립체(110)의 일측을 하나의 포밍부(160) 내에 1차 고정시켜서 위치를 잡은 후에, 래핑(wrapping)을 하여 나머지 포밍부(160)가 전극 조립체(110)의 타측을 덮는 방식으로 전극 조립체(110)를 수납할 수 있는 내부 공간이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 내부 공간에는 한 쌍 의 포밍부(160) 사이에 형성된 기결정된 간격만큼의 여유 공간이 더 생기게 되어서, 전극 조립체(110)의 두께를 기결정된 간격만큼 증가시킬 수 있다.Next, the electrode assembly 110 can be stored in the pair of forming parts 160. In this case, after first fixing one side of the electrode assembly 110 within one forming part 160 and positioning it, wrapping is performed so that the remaining forming part 160 covers the other side of the electrode assembly 110. In this way, an internal space capable of accommodating the electrode assembly 110 may be formed. Accordingly, an additional space equal to the predetermined interval formed between the pair of forming parts 160 is created in the internal space, so that the thickness of the electrode assembly 110 can be increased by the predetermined interval.
그리고, 전극 조립체(110)를 사이에 두고 양 측에 위치하며, 실링부(140)간을 실링할 수 있다.Also, it is located on both sides with the electrode assembly 110 in between, and can seal between the sealing parts 140.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분 야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다 양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described in detail through representative embodiments above, those skilled in the art may make various modifications to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. You will understand that it is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims described later but also by equivalents to the claims.
100 : 이차 전지
110 : 전극 조립체
120 : 전극 탭
125 : 웰딩부
130 : 외장재
140 : 실링부
150 : 파우치 필름
160 : 포밍부100: secondary battery
110: electrode assembly
120: electrode tab
125: welding part
130: exterior material
140: Sealing part
150: Pouch film
160: Forming unit
Claims (17)
상기 외장재 내에 수납되며, 일정 두께를 갖는 전극 조립체;를 포함하고,
상기 파우치 필름은 상기 제1 포밍부와 상기 제2 포밍부 사이에 형성되며, 상기 전극 조립체의 두께 보다 작은 기결정된 간격을 포함하고,
상기 외장재는, 상기 제1 포밍부와 상기 제2 포밍부가 서로 마주보도록 접혀 상기 전극 조립체가 수납되는 내부 공간을 형성하고, 접힌 일측을 제외한 상기 외곽에 상기 실링부가 형성되되,
상기 제1 포밍부와 상기 기 결정된 간격 간의 경계를 제1 경계라 하고, 상기 제2 포밍부와 상기 기 결정된 간격 간의 경계를 제2 경계라 하면,
상기 파우치 필름은 상기 제1 경계와 상기 제2 경계 각각을 기준으로 접히는 이차전지.
An exterior material including a pouch film formed with a first forming part and a second forming part each having a predetermined depth, and a sealing part formed on the outside of the pouch film; and
An electrode assembly stored in the exterior material and having a certain thickness,
The pouch film is formed between the first forming part and the second forming part and includes a predetermined gap smaller than the thickness of the electrode assembly,
The exterior material is folded so that the first forming part and the second forming part face each other to form an internal space in which the electrode assembly is accommodated, and the sealing part is formed on the outer side except for one folded side,
If the boundary between the first forming part and the predetermined interval is referred to as a first boundary, and the boundary between the second forming part and the predetermined interval is referred to as a second boundary,
The pouch film is a secondary battery folded based on each of the first boundary and the second boundary.
상기 내부 공간의 높이는, 상기 기결정된 간격에 의하여 상기 제1 포밍부와 상기 제2 포밍부 각각의 소정의 깊이의 합보다 큰 이차 전지.
In claim 1,
A secondary battery wherein the height of the internal space is greater than the sum of the predetermined depths of each of the first forming part and the second forming part by the predetermined interval.
상기 전극 조립체의 두께가 상기 제1 포밍부와 상기 제2 포밍부 각각의 소정의 깊이의 합보다 큰 이차전지.
In claim 2,
A secondary battery in which the thickness of the electrode assembly is greater than the sum of the predetermined depths of each of the first forming part and the second forming part.
상기 전극 조립체의 두께(t)는, 상기 기결정된 간격(T), 상기 제1 포밍부의 소정의 깊이, 및 상기 제2 포밍부의 소정의 깊이의 합보다 작거나 같은, 이차 전지.
In claim 3,
The thickness (t) of the electrode assembly is less than or equal to the sum of the predetermined spacing (T), the predetermined depth of the first forming part, and the predetermined depth of the second forming part.
상기 기결정된 간격은 0 mm 초과 20 mm 이하 인 이차 전지.
In claim 2,
A secondary battery in which the predetermined gap is greater than 0 mm and less than or equal to 20 mm.
상기 제1 포밍부 또는 상기 제2 포밍부와 상기 실링부 사이의 가로 방향 간격은 상기 기결정된 간격의 1/2 이상인 이차 전지.
In claim 2,
A secondary battery wherein a horizontal spacing between the first forming part or the second forming part and the sealing part is greater than 1/2 of the predetermined spacing.
