KR20010086992A - 전지 외장재 - Google Patents

전지 외장재 Download PDF

Info

Publication number
KR20010086992A
KR20010086992A KR1020000011043A KR20000011043A KR20010086992A KR 20010086992 A KR20010086992 A KR 20010086992A KR 1020000011043 A KR1020000011043 A KR 1020000011043A KR 20000011043 A KR20000011043 A KR 20000011043A KR 20010086992 A KR20010086992 A KR 20010086992A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
battery
heat
thickness
packaging material
Prior art date
Application number
KR1020000011043A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100553741B1 (ko
Inventor
김천수
Original Assignee
김순택
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 김순택, 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 김순택
Priority to KR1020000011043A priority Critical patent/KR100553741B1/ko
Publication of KR20010086992A publication Critical patent/KR20010086992A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100553741B1 publication Critical patent/KR100553741B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0082—Organic polymers
    • 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

Landscapes

  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 전지의 외장재에 관한 것으로서, 전지 본체에 가장 인접하는 순서로 열접착층, 알루미늄층 및 최외각층이 순차적으로 적층된 구조를 갖는 전지 외장재에 있어서, 상기 열접착층이 변성 폴리프로필렌으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지 외장재를 제공한다. 본 발명에 의한 전지 외장재는 액체 전해질로 사용되는 유기용매에 대한 내성이 크고, 내열성 또한 우수하기 때문에 장기간 보관하거나 사용할 때 전해질을 오염시키거나 열에 의해 변형되어 전지성능을 열화시킬 우려가 없다.

Description

전지 외장재{Battery case}
본 발명은 전류를 생성하는 전지 본체를 감싸면서 밀봉하여 전지의 외형을 이루는 전지 외장재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리튬 폴리머 전지의 외장재에 관한 것이다.
리튬 2차전지는 전해질의 종류에 따라서 액체 전해질을 사용하는 리튬 2차 전지와 고체형 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지로 나눌 수 있다.
리튬 폴리머 전지에서는 캐소드, 애노드 및 세퍼레이타를 적층시킴으로써 전류를 생성하는 전지 본체를 구비한다. 그리고 전지 본체에는 외부와의 전기적 통로 역할을 하는 전극 단자가 연결되며, 전지 본체와 전극 단자의 일부는 절연성 외장재에 의하여 밀봉된다. 이러한 리튬 폴리머 전지의 외장재는 전지 본체를 둘러싸는 형태로 전지 본체에 대하여 최내층에 열접착성 물질층이 형성되어 상호 접착됨으로써 그 내부를 밀봉하게 된다.
도 1은 일반적인 리튬 폴리머 전지 외장재의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다. 이를 참조하면, 리튬 폴리머 전지는 캐소드, 애노드 및 세퍼레이타를 구비하는 전극 조립체 (11)와, 상기 전극 조립체 (11)를 감싸서 밀봉하는 외장재 (12)를 구비하여 이루어진다. 그리고 상기 전극 조립체 (11)와 상기 전극 조립체(11)에서 형성된 전류를 외부로 유도하기 위한 전기적 통로 역할을 하는 전극 단자(또는 리드선) (14, 14')는 외장재 (12) 밖으로 소정 길이 노출되도록 설치된다.
상기 외장재 (12)는 도 2에 도시된 바와 같은 적층 구조를 가지고 있다. 즉, 전지 외장재는 전지 본체에 대하여 최내층에 열접착층 (21), 알루미늄층 (22) 및 최외각층 (23)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.
열접착층 (21)의 재질로는 일반적으로 에틸렌 아크릴산 코폴리머[poly (ethylene acrylic acid): EAA] 또는 폴리에틸렌을 사용하고, 최외각층(23)의 재질로는 나일론을 사용하고 있다. 여기에서 열접착층은 (21)은 상호 열적찹되어 전지가 삽입된 외장재를 밀봉시키는 기능을 하며, 알루미늄층 (22)은 수분 침투 방지와 전해액 누출 방지 기능을 가지고 있다. 그리고 최외각층 (23)은 알루미늄층 (22)을 보호하면서 외부층에 크랙이 발생되는 것을 방지하면서 내층 성형가공을 원활하게하는 기능을 가지고 있다.
상술한 바와 같은 외장재 (12)는, 전극단자 (14, 14')의 일부분만을 노출시킨 채 전극 조립체 (11)를 외장재 (12)내에 넣고 반을 접은 후, 열과 압력을 가하여 상부 외장재의 가장자리 부분과 하부 외장재의 가장자리 부분의 열접착성 물질끼리 접착하도록 하여 전지를 밀봉하고 있다.
그런데, 현재 열접착층으로 사용하는 에틸렌 아크릴산 코폴리머(EAA)는 액체 전해질로 사용되는 유기용매에 대해 완벽한 불용성을 갖고 있지 못하고, 녹는점이 약 100℃에 불과하여 내열성이 약하기 때문에 장기간 보관하거나 사용할 때 전해질을 오염시키거나 열에 의해 변형되어 전지성능을 열화시킬 우려가 높다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 에틸렌 아크릴산 코폴리머 보다 내열성 및 내전해액성이 훨씬 우수하고 성형성이 뛰어난 내층을 구비한 전지 외장재를 제공하는 것이다.
도 1은 리튬 폴리머 전지 외장재의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 2는 일반적인 전지 외장재의 단면 구조를 나타낸 도면이고,
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11... 전극 조립체 12... 외장재
13, 13'... 극판탭 14, 14'... 전극단자(또는 리드선)
21... 열접착층 22... 알루미늄층
23... 최외각층
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은,
전지 본체에 가장 인접하는 순서로 열접착층, 알루미늄층 및 최외각층이 순차적으로 적층된 구조를 갖는 전지 외장재에 있어서, 상기 열접착층이 변성 폴리프로필렌으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지 외장재를 제공한다.
본 발명은 전지 본체에 대한 최내층으로서, 내열성이 크고, 내용제성, 비반응성, 성형성 등 제반 특성이 양호한 변성 폴리프로필렌을 사용하는 것을 특징으로한다.
변성 폴리프로필렌중에서도 특히 바람직한 것은 CPP(casted polypropylene)이다. CPP는 녹는점이 약 155℃에 이르는 무배향 폴리프로필렌으로 드로잉시 사방으로 늘어나 잘 찢어지지 않는 특성이 있다. 따라서, CPP와 같은 변성 폴리프로필렌으로 열접착층을 형성하면 장기간의 보관이나 사용시에도 전해질의 오염이나 열변형에 의해 전지 특성이 저하될 염려가 적다.
한편, 열접착층으로서 녹는점이 높은 변성 폴리프로필렌층을 사용하는 경우에는 최외각층의 경우에도 녹는점이 상대적으로 높은 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로 예를 들어, 열접착층에 녹는점 약 155℃의 CPP를 사용하는 경우 밀봉온도는 약 200℃에 이르는데, 나일론의 녹는점은 약 210℃으로 최외각층으로 사용하기 부적합하다. 또한, 나일론은 수분을 많이 흡수하기 때문에, 결과적으로 고온방치시 수축과 팽창이 심하여 디라미네이션 될 가능성이 높다.
따라서, 녹는점이 상대적으로 높은 변성 폴리프로필렌을 열접착층으로 사용하는 경우에는 녹는점이 약 260℃에 이르는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)가 바람직하다. PET는 알루미늄층 성형시 성형을 유지할 수 있도록 도와주며, 외부의 충격으로부터 알루미늄층을 보호하는 역할을 한다.
본 발명의 또다른 특징은 전지 외장재의 두께를 얇게 하면서도 상술한 바와 같은 성능 향상을 기대 할 수 있다는 것이다. 이를 구체적으로 살펴보기 위하여, 본 발명에 의한 전지 외장재의 각 층별 두께는 다음과 같다.
본 발명에 의한 전지 외장재에 있어서, 열접착층 (21)의 두께는 20 내지 80㎛, 알루미늄층 (22)의 두께는 30 내지 60㎛이고, 최외각층 (23)의 두께는 10 내지 30㎛이며, 외장재의 전체 두께는 100 내지 120㎛로 할 수 있다. 이는 EAA 열접착층을 사용하는 종래의 전지 외장재의 경우 전제 두께가 130 내지 160㎛인 것에 비해 훨씬 감소된 것이다. 따라서, 본 발명에 의한 전지외장재를 사용하게 되면 전제 전자기기의 경박단소화 또는 동일한 부피의 전지로도 고용량화가 가능할 수 있다.
본 발명에 의한 전지외장재에 있어서, 열접착성 물질층 (21)의 두께가 20㎛ 미만인 경우에는 접착강도가 약하고, 80㎛를 초과하는 경우에는 전지 자체의 중량을 증가시켜 바람직하지 못하다. 상기 알루미늄층 (22)의 두께가 30㎛ 미만인 경우에는 핀 홀을 통한 수분 침투의 방지가 완전하지 못하고, 60㎛를 초과하는 경우에는 전지 중량이 증가하여 바람직하지 못하다. 최외각층 (23)의 두께가 10㎛ 미만이면, 전술한 바와 같은 소기의 목적을 달성하기에 부족하고 30㎛을 초과하면 다른 층의 경우와 같은 이유에서 바람직하지 않다.
본 발명에 의한 전지 외장재는 액체 전해질로 사용되는 유기용매에 대한 내성이 크고, 내열성 또한 우수하기 때문에 장기간 보관하거나 사용할 때 전해질을 오염시키거나 열에 의해 변형되어 전지성능을 열화시킬 우려가 없다.

Claims (5)

  1. 전지 본체에 가장 인접하는 순서로 열접착층, 알루미늄층 및 최외각층이 순차적으로 적층된 구조를 갖는 전지 외장재에 있어서, 상기 열접착층이 변성 폴리프로필렌으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지 외장재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변성 폴리프로필렌이 CPP(casted polypropylene)인 것을 특징으로 하는 전지 외장재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 최외각층은 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지 외장재.
  4. 제1항에 있어서, 상기 열접착층의 두께는 20 내지 80㎛, 알루미늄층의 두께는 30 내지 60㎛이고, 최외각층의 두께는 10 내지 30㎛이며, 전체 두께는 100 내지 120㎛인 것을 특징으로 하는 전지 외장재.
  5. 제1항 내지 4항중 어느 한 항의 전지 외장재를 채용한 전지.
KR1020000011043A 2000-03-06 2000-03-06 전지 외장재 KR100553741B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000011043A KR100553741B1 (ko) 2000-03-06 2000-03-06 전지 외장재

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000011043A KR100553741B1 (ko) 2000-03-06 2000-03-06 전지 외장재

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010086992A true KR20010086992A (ko) 2001-09-15
KR100553741B1 KR100553741B1 (ko) 2006-02-20

Family

ID=19652507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000011043A KR100553741B1 (ko) 2000-03-06 2000-03-06 전지 외장재

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100553741B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100601535B1 (ko) * 2004-07-28 2006-07-19 삼성에스디아이 주식회사 전지용 외장재의 제조 방법
KR100601534B1 (ko) * 2004-07-28 2006-07-19 삼성에스디아이 주식회사 전지용 외장재 및 이를 이용한 리튬 폴리머 전지
KR100948849B1 (ko) * 2003-02-10 2010-03-22 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이온 폴리머 전지의 시일 방법
KR101146192B1 (ko) * 2004-02-09 2012-05-25 소니 주식회사 권회된 전극을 포함하는 전지
CN109968762A (zh) * 2018-12-24 2019-07-05 江西省通瑞新能源科技发展有限公司 一种铝塑复合膜用流延聚丙烯薄膜及其制备方法
KR102601726B1 (ko) * 2022-11-03 2023-11-15 율촌화학 주식회사 두께 파라미터가 제어된 솔벤트 드라이 라미네이션 또는 압출 라미네이션에 따른 이차전지용 파우치 필름 및 그 제조 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100948849B1 (ko) * 2003-02-10 2010-03-22 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이온 폴리머 전지의 시일 방법
KR101146192B1 (ko) * 2004-02-09 2012-05-25 소니 주식회사 권회된 전극을 포함하는 전지
KR100601535B1 (ko) * 2004-07-28 2006-07-19 삼성에스디아이 주식회사 전지용 외장재의 제조 방법
KR100601534B1 (ko) * 2004-07-28 2006-07-19 삼성에스디아이 주식회사 전지용 외장재 및 이를 이용한 리튬 폴리머 전지
CN109968762A (zh) * 2018-12-24 2019-07-05 江西省通瑞新能源科技发展有限公司 一种铝塑复合膜用流延聚丙烯薄膜及其制备方法
KR102601726B1 (ko) * 2022-11-03 2023-11-15 율촌화학 주식회사 두께 파라미터가 제어된 솔벤트 드라이 라미네이션 또는 압출 라미네이션에 따른 이차전지용 파우치 필름 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100553741B1 (ko) 2006-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2139057B1 (en) Electrode assembly and lithium secondary battery using the same
US8034481B2 (en) Pouch-type secondary battery
KR101666418B1 (ko) 전극리드-전극 탭 결합부 보호용 필름부재를 포함하는 파우치형 전지셀
KR101090568B1 (ko) 비수성 전해질 전지
KR101446150B1 (ko) 파우치형 이차 전지 및 이를 제조하는 방법
EP2434564A2 (en) Rechargeable lithium battery in pouch form
US11245147B2 (en) Pouch-type secondary battery having unsealed portion
KR20030042578A (ko) 전지부와 이를 채용한 이차전지
JP2008511959A (ja) 高強度のバッテリーケースを使用する二次バッテリー
US20140030564A1 (en) Rechargeable battery
KR100553741B1 (ko) 전지 외장재
KR101780583B1 (ko) 전지 외장재용 복합 필름
KR20210041626A (ko) 배터리 셀, 상기 배터리 셀을 응용한 배터리 및 전자 장비
KR100369070B1 (ko) 전지의 외장재
KR102132844B1 (ko) 이차 전지
KR102006203B1 (ko) 절연성이 개선된 파우치 외장 부재 및 이를 포함하는 파우치형 이차 전지
KR100342046B1 (ko) 이차 전지의 케이스
KR101384901B1 (ko) 파우치형 전지
KR20010048325A (ko) 전지의 외장재
KR20040107868A (ko) 파우치형 리튬 이차 전지
US10680272B2 (en) Power storage device
KR20220093897A (ko) 외장재 및 외장재를 이용한 배터리
CN220122071U (zh) 一种电芯封装结构、电芯及电池
JP2000251856A (ja) 二次電池
KR100670427B1 (ko) 파우치형 리튬 이차 전지

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20000306

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20030902

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20000306

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20050530

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20060102

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20060213

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20060214

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20090128

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20100126

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20110128

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20120126

Start annual number: 7

End annual number: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130122

Year of fee payment: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20130122

Start annual number: 8

End annual number: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140123

Year of fee payment: 9

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20140123

Start annual number: 9

End annual number: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150120

Year of fee payment: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20150120

Start annual number: 10

End annual number: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160119

Year of fee payment: 11

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20160119

Start annual number: 11

End annual number: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170119

Year of fee payment: 12

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20170119

Start annual number: 12

End annual number: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180122

Year of fee payment: 13

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20180122

Start annual number: 13

End annual number: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190117

Year of fee payment: 14

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20190117

Start annual number: 14

End annual number: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200129

Year of fee payment: 15

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20200129

Start annual number: 15

End annual number: 15

PC1801 Expiration of term

Termination date: 20200906

Termination category: Expiration of duration