상기 전극 조립체의 양 측에는 각각 웰딩부를 통해 연결되는 전극 탭이 형성되고,
상기 제1 포밍부 또는 상기 제2 포밍부와 상기 실링부 사이의 세로 방향 간격은 상기 기결정된 간격의 1/2 및 상기 웰딩부의 너비의 합 이상인 이차 전지.
In claim 2,
Electrode tabs connected through welding portions are formed on both sides of the electrode assembly, respectively,
A secondary battery wherein a longitudinal gap between the first forming part or the second forming part and the sealing part is greater than or equal to 1/2 of the predetermined spacing and the sum of the width of the welding part.
상기 제1 경계와 상기 제2 경계 사이의 파우치 필름은 접히지 않는, 이차전지.
In claim 1,
A secondary battery in which the pouch film between the first boundary and the second boundary is not folded.
상기 제1 경계와 상기 제2 경계 사이의 파우치 필름은 하나의 파우치 필름으로 형성되는, 이차전지.
In claim 1,
A secondary battery, wherein the pouch film between the first boundary and the second boundary is formed as one pouch film.
상기 제1 경계와 상기 제2 경계 사이의 전극 조립체와 파우치 필름은 밀착 형성되는, 이차전지.
In claim 1,
A secondary battery, wherein the electrode assembly and the pouch film between the first boundary and the second boundary are formed in close contact.
상기 제1 포밍부와 상기 제2 포밍부 내에 전극 조립체가 수납되는 단계;
상기 외장재는 상기 제1 포밍부와 상기 제2 포밍부가 마주보도록 접혀 상기 전극 조립체가 수납되는 내부 공간을 형성하는 단계; 및
상기 외장재의 접힌 일측을 제외한 상기 외곽에 상기 실링부가 형성되는 단계를 포함하되,
상기 제1 포밍부와 상기 제2 포밍부 사이에는 기결정된 간격이 형성되고,
상기 제1 포밍부와 상기 기 결정된 간격 간의 경계를 제1 경계라 하고, 상기 제2 포밍부와 상기 기 결정된 간격 간의 경계를 제2 경계라 하면,
상기 파우치 필름은 상기 제1 경계와 상기 제2 경계 각각을 기준으로 접히는, 이차 전지의 제조 방법.
Forming a first forming part and a second forming part each having a predetermined depth within the pouch film of an exterior material including a pouch film and a sealing part formed on the outside of the pouch film;
storing an electrode assembly in the first forming part and the second forming part;
folding the exterior material so that the first forming part and the second forming part face each other to form an internal space in which the electrode assembly is accommodated; and
Comprising the step of forming the sealing portion on the exterior excluding the folded side of the exterior material,
A predetermined gap is formed between the first forming part and the second forming part,
If the boundary between the first forming part and the predetermined interval is referred to as a first boundary, and the boundary between the second forming part and the predetermined interval is referred to as a second boundary,
The pouch film is folded based on each of the first boundary and the second boundary.
상기 내부 공간의 높이는, 상기 기결정된 간격에 의하여 상기 제1 포밍부와 상기 제2 포밍부 각각의 소정의 깊이의 합보다 큰 이차 전지의 제조 방법.
In claim 11,
The height of the internal space is greater than the sum of the predetermined depths of the first forming part and the second forming part by the predetermined interval.
상기 전극 조립체의 두께가 상기 제1 포밍부와 상기 제2 포밍부 각각의 소정의 깊이의 합보다 큰 이차 전지의 제조 방법.
In claim 12,
A method of manufacturing a secondary battery in which the thickness of the electrode assembly is greater than the sum of the predetermined depths of each of the first forming part and the second forming part.
상기 전극 조립체의 두께(t)는, 상기 기결정된 간격(T), 상기 제1 포밍부의 소정의 깊이, 및 상기 제2 포밍부의 소정의 깊이의 합보다 작거나 같은, 이차 전지의 제조 방법.
In claim 13,
The thickness (t) of the electrode assembly is less than or equal to the sum of the predetermined spacing (T), the predetermined depth of the first forming part, and the predetermined depth of the second forming part.
상기 기결정된 간격은 0 mm 초과 20 mm 이하인 이차 전지의 제조 방법.
In claim 11,
A method of manufacturing a secondary battery wherein the predetermined gap is greater than 0 mm and less than or equal to 20 mm.
상기 제1 포밍부 또는 상기 제2 포밍부와 상기 실링부 사이의 가로 방향 간격은 상기 기결정된 간격의 1/2 이상인 이차 전지의 제조 방법.
In claim 11,
A method of manufacturing a secondary battery, wherein a horizontal distance between the first forming part or the second forming part and the sealing part is at least 1/2 of the predetermined spacing.
상기 전극 조립체의 양 측에는 각각 웰딩부를 통해 연결되는 전극 탭이 형성되고,
상기 제1 포밍부 또는 상기 제2 포밍부와 상기 실링부 사이의 세로 방향 간격은 상기 기결정된 간격의 1/2 및 상기 웰딩부의 너비의 합 이상인 이차 전지의 제조 방법.
In claim 11,
Electrode tabs connected through welding portions are formed on both sides of the electrode assembly, respectively,
A method of manufacturing a secondary battery, wherein the vertical spacing between the first forming part or the second forming part and the sealing part is equal to or greater than 1/2 of the predetermined spacing and the sum of the width of the welding part.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A107 | Divisional application of patent | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |