KR20030014351A - Battery packaging - Google Patents

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KR20030014351A
KR20030014351A KR1020027009948A KR20027009948A KR20030014351A KR 20030014351 A KR20030014351 A KR 20030014351A KR 1020027009948 A KR1020027009948 A KR 1020027009948A KR 20027009948 A KR20027009948 A KR 20027009948A KR 20030014351 A KR20030014351 A KR 20030014351A
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올리리비에르와이. 무질리
조셉 위트머
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알칸 테크놀로지 앤드 메니지먼트 리미티드
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Abstract

주변부와 중심부를 갖는 제1 라미네이트와 주변부와 중심부를 갖는 제2 라미네이트를 포함하는 재충전 가능한 리튬 배터리가 발표된다. 제1 및 제2 라미네이트는 금속포일, 금속포일의 한 면에 결합된 외부 폴리머층, 금속알루미늄 포일의 적어도 주변부에서 금속 포일의 다른 한 면상에 있는 핫멜트 폴리머 코팅을 포함한다. 금속 포일은 특히 알루미늄 포일이다. 제1 및 제2 라미네이트는 금속포일의 주변부의 핫멜트 폴리머 코팅은 함께 밀봉된다. 중앙 챔버는 제1 및 제2 라미네이트의 중심부에 의해 형성된다. 중앙 챔버에 전류 전도 방식으로 양극, 음극 및 전해질이 배열된다. 2개의 주변부 사이에 2개의 전기 전도성 커넥터 스트립이 위치된다. 커넥터는 알루미늄, 구리 또는 니켈이다. 한 커넥터의 단부는 양극에 연결되고 다른 커넥터의 한 단부는 음극에 연결된다. 두 커넥터의 나머지 단부는 라미네이트의 주변부 너머로 연장된다.A rechargeable lithium battery is disclosed that includes a first laminate having a perimeter and a central portion and a second laminate having a peripheral and a central portion. The first and second laminates include a metal foil, an outer polymer layer bonded to one side of the metal foil, and a hot melt polymer coating on the other side of the metal foil at least at the periphery of the metal aluminum foil. The metal foil is in particular an aluminum foil. The first and second laminates are sealed together with a hot melt polymer coating at the periphery of the metal foil. The central chamber is formed by the central portion of the first and second laminates. In the central chamber the anode, cathode and electrolyte are arranged in a current conducting manner. Two electrically conductive connector strips are positioned between the two perimeters. The connector is aluminum, copper or nickel. One end of one connector is connected to the positive electrode and one end of the other connector is connected to the negative electrode. The remaining ends of the two connectors extend beyond the perimeter of the laminate.

Description

배터리 패키징{BATTERY PACKAGING}Battery Packaging {BATTERY PACKAGING}

현재 리튬이온 배터리는 충격 성형 또는 디프드로우잉을 통해 형성된 단단한 알루미늄 쉘에 포장된다. 이러한 하드 쉘은 액체 전해질을 용기 내에 유지하고 쉘의 화학적 성분이 수분과 배터리 성능에 부정적인 영향을 주는 다른 가스에 노출되는 것을 방지하도록 레이저 용접된다. 이러한 케이싱은 제조하는데 비싸고 제한된 회사로부터 구매 가능하고 형상과 이용 가능한 형성 인자가 제한된다. 예컨대 6밀리미터 미만의 케이스의 두께는 이용할 수 없다.Lithium-ion batteries are currently packaged in rigid aluminum shells formed through impact molding or deep drawing. These hard shells are laser welded to keep the liquid electrolyte in the container and to prevent exposure of the shell's chemical components to moisture and other gases that negatively impact battery performance. Such casings are expensive to manufacture and are available from a limited company and are limited in shape and available forming factors. For example, the thickness of a case of less than 6 millimeters is not available.

과대한 가격과 크기, 형상 및 두께의 한계는 리튬이온 및 리튬 폴리머 배터리를 보호하고 담는 새로운 방법을 배터리 개발자가 추구하게 하였다. 신축성 알루미늄-플라스틱 라미네이트 사용이 도입되었다. 저렴한 가격, 이러한 라미네이트가 깊은 공동을 제공하는 성형성, 넓은 구입 가능성 및 수분과 가스에 대한 높은 보호성은 이러한 물질을 선호하게 만들었다. 또한 길이, 폭 및 두께와 같은 크기를 용이하게 변경시킬 수 있으므로 이러한 물질의 선호도를 증가시킨다. 현재의 배터리에 대한 금속 쉘 엔클로우저는 본 발명에 비해서 무겁고 두껍다. 이러한 성질, 중량 및 두께는 셀폰, 랩탑 컴퓨터, 팜탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 카메라와 같은 소형 장치에 수용될 필요가 있는 새로운 배터리 디자인의 핵심이다. 특히 중량과 크기는 최종 구매자의 선호도를 결정한다. 게다가 배터리 성능도 이러한 제품 판매에 있어서 또 다른 결정 인자이다.Excessive price, size, shape and thickness limitations have led battery developers to seek new ways to protect and contain Li-ion and Li-Polymer batteries. The use of flexible aluminum-plastic laminates has been introduced. The low cost, moldability that these laminates provide deep cavities, wide availability and high protection against moisture and gases have made these materials preferred. In addition, sizes such as length, width and thickness can be easily changed to increase the preference of these materials. Metal shell enclosures for current batteries are heavier and thicker than the present invention. These properties, weights and thicknesses are key to new battery designs that need to be housed in small devices such as cell phones, laptop computers, palmtop computers, notebook computers and cameras. In particular, weight and size determine the preferences of the end purchaser. In addition, battery performance is another deciding factor in selling these products.

지난 수년간 이러한 분야용으로 새로운 라미네이트가 디자인 되었다. 배터리 바이-셀을 수용할 직사각형, 직선형 벽 모양의 공동, 3면 포치 타입 구조, 또는 핀-시일 타입 포치와 같은 이들 라미네이트가 저온 성형용으로 디자인 되며 이러한 모양은 포장분야에서 공지이다. 이들 물질은 여러 공통적인 특징을 갖는다.Over the years, new laminates have been designed for these applications. These laminates, such as rectangular, straight wall shaped cavities, three-sided porch type structures, or pin-seal type porches that will accommodate battery bi-cells, are designed for low temperature molding and such shapes are known in the packaging art. These materials have several common features.

이들은 수분과 산소와 같은 다른 가스와 빛에 대한 장벽물질로서 알루미늄 포일을 포함하고 시간이 지나 배터리로부터 액체 전해질이 증발하는 것을 방지한다. 1992년 Alusuisse Flexible Packaging에 의해 처음으로 시판된 타입으로부터 작은 변형이 이루어 졌다. 후자는 다음과 같이 구성된다:They contain aluminum foil as a barrier to light and other gases such as moisture and oxygen and prevent the liquid electrolyte from evaporating from the battery over time. Small modifications were made from the type first marketed by Alusuisse Flexible Packaging in 1992. The latter consists of:

성형 가능한Moldable 성형 불가능한Unmoldable

oPA, 25㎛ 외부PET, 12㎛oPA, 25 μm external PET, 12 μm

접착제접착제Adhesive

알루미늄 포일,알루미늄 포일,Aluminum foil, aluminum foil,

45-60㎛10-60㎛45-60㎛ 10-60㎛

타이 층타이 층Tie floor

PET 또는 oPA,PET, 12㎛PET or oPA, PET, 12 μm

12-25㎛12-25㎛

타이 층타이 층Tie floor

실란트, 50㎛내부 실란트, 50㎛Sealant, 50 μm Internal Sealant, 50 μm

시간이 지나면서 배터리 기술 개발과 병행하여 타이 층, 실란트 및 포일의 두께가 제한된 방식으로 변경되었고 실란트 조성물 및 타이 층이 개선되었다. 실란트 선택은 배터리 및 전해질의 화학과 아크릴산 변성 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 제조에 사용된 공정에 달려있다. 타이 층 역시 실란트, 전해질, 에폭시-우레탄이나 지방족 폴리에스테르 타입 접착제 사이에 사용된 패키징 타입, 아크릴산 변성된 폴리에틸렌과 무수 말레산 변성된 폴리프로필렌으로 된 연장된 타이 층에 달려있다.Over time, in parallel with battery technology development, the thickness of the tie layer, sealant and foil was changed in a limited manner and the sealant composition and tie layer improved. The choice of sealant depends on the chemistry of the battery and electrolyte and the process used to produce acrylic acid-modified polyethylene and polypropylene. The tie layer also depends on the sealant, the electrolyte, the packaging type used between the epoxy-urethane or aliphatic polyester type adhesive, the extended tie layer of acrylic acid modified polyethylene and maleic anhydride modified polypropylene.

실란트의 두께와 구조의 내부에 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)나 oPA(배향된 폴리아미드)필름과 같은 중간 필름의 존재가 관련 커넥터 두께에 디자인 된다. 커넥터는 니켈, 구리, 알루미늄 또는 스테인레스강으로 제조된 금속 스트립이다. 커넥터는 패키지의 두 면(형성된 공동의 경우 상부와 하부, 포치-형 패키지의 경우 전방과 배면) 사이에 밀봉된다. 탭이라 칭하는 커넥터는 배터리로부터 양극 및 음극을 외부에 연결한다.The thickness of the sealant and the presence of intermediate films such as PET (polyethylene terephthalate) or oPA (oriented polyamide) film inside the structure are designed for the relevant connector thickness. The connector is a metal strip made of nickel, copper, aluminum or stainless steel. The connector is sealed between two sides of the package (top and bottom for formed cavities, front and back for porch-shaped packages). A connector called a tab connects the positive and negative poles from the battery to the outside.

탭 영역은 배터리 쉘의 가장 복잡한 부분이다. 현재의 알루미늄 하드 쉘의 경우에 알루미늄-플라스틱 라미네이트는 탭 주위에 기밀식 시일을 제공하여서 전해질이 쉘 밖으로 이동하는 것을 방지되어야 한다. 동시에 동일한 탭을 따라 수분의 유입이 방지되어야 한다.The tap area is the most complicated part of the battery shell. In the case of current aluminum hard shells, aluminum-plastic laminates must provide a hermetic seal around the tab to prevent electrolyte from moving out of the shell. At the same time, the ingress of water along the same tap must be prevented.

oPA 필름이나 PET필름과 같은 중간 플라스틱 필름은 시일링 될 경우에 탭이 패키지의 알루미늄 포일과 접촉하는 정도로 실란트 물질이 탭 영역에서 압착되지 않게 한다. 이 순간에 배터리는 단락된다. oPA 필름이나 PET필름은 PP(폴리프로필렌) 및 PE(폴리에틸렌)를 밀봉하는데 사용된 온도에서 압축할 수 없어서 탭이 포일에 접촉하는 것을 방지한다. 다양한 두께 범위에서 탭을 밀봉하도록 실란트 필름이나 압출이 디자인 되지만 탭은 대개 50-80마이크론의 두께를 가지며 매우 두꺼운 기밀 시일을 생성한다. 실란트 역시 매우 두꺼워야 하므로 몇 가지 뚜렷한 단점이 있다.Intermediate plastic films, such as oPA films or PET films, prevent the sealant material from being squeezed in the tab area to the extent that the tab contacts the aluminum foil of the package when sealed. At this moment, the battery is shorted. oPA films or PET films are not compressible at the temperatures used to seal PP (polypropylene) and PE (polyethylene), preventing tabs from contacting the foil. Sealant films or extrusions are designed to seal tabs in various thickness ranges, but the tabs typically have a thickness of 50-80 microns and produce very thick hermetic seals. Sealants also have to be very thick, which has some obvious drawbacks.

그러므로 oPA 필름이나 PET필름과 같은 내열성 및 내압성 내부 필름과 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 공중합체로 구성된 실란트 물질 때문에 최신 기술의 물질은 두껍다. 새로운 배터리 디자인의 목적은 이러한 배터리의 크기 및 중량을 최소화하는 것이다. 형성된 공동의 경우에 배터리 바이-셀 부피를 최대화하기 위해서 형성된 벽은 가능한 직선이다. 바이-셀을 보호하며 전해질을 담는 쉘로서 사용된 라미네이트는 가능한 얇아야 한다. 최신 기술의 재료는 꽤 두꺼우므로 부피가 크고 무겁고 가치 있는 공간을 만히 차지한다.The state-of-the-art material is therefore thick because of sealant materials consisting of heat- and pressure-resistant inner films such as oPA films and PET films and polypropylene or polyethylene copolymers. The purpose of the new battery design is to minimize the size and weight of such batteries. In the case of the formed cavity, the wall formed in order to maximize the battery bi-cell volume is as straight as possible. Laminates used as shells to protect the bi-cell and contain the electrolyte should be as thin as possible. The state-of-the-art materials are quite thick, occupying a large volume, heavy and valuable space.

밀봉 및 완성된 배터리의 크기를 감소시키기 위해서 형성된 하부에서 시일이 아래로 접히거나 포치의 몸체를 따라 접힌다. 최신 물질에서 이러한 접힌 시일은 포장재의 두꺼운 성질 때문에 상당량의 공간을 차지한다. 접힌 시일의 크기 때문에 배터리를 위해 남겨진 부피가 크게 감소된다.The seal is folded down or along the body of the porch at the bottom formed to reduce the size of the sealed and finished battery. In modern materials these folded seals take up a considerable amount of space due to the thick nature of the packaging material. Due to the size of the folded seal, the volume left for the battery is greatly reduced.

그래프팅 또는 공중합된 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 실란트에 의해 흡수된 전해질의 양은 상당하며 시간이 지나면 전해질이 증발한다. 전형적인 전해질은 에틸카보네이트, 디메틸카보네이트, 에틸메틸카보네이트 등의 알킬 카보네이트와 같은 강한 유기 용매를 포함한다. 이러한 용매는 최신 라미네이트 층에서 가용성이다. 그러므로 시간이 지나면 실란트, PET 및 oPA 필름과 타이 층 용액에서 발견되는 전해질의 결합강도가 감소되고 시일 모서리에서 전해질이 느리게 증발하고 배터리가 건조된다. 이러한 배터리는 단 시간 120℃ 정도 고온, 긴 테스트 동안 85℃, 장기간에 걸쳐서 60℃와 95℃ 사이에서 순환된다.The amount of electrolyte absorbed by the grafted or copolymerized polypropylene or polyethylene sealant is significant and over time the electrolyte evaporates. Typical electrolytes include strong organic solvents such as alkyl carbonates such as ethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and the like. Such solvents are soluble in modern laminate layers. Thus, over time, the bond strength of the electrolytes found in sealants, PET and oPA films and tie layer solutions decreases, electrolytes evaporate slowly at the seal edges and the battery dries. These batteries are cycled between a high temperature of about 120 ° C. for a short time, 85 ° C. for long tests, and between 60 ° C. and 95 ° C. for a long time.

연장된 기간 동안에 60℃에서 테스트될 때 최신 패키지 사용시 전해질 손실이 클 수 있다. 또한 최신 라미네이트 재료 중 일부는 성형성이 부족하여 형성된 공동의 모퉁이에서 균열되는 경향이 있다. 형성된 공동은 거의 직각 벽 각도(대체로 4도 미만)를 필요로 하는데, 이것은 재료에 상당한 응력이다. 성형 성능의 부족은 대개 알루미늄 합금이나 PET 또는 폴리아미드 필름의 잘못된 선택과 관련된다. 성형공정에 의해 알루미늄 포일이 균열되면 전해질 증발을 방지하거나 패키지에 수분 유입 방지와 같은 장벽의 배터리 보호 기능이 희생된다.When tested at 60 ° C. for an extended period of time, electrolyte losses can be high with modern packages. In addition, some of the latest laminate materials tend to crack at the corners of the cavity formed due to lack of formability. The cavities formed require almost right angle wall angles (typically less than 4 degrees), which is a significant stress on the material. The lack of molding performance is usually associated with the wrong choice of aluminum alloys or PET or polyamide films. Cracking the aluminum foil by the molding process sacrifices barrier battery protection such as preventing electrolyte evaporation or preventing moisture from entering the package.

공지 패키징 라미네이트의 주요 결점은 탭 영역이 이러한 라미네이트를 써서 기밀 밀봉하기가 매우 곤란하다는 것이다. 이러한 불량 시일은 전해질 누출과 수분 유입으로 인한 배터리 및 탭의 부식을 가져온다는 것이다. 어쨌든 배터리의 수명과 성능이 희생된다. 이러한 곤란은 탭의 모서리를 따라 평평하고 균질한 피니쉬로부터 열 밀봉하는 동안에 실란트 물질이 압축될 필요성으로부터 나온다. 열 밀봉하는 동안에 실란트는 흘러서 탭 모서리의 틈을 막아야 한다. 이렇게 함으로써 탭과 나란히 실란트 물질을 너무 많이 또는 너무 적게 압축할 위험이 있다. 어느 경우든 시일이 약화되어 누출 및 이동을 가져와 배터리 성능이 손실된다. 실란트 물질은 라미네이트의 일체 부분으로서 웹이나 압출물 이므로 탭 영역에서 가변적인 양으로 이용할 수 없다. 그러므로 단지 실란트 두께를 변화시켜 다양한 두께나 크기의 탭이 가능하다. 이 방법의 결함은 배터리 시일을 따라 그 밖의 모든 곳에서 도 실란트가 두껍게 존재한다는 것이다. 이들 영역에서 실란트는 수분 및 전해질 이동에 기여하므로 이러한 양으로는 불필요하다. 탭을 포함하지 않은 배터리 시일을 따라 실란트는 가능한 얇아야 하며 가능한 수분 및 전해질을 밀폐시켜야 한다. 구조의 내부에 제공된 내열성 필름은 열 밀봉 동안에 탭이 패키지의 알루미늄 포일과 접촉하지 못하게 한다. 그러나 이들 필름은 또한 수분이나 전해질에 대해 양호한 장벽물질이 아니므로 수분이나 전해질의 이동에 기여한다. PET나 oPA는 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 수증기나 전해질에 대한 높은 장벽 물질인 것으로 고려되지 않는다. 본 발명은 장벽과 탭의 시일 성능을 향상시키면서 이들 물질이 제거될 수 있음을 보여준다.The main drawback of known packaging laminates is that the tab areas are very difficult to hermetically seal with such laminates. These bad seals lead to corrosion of the battery and tab due to electrolyte leakage and moisture ingress. In any case, battery life and performance are sacrificed. This difficulty arises from the need for the sealant material to be compressed during heat sealing from a flat and homogeneous finish along the edge of the tab. During heat sealing, the sealant should flow and close the gaps in the tab edges. This risks compressing the sealant material too much or too little alongside the tab. In either case, the seals are weakened, causing leaks and movement, which results in loss of battery performance. The sealant material is a web or extrudate as an integral part of the laminate and therefore cannot be used in varying amounts in the tab area. Therefore, taps of various thicknesses or sizes are possible simply by changing the sealant thickness. The drawback of this method is that the sealant is thick everywhere else along the battery seal. Sealants in these areas are not necessary in this amount because they contribute to moisture and electrolyte migration. The sealant should be as thin as possible along with battery seals that do not include tabs and seal as much moisture and electrolyte as possible. The heat resistant film provided inside the structure prevents the tabs from contacting the aluminum foil of the package during heat sealing. However, these films are also not good barriers to water or electrolytes and thus contribute to the movement of water or electrolytes. PET or oPA are not considered by those of ordinary skill in the art to be high barrier materials for water vapor or electrolytes. The present invention shows that these materials can be removed while improving the seal performance of the barrier and tab.

모든 탭 크기 및 두께는 탭의 다소 완전한 시일을 위해 상이한 라미네이트 물질을 필요로 한다. 이것은 매우 비싼 방법이고 배터리 또는 탭 크기와 관련된 부피는 작고 따라서 경제적인 규모는 불가능하다.All tab sizes and thicknesses require different laminate materials for more or less complete sealing of the tabs. This is a very expensive method and the volume associated with the battery or tab size is small and therefore economically impossible.

발명의 일반적인 설명General description of the invention

본 발명의 목적은 커넥터 밀봉이 개선되고 수증기 침범 및 전해질 이동에 대해 향상된 장벽 성능을 갖는 리튬이온이나 리튬 폴리머 배터리와 같은 배터리와 배터리 패키징을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 공지 배터리 보다 용이하게 접히는 시일과 더 얇은 라미네이트를 갖는 배터리 패키징과 리튬이온이나 리튬 폴리머 배터리와 같은 배터리를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 고온에 대해 향상된 내열성을 갖고 더 안전한 제품을 제공하는 배터리 패키징과 리튬이온이나 리튬 폴리머 배터리와 같은 배터리를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 공지 배터리 보다 크기가 작고 중량이 가벼운 배터리 패키징과 리튬이온이나 리튬 폴리머 배터리와 같은 배터리를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 시간이 지나도 탈층 되지 않는 배터리 패키징과 리튬이온이나 리튬 폴리머 배터리와 같은 배터리를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 배터리 패키징과 리튬이온이나 리튬 폴리머 배터리와 같은 배터리 제조방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide batteries and battery packaging such as lithium ion or lithium polymer batteries with improved connector sealing and improved barrier performance against water vapor intrusion and electrolyte migration. It is yet another object of the present invention to provide a battery packaging having a seal and a thinner laminate that folds more easily than known batteries and a battery such as a lithium ion or lithium polymer battery. It is yet another object of the present invention to provide a battery packaging and a battery, such as a lithium ion or lithium polymer battery, which provides a more safe product with improved heat resistance to high temperatures. It is still another object of the present invention to provide a battery packaging that is smaller in size and lighter than a known battery, and a battery such as a lithium ion or lithium polymer battery. Yet another object of the present invention is to provide a battery packaging that does not delaminate over time and a battery such as a lithium ion or lithium polymer battery. Still another object of the present invention is to provide a battery packaging and a battery manufacturing method such as a lithium ion or lithium polymer battery.

본 발명의 목적은 배터리 패키징과 리튬이온이나 리튬 폴리머 배터리와 같은 배터리 및 이의 제조방법에 의해 달성된다.The object of the present invention is achieved by battery packaging and a battery such as a lithium ion or lithium polymer battery and a method of manufacturing the same.

본 발명은 개선된 리튬이온이나 리튬 폴리머 배터리와 같은 배터리와 이의 패키징에 관계한다. 본 발명의 리튬이온 배터리의 두께는 6 1/2mm 이상이다. 새로운 패키징은 더 얇은 재료를 허용하므로 본 발명의 배터리는 신용카드만큼 얇을 수 있다.The present invention relates to batteries and their packaging, such as improved lithium-ion or lithium polymer batteries. The thickness of the lithium ion battery of the present invention is 6 1/2 mm or more. The new packaging allows for a thinner material so the battery of the present invention can be as thin as a credit card.

특히 본 발명은 주변부와 중심부를 갖는 제1 라미네이트와 주변부와 중심부를 갖는 제2 라미네이트를 포함하는 재충전 가능한 배터리에 관계한다. 제1 및 제2 라미네이트는 금속포일, 금속포일의 한 면에 결합된 외부 폴리머층, 적어도 금속포일의 주변부에서 금속포일의 다른 한 면상에 있는 핫멜트 폴리머 코팅을 포함한다.금속포일은 특히 알루미늄포일이다. 제1 및 제2 라미네이트는 금속포일의 주변부에 있는 핫멜트 폴리머 코팅은 함께 밀봉된다. 중앙 챔버에 전류 전도 방식으로 양극, 음극 및 전해질이 배열된다. 2개의 주변부 사이에 2개의 전기 전도성 커넥터 스트립이 위치된다. 커넥터는 알루미늄, 구리 또는 니켈이다. 한 커넥터의 단부는 양극에 연결되고 다른 커넥터의 한 단부는 음극에 연결된다. 두 커넥터의 나머지 단부는 라미네이트의 주변부 너머로 연장된다. 핫멜트 폴리머는 탭 주위에 기밀 시일을 형성하여 전해질 누출과 수분 유입을 방지한다.In particular, the present invention relates to a rechargeable battery comprising a first laminate having a perimeter and a central portion and a second laminate having a perimeter and a central portion. The first and second laminates comprise a metal foil, an outer polymer layer bonded to one side of the metal foil, and a hot melt polymer coating on the other side of the metal foil at least at the periphery of the metal foil. The metal foil is in particular an aluminum foil. . The first and second laminates are sealed together with a hot melt polymer coating at the periphery of the metal foil. In the central chamber the anode, cathode and electrolyte are arranged in a current conducting manner. Two electrically conductive connector strips are positioned between the two perimeters. The connector is aluminum, copper or nickel. One end of one connector is connected to the positive electrode and one end of the other connector is connected to the negative electrode. The remaining ends of the two connectors extend beyond the perimeter of the laminate. Hot melt polymers form an airtight seal around the tab to prevent electrolyte leakage and moisture ingress.

핫멜트 폴리머는 실란트 폴리머와 상이한 물성을 가진다. 핫멜트는 용융온도에서 실란트 물질에 비해서 점도가 낮다.Hot melt polymers have different physical properties from sealant polymers. Hot melts have a lower viscosity than the sealant materials at melting temperatures.

특히 본 발명은 주변부와 중심부를 갖는 제1 라미네이트와 주변부와 중심부를 갖는 제2 라미네이트를 포함하는 재충전 가능한 배터리 패키징에 관계한다. 제1 및 제2 라미네이트는 금속포일, 금속포일의 한 면에 결합된 외부 폴리머층, 적어도 금속포일의 주변부에서 금속포일의 다른 한 면상에 있는 핫멜트 폴리머 코팅을 포함한다. 금속포일은 특히 알루미늄포일이다. 제1 및 제2 라미네이트는 금속포일의 주변부에 있는 핫멜트 폴리머 코팅은 함께 밀봉된다. 중앙 챔버에 전류 전도 방식으로 양극, 음극 및 전해질이 배열된다. 2개의 주변부 사이에 2개의 전기 전도성 커넥터 스트립이 위치된다. 커넥터는 알루미늄, 구리 또는 니켈이다. 한 커넥터의 단부는 양극에 연결되고 다른 커넥터의 한 단부는 음극에 연결된다. 두 커넥터의 나머지 단부는 라미네이트의 주변부 너머로 연장된다. 핫멜트 폴리머는 탭 주위에 기밀 시일을 형성하여 전해질 누출과 수분 유입을 방지한다.In particular, the present invention relates to rechargeable battery packaging comprising a first laminate having a perimeter and a central portion and a second laminate having a perimeter and a central portion. The first and second laminates include a metal foil, an outer polymer layer bonded to one side of the metal foil, and a hot melt polymer coating on the other side of the metal foil at least at the periphery of the metal foil. The metal foil is in particular an aluminum foil. The first and second laminates are sealed together with a hot melt polymer coating at the periphery of the metal foil. In the central chamber the anode, cathode and electrolyte are arranged in a current conducting manner. Two electrically conductive connector strips are positioned between the two perimeters. The connector is aluminum, copper or nickel. One end of one connector is connected to the positive electrode and one end of the other connector is connected to the negative electrode. The remaining ends of the two connectors extend beyond the perimeter of the laminate. Hot melt polymers form an airtight seal around the tab to prevent electrolyte leakage and moisture ingress.

본 발명의 목적은 패키징 라미네이트의 두께문제와 배터리 누출 및 손상을 방지하도록 탭을 기밀 밀봉하는 문제를 해결하며 성형공정을 위해 더욱 견고한 물질을 제공하고 시일을 통한 전해질 손실을 감소시킨다. 성형공정이 필요하지 않는 경우에 더 얇고 덜 비싼 라미네이트가 사용될 수 있다. 두 경우에 탭 주위에 기밀 시일을 제공하는데 핫멜트가 사용된다. 본 발명의 물질은 배터리가 겪을 수 있는 고온에 더 높은 내열성을 제공하여 더 안전한 제품을 생성한다.It is an object of the present invention to solve the problem of the thickness of the packaging laminate and the airtight sealing of the tab to prevent battery leakage and damage, providing a more rigid material for the molding process and reducing electrolyte loss through the seal. Thinner and less expensive laminates can be used where no molding process is required. In both cases hotmelt is used to provide a hermetic seal around the tab. The materials of the present invention provide higher heat resistance at high temperatures that the battery may experience, resulting in a safer product.

본 발명은 핫멜트 물질의 양과 위치를 변화시켜 다양한 탭 크기 및 두께를 밀봉하는데 최대 융통성을 제공한다. 패키지의 나머지는 최소의 실란트 물질을 사용하여 시일을 제공하여 수분 및 전해질 이동을 최소화한다. 그러나 두께, 크기 및 가격을 최소화하면서 전해질 및 물의 이동을 최소화시키기 위해서 핫멜트의 양이 최소로 유지되어야 한다. 핫멜트는 전해질에 대한 최대의 내성과 전해질에 대한 최소의 흡수나 용해도를 제공하도록 설계된다. 핫멜트는 높은 수분차단 성능과 낮은 수분 용해도를 갖는 물질에서 선택된다. 탭과 핫멜트가 함께 밀봉될 때 패키지와 강한 용접을 제공하도록 라미네이트의 실란트 물질과 동일한 계열의 수지로부터 핫멜트가 제조된다.The present invention provides maximum flexibility in sealing various tab sizes and thicknesses by varying the amount and position of the hot melt material. The remainder of the package provides a seal with minimal sealant material to minimize moisture and electrolyte migration. However, the amount of hot melt should be kept to a minimum in order to minimize the migration of electrolyte and water while minimizing thickness, size and cost. Hotmelts are designed to provide maximum resistance to the electrolyte and minimal absorption or solubility in the electrolyte. Hotmelts are selected from materials with high moisture barrier performance and low water solubility. The hotmelt is made from the same series of resins as the sealant material of the laminate to provide strong welding with the package when the tab and hotmelt are sealed together.

핫멜트는 배터리 어셈블리의 다양한 지점에 다양한 서열로 적용된다. 패키지에 배터리를 도입하기 전이나 이후에 배터리의 탭 상에 핫멜트가 적용될 수 있다. 패키지가 형성된 공동일 경우 형성 이후, 패키지가 포치 형태이면 폴딩 이후에 핫멜트가 포장물질 상에 직접 적용될 수도 있다.Hotmelts are applied in various sequences at various points in the battery assembly. Hotmelt may be applied on the tabs of the battery before or after introducing the battery into the package. In the case where the package is a cavity, after forming, if the package is in the form of a porch, the hot melt may be applied directly onto the packaging material after folding.

핫멜트는 핫멜트를 함유한 가열된 탱크로부터 기어 펌프 유닛을 사용하여 적용되며 노즐을 통해 필요한 위치에 분배된다. 핫멜트 적용원리는 공지이다.The hotmelt is applied using a gear pump unit from a heated tank containing hotmelt and dispensed through the nozzle to the required position. The principle of hot melt application is known.

핫멜트 물질은 라미네이트 실란트 구성 폴리머와 동일한 유기폴리머로 설계되어 두 물질의 융점이 근접한다. 이것은 핫멜트가 포장물질이나 배터리 탭 상에 적용되어 고체상태로 냉각될 수 있게 한다. 패키지에 배터리를 최종 조립하여 패키지가 열 밀봉될 때 탭이 없는 측부 시일은 종래의 열, 압력 및 시간 하에서 밀봉된다. 핫멜트가 적용되며 패키지 시일을 통해 돌출하는 탭이 있는 패키지 부위도 동일한 열, 압력 및 시간 하에서 밀봉된다. 핫멜트는 열과 압력에 의해서 재활성화 되어 포장물질 및 탭과 결합하며 열과 압력에 의해 용융될 때 탭의 측부를 막아 시일이 완전 밀폐되게 한다. 패키지 실란트와 핫멜트의 유사한 성질은 측부 시일과 동일한 열, 압력 및 시간 하에서 열 밀봉을 허용한다. 밀봉 입구가 개방되면 물질이 냉각되어 실란트 물질과 핫멜트가 매우 강한 시일로 응고된다. 이러한 시일은 기계적으로 강하여서 배터리 수명동안 기계적 및 열적 응력에 저항한다.The hotmelt material is designed with the same organic polymer as the laminate sealant constituent polymer so that the melting points of the two materials are close. This allows the hot melt to be applied on the packaging material or on the battery tab to cool to a solid state. The tabless side seal is sealed under conventional heat, pressure and time when the battery is finally assembled into the package to heat seal the package. Hotmelt is applied and packaged areas with tabs protruding through the package seal are also sealed under the same heat, pressure and time. The hot melt is reactivated by heat and pressure to combine with the packaging material and the tab, and when melted by heat and pressure it closes the sides of the tab to ensure the seal is completely sealed. Similar properties of package sealants and hot melts allow heat sealing under the same heat, pressure and time as side seals. When the sealing inlet is opened, the material cools and the sealant material and hot melt solidify with a very strong seal. These seals are mechanically strong and resist mechanical and thermal stresses over battery life.

전해질(또는 전해질 도체)은 전류 흐름이 이온형태로 물질이동으로 이루어지는 전도성 매체를 의미한다. 전도성 매체는 액체나 페이스트이다.Electrolyte (or electrolyte conductor) means a conductive medium in which the current flow is in mass transfer in the form of ions. The conductive medium is a liquid or a paste.

리튬이온 배터리는 액체(비수성)전해질을 사용한다. 음 전극은 리튬이온을 포함시킬 수 있는 흑연이나 다른 탄소 물질이다. 양 전극은 LiCoO2와 같은 리튬 화합물 또는 합금이다.Lithium-ion batteries use liquid (non-aqueous) electrolytes. The negative electrode is graphite or other carbon material that may contain lithium ions. The positive electrode is a lithium compound or alloy such as LiCoO 2 .

리튬 폴리머 배터리는 하나 이상의 산화물을 포함한 산화물 혼합물인 페이스트 전해질을 사용한다.Lithium polymer batteries use a paste electrolyte that is an oxide mixture containing one or more oxides.

본 발명은 일차 배터리와 리튬 폴리머 배터리와 리튬 이온 배터리와 같은 이차 배터리를 다룬다. 리튬 이온 및 폴리머 배터리는 재충전 가능하다.The present invention addresses primary batteries and secondary batteries such as lithium polymer batteries and lithium ion batteries. Lithium ion and polymer batteries are rechargeable.

본 발명은 주변부와 중심부를 갖는 제1 라미네이트와 주변부와 중심부를 갖는 제2 라미네이트를 포함하는 재충전 가능한 리튬 배터리에 관계한다. 제1 및 제2 라미네이트는 금속포일, 금속포일의 한 면에 결합된 외부 폴리머층, 금속포일의 다른 한 면상에 있는 내부 폴리머 실란트층을 포함한다. 제1 및 제2 라미네이트는 금속포일의 주변부의 내부 폴리머 실란트 층은 함께 밀봉된다. 중앙 챔버는 제1 및 제2 라미네이트의 중심부에 의해 형성된다. 중앙 챔버에 전류 전도 방식으로 양극, 리튬 화합물이나 합금인 음극 및 전해질이 배열된다. 2개의 주변부 사이에 2개의 전기 전도성 커넥터 스트립이 위치된다. 커넥터는 알루미늄, 구리 또는 니켈이다. 한 커넥터의 단부는 양극에 연결되고 다른 커넥터의 한 단부는 음극에 연결된다. 두 커넥터의 나머지 단부는 라미네이트의 주변부 너머로 연장된다. 핫멜트 폴리머는 커넥터와 실란트층의 주변부 사이에서 커넥터 영역과 주위에서 밀폐 방식으로 위치된다. 핫멜트 폴리머는 탭 주위에 기밀 시일을 형성하여 전해질 누출과 수분 유입을 방지한다.The present invention relates to a rechargeable lithium battery comprising a first laminate having a perimeter and a central portion and a second laminate having a perimeter and a central portion. The first and second laminates include a metal foil, an outer polymer layer bonded to one side of the metal foil, and an inner polymer sealant layer on the other side of the metal foil. The first and second laminates are sealed together with an inner polymer sealant layer at the periphery of the metal foil. The central chamber is formed by the central portion of the first and second laminates. In the central chamber, an anode, a cathode of a lithium compound or an alloy, and an electrolyte are arranged in a current conducting manner. Two electrically conductive connector strips are positioned between the two perimeters. The connector is aluminum, copper or nickel. One end of one connector is connected to the positive electrode and one end of the other connector is connected to the negative electrode. The remaining ends of the two connectors extend beyond the perimeter of the laminate. The hotmelt polymer is located in a hermetic manner around and around the connector area between the connector and the periphery of the sealant layer. Hot melt polymers form an airtight seal around the tab to prevent electrolyte leakage and moisture ingress.

금속포일은 알루미늄, 저온 어닐링된 알루미늄합금 포일, 구리 포일, 저온 어닐링된 구리 합금 포일이나 니켈이다. 리튬배터리는 금속포일이 알루미늄인 리튬 폴리머 배터리일 수 있다. 리튬배터리는 리튬이온 배터리일 수 있다. 금속포일은 5-100㎛의 두께를 갖는 알루미늄 포일일 수 있다. 알루미늄 포일은 저온 어닐링된 알루미늄 포일일 수 있다.The metal foils are aluminum, low temperature annealed aluminum alloy foils, copper foils, low temperature annealed copper alloy foils or nickel. The lithium battery may be a lithium polymer battery in which the metal foil is aluminum. The lithium battery may be a lithium ion battery. The metal foil may be an aluminum foil having a thickness of 5-100 μm. The aluminum foil may be a low temperature annealed aluminum foil.

내부 폴리머 실란트 층은 무수 말레산 그래프팅된 폴리프로필렌, 에폭시-프로필렌 시스템, 프로필렌, 아크릴산 변성 프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 우레탄일 수 있다. 내부 폴리머 실란트 층은 5-100㎛의 두께를 가질 수 있다. 내부 폴리머 실란트 층은 90℃이상, 특히 120℃이상의 융점을 갖는다.The inner polymer sealant layer may be maleic anhydride grafted polypropylene, epoxy-propylene system, propylene, acrylic acid modified propylene, polyethylene, polyamide, polyester or urethane. The inner polymer sealant layer may have a thickness of 5-100 μm. The inner polymer sealant layer has a melting point of at least 90 ° C, in particular at least 120 ° C.

핫멜트 폴리머는 무수 말레산 그래프팅된 폴리프로필렌, 에폭시-프로필렌 시스템, 프로필렌, 아크릴산 변성 프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 우레탄일 수 있다. 핫멜트 폴리머는 내부 폴리머 실란트 층과 유사한 90℃이상, 특히 120℃이상의 융점을 갖는다. 핫멜트 폴리머는 내부 폴리머 실란트 층의 전체 표면위의 코팅일 수 있다.The hotmelt polymer may be maleic anhydride grafted polypropylene, epoxy-propylene system, propylene, acrylic acid modified propylene, polyethylene, polyamide, polyester or urethane. Hotmelt polymers have a melting point above 90 ° C., in particular above 120 ° C., similar to the inner polymer sealant layer. The hotmelt polymer may be a coating over the entire surface of the inner polymer sealant layer.

외부 폴리머층은 폴리에스테르, 폴리아미드 또는 폴리프로필렌일 수 있다. 외부 폴리머층은 8-50㎛의 두께를 가질 수 있다. 외부 폴리머층은 양축 배향된 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌일 수 있다. 외부 폴리머층은 접착제층이나 타이 층을 수단으로 금속 포일에 결합될 수 있다. 접착제층은 용매 기초 또는 무용매 우레탄 기초 접착제나 폴리에스테르 기초 접착제나 에폭시 기초 1성분 또는 2성분 접착제일 수 있다. 타이 층은 폴리에틸렌, 아크릴산 변성 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌일 수 있다.The outer polymer layer can be polyester, polyamide or polypropylene. The outer polymer layer may have a thickness of 8-50 μm. The outer polymer layer can be biaxially oriented polyamide, polyester or polypropylene. The outer polymer layer can be bonded to the metal foil by means of an adhesive layer or tie layer. The adhesive layer may be a solvent based or solventless urethane based adhesive, a polyester based adhesive or an epoxy based one or two component adhesive. The tie layer may be polyethylene, acrylic acid modified polyethylene or polypropylene.

리튬 배터리는 포치 모양, 직사각형(프리즘) 직각 벽 모양의 공동을 가지거나 3면 또는 핀-시일 타입의 포치일 수 있다.The lithium battery may have a porch-shaped, rectangular (prism) right-angled wall cavity or may be a three-sided or pin-seal type porch.

본 발명은 주변부와 중심부를 갖는 제1 라미네이트와 주변부와 중심부를 갖는 제2 라미네이트를 포함하는 재충전 가능한 리튬 배터리에 관계한다. 제1 및 제2라미네이트는 알루미늄포일, 알루미늄포일의 한 면에 결합된 외부 폴리머층, 알루미늄 포일의 다른 한 면상에 있는 내부 폴리머 실란트층을 포함한다. 제1 및 제2 라미네이트는 금속포일의 주변부의 내부 폴리머 실란트 층은 함께 밀봉된다. 중앙 챔버는 제1 및 제2 라미네이트의 중심부에 의해 형성된다. 2개의 주변부 사이에 2개의 전기 전도성 커넥터 스트립이 위치된다. 커넥터는 알루미늄, 구리 또는 니켈이다. 중앙 챔버에서 한 커넥터의 단부는 양극에 연결되고 다른 커넥터의 한 단부는 음극에 연결된다. 두 커넥터의 나머지 단부는 라미네이트의 주변부 너머로 연장된다. 핫멜트 폴리머는 커넥터와 실란트층의 주변부 사이에서 커넥터 영역과 주위에서 밀폐 방식으로 위치된다. 핫멜트 폴리머는 탭 주위에 기밀 시일을 형성하여 전해질 누출과 수분 유입을 방지한다.The present invention relates to a rechargeable lithium battery comprising a first laminate having a perimeter and a central portion and a second laminate having a perimeter and a central portion. The first and second laminates include an aluminum foil, an outer polymer layer bonded to one side of the aluminum foil, and an inner polymer sealant layer on the other side of the aluminum foil. The first and second laminates are sealed together with an inner polymer sealant layer at the periphery of the metal foil. The central chamber is formed by the central portion of the first and second laminates. Two electrically conductive connector strips are positioned between the two perimeters. The connector is aluminum, copper or nickel. In the central chamber the end of one connector is connected to the positive pole and the other end of the other connector is connected to the negative pole. The remaining ends of the two connectors extend beyond the perimeter of the laminate. The hotmelt polymer is located in a hermetic manner around and around the connector area between the connector and the periphery of the sealant layer. Hot melt polymers form an airtight seal around the tab to prevent electrolyte leakage and moisture ingress.

본 발명은 주변부와 중심부를 갖는 제1 라미네이트와 주변부와 중심부를 갖는 제2 라미네이트를 포함하는 재충전 가능한 리튬 배터리에 관계한다. 제1 및 제2 라미네이트는 알루미늄포일, 알루미늄포일의 한 면에 결합된 외부 폴리머층, 알루미늄 포일의 적어도 주변부에서 알루미늄 포일의 다른 한 면상에 있는 핫멜트 폴리머 코팅을 포함한다. 제1 및 제2 라미네이트의 주변부의 핫멜트 폴리머 코팅은 함께 밀봉된다. 중앙 챔버는 제1 및 제2 라미네이트의 중심부에 의해 형성된다. 중앙 챔버에서 전류 전도성 방식으로 양극, 리튬 화합물이나 합금인 음극 및 전해질이 있다. 2개의 주변부 사이에 2개의 전기 전도성 커넥터 스트립이 위치된다. 커넥터는 알루미늄, 구리 또는 니켈이다. 중앙 챔버에서 한 커넥터의 단부는 양극에 연결되고 다른 커넥터의 한 단부는 음극에 연결된다. 두 커넥터의 나머지 단부는 라미네이트의 주변부 너머로 연장된다. 핫멜트 폴리머는 탭 주위에 기밀 시일을 형성하여 전해질 누출과 수분 유입을 방지한다.The present invention relates to a rechargeable lithium battery comprising a first laminate having a perimeter and a central portion and a second laminate having a perimeter and a central portion. The first and second laminates include an aluminum foil, an outer polymer layer bonded to one side of the aluminum foil, and a hot melt polymer coating on the other side of the aluminum foil at least at the periphery of the aluminum foil. The hotmelt polymer coating at the periphery of the first and second laminates is sealed together. The central chamber is formed by the central portion of the first and second laminates. In the central chamber, there are a cathode, an anode, a lithium compound or an alloy, and an electrolyte in a current conducting manner. Two electrically conductive connector strips are positioned between the two perimeters. The connector is aluminum, copper or nickel. In the central chamber the end of one connector is connected to the positive pole and the other end of the other connector is connected to the negative pole. The remaining ends of the two connectors extend beyond the perimeter of the laminate. Hot melt polymers form an airtight seal around the tab to prevent electrolyte leakage and moisture ingress.

리튬배터리는 리튬 폴리머 배터리나 리튬이온 배터리일 수 있다. 금속포일은 5-100㎛의 두께를 갖는 알루미늄 포일일 수 있다. 알루미늄 포일은 저온 어닐링된 알루미늄 포일일 수 있다.The lithium battery may be a lithium polymer battery or a lithium ion battery. The metal foil may be an aluminum foil having a thickness of 5-100 μm. The aluminum foil may be a low temperature annealed aluminum foil.

내부 폴리머 실란트 층은 무수 말레산 그래프팅된 폴리프로필렌, 에폭시-프로필렌 시스템, 프로필렌, 아크릴산 변성 프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 우레탄일 수 있다. 내부 폴리머 실란트 층은 5-100㎛의 두께를 가질 수 있다. 내부 폴리머 실란트 층은 90℃이상, 특히 120℃이상의 융점을 갖는다.The inner polymer sealant layer may be maleic anhydride grafted polypropylene, epoxy-propylene system, propylene, acrylic acid modified propylene, polyethylene, polyamide, polyester or urethane. The inner polymer sealant layer may have a thickness of 5-100 μm. The inner polymer sealant layer has a melting point of at least 90 ° C, in particular at least 120 ° C.

핫멜트 폴리머는 무수 말레산 그래프팅된 폴리프로필렌, 에폭시-프로필렌 시스템, 프로필렌, 아크릴산 변성 프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 우레탄일 수 있다. 핫멜트 폴리머는 내부 폴리머 실란트 층과 유사한 90℃이상, 특히 120℃이상의 융점을 갖는다.The hotmelt polymer may be maleic anhydride grafted polypropylene, epoxy-propylene system, propylene, acrylic acid modified propylene, polyethylene, polyamide, polyester or urethane. Hotmelt polymers have a melting point above 90 ° C., in particular above 120 ° C., similar to the inner polymer sealant layer.

외부 폴리머층은 폴리에스테르, 폴리아미드 또는 폴리프로필렌일 수 있다. 외부 폴리머층은 8-50㎛의 두께를 가질 수 있다. 외부 폴리머층은 양축 배향된 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌일 수 있다. 외부 폴리머층은 접착제층이나 타이 층을 수단으로 금속 포일에 결합될 수 있다. 접착제층은 용매 기초 또는 무용매 우레탄 기초 접착제나 폴리에스테르 기초 접착제나 에폭시 기초 1성분 또는 2성분 접착제일 수 있다. 타이 층은 폴리에틸렌, 아크릴산 변성 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌일 수 있다.The outer polymer layer can be polyester, polyamide or polypropylene. The outer polymer layer may have a thickness of 8-50 μm. The outer polymer layer can be biaxially oriented polyamide, polyester or polypropylene. The outer polymer layer can be bonded to the metal foil by means of an adhesive layer or tie layer. The adhesive layer may be a solvent based or solventless urethane based adhesive, a polyester based adhesive or an epoxy based one or two component adhesive. The tie layer may be polyethylene, acrylic acid modified polyethylene or polypropylene.

리튬 배터리는 포치 모양, 직사각형(프리즘) 직각 벽 모양의 공동을 가지거나 3면 또는 핀-시일 타입의 포치일 수 있다.The lithium battery may have a porch-shaped, rectangular (prism) right-angled wall cavity or may be a three-sided or pin-seal type porch.

본 발명은 주변부와 중심부를 갖는 제1 라미네이트와 주변부와 중심부를 갖는 제2 라미네이트를 포함하는 리튬 배터리 패키징에 관계한다. 제1 및 제2 라미네이트는 알루미늄포일, 알루미늄포일의 한 면에 결합된 외부 폴리머층, 알루미늄 포일의 적어도 주변부에서 알루미늄 포일의 다른 한 면상에 있는 핫멜트 폴리머 코팅을 포함한다. 제1 및 제2 라미네이트의 주변부의 핫멜트 폴리머 코팅은 함께 밀봉된다. 중앙 챔버는 제1 및 제2 라미네이트의 중심부에 의해 형성된다. 중앙 챔버에서 전류 전도성 방식으로 양극, 리튬 화합물이나 합금인 음극 및 전해질이 있다. 2개의 주변부 사이에 2개의 전기 전도성 커넥터 스트립이 위치된다. 중앙 챔버에서 한 커넥터의 단부는 양극에 연결되고 다른 커넥터의 한 단부는 음극에 연결된다. 두 커넥터의 나머지 단부는 라미네이트의 주변부 너머로 연장된다. 핫멜트 폴리머는 탭 주위에 기밀 시일을 형성하여 전해질 누출과 수분 유입을 방지한다.The present invention relates to a lithium battery packaging comprising a first laminate having a perimeter and a central portion and a second laminate having a perimeter and a central portion. The first and second laminates include an aluminum foil, an outer polymer layer bonded to one side of the aluminum foil, and a hot melt polymer coating on the other side of the aluminum foil at least at the periphery of the aluminum foil. The hotmelt polymer coating at the periphery of the first and second laminates is sealed together. The central chamber is formed by the central portion of the first and second laminates. In the central chamber, there are a cathode, an anode, a lithium compound or an alloy, and an electrolyte in a current conducting manner. Two electrically conductive connector strips are positioned between the two perimeters. In the central chamber the end of one connector is connected to the positive pole and the other end of the other connector is connected to the negative pole. The remaining ends of the two connectors extend beyond the perimeter of the laminate. Hot melt polymers form an airtight seal around the tab to prevent electrolyte leakage and moisture ingress.

배터리의 단락을 초래하지 않으려면 라미네이트 금속포일의 내면이 실란트 코팅이나 핫멜트 폴리머 코팅으로 완전히 피복되지 않은 경우 시일 영역에 있는 라미네이트 금속 포일은 비전도성이어야 하거나 라미네이트의 밀봉된 모서리가 비전도성 폴리머 또는 다른 물질로 피복되어야 한다.To avoid shorting the battery, the laminate metal foil in the seal area must be non-conductive or if the inner surface of the laminate metal foil is not completely covered with a sealant coating or a hot melt polymer coating, or the sealed edges of the laminate must be non-conductive polymer or other material. Should be covered with.

본 발명의 리튬이온 및 리튬 폴리머 배터리는 매우 작아서(얇다) 셀폰, 랩탑 컴퓨터, 카메라, 팜탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 전기면도기, 무선 전화, 휴대용 소형 무선 호출기, 전화카드, 차고 문 개방장치, 베이비 모니터, 무선 마이크로폰,휴대용 전자제품에 사용될 수 있다. 본 발명의 배터리는 대체 화학 시스템을 사용하는 또 다른 배터리를 포함한다. 본 발명의 배터리는 고체상태 리튬 배터리(즉 비액체 또는 페이스트 전해질)를 포함할 수 있다.The lithium ion and lithium polymer batteries of the present invention are so small (thin) that cell phones, laptop computers, cameras, palmtop computers, notebook computers, electric shavers, cordless phones, portable mini pagers, phone cards, garage door openings, baby monitors, Wireless microphones, can be used in portable electronics. Batteries of the present invention include another battery using an alternative chemical system. The battery of the invention may comprise a solid state lithium battery (ie non-liquid or paste electrolyte).

본 발명 라미네이트의 외부 폴리머 층은 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 필름/층이다.The outer polymer layer of the laminate of the invention is a polyamide, polyester or polypropylene film / layer.

본 발명 라미네이트의 외부 폴리머 층은 주로 폴리아미드 기초 열가소성수지로 구성될 수 있다. 폴리아미드 기초 열가소성수지는 ε-카프로락탐의 호모폴리머(폴리카프로락탐)인 폴리아미드6; ω-라우린락탐의 호모폴리머(폴리라우린락탐)인 폴리아미드11, 폴리아미드12; 헥사메틸렌-디아민과 아디프산의 호모-폴리-축합물(폴리헥사메틸렌아디프아미드)인 폴리아미드6.6; 헥사메틸렌-디아민과 도데칸산의 호모-폴리-축합물(폴리헥사메틸렌도데칸아미드)인 폴리아미드6.12; 트리메틸헥사메틸렌-디아민과 테레프탈산의 호모-폴리-축합물(폴리트리메틸헥사메틸렌테레프탈아미드)인 폴리아미드6-3-T를 포함한다. 폴리카프로락탐이 선호된다.The outer polymer layer of the laminate of the present invention may consist primarily of polyamide based thermoplastics. Polyamide-based thermoplastics are polyamide 6, which is a homopolymer of ε-caprolactam (polycaprolactam); polyamide 11, polyamide 12, which is a homopolymer of ω-laurin lactam (polylaurin lactam); Polyamide 6.6 which is a homo-poly-condensate of hexamethylene-diamine and adipic acid (polyhexamethyleneadipamide); Polyamide 6.12, which is a homo-poly-condensate of hexamethylene-diamine and dodecanoic acid (polyhexamethylenedodecanamide); Polyamide 6-3-T, which is a homo-poly-condensate of polymethylhexamethylene-diamine and terephthalic acid (polytrimethylhexamethyleneterephthalamide). Polycaprolactam is preferred.

외부 폴리아미드 층은 폴리아미드, 폴리아미드 혼합물 또는 혼성, 블록, 그래프팅 또는 코-폴리아미드로 구성된 모노필름이나 층 또는 2개 이상의 층으로 된 복합체를 포함한다.The outer polyamide layer comprises a polyamide, a polyamide mixture or a monofilm or layer composed of hybrid, block, grafted or co-polyamides or a composite of two or more layers.

그러나 외부 폴리아미드 층은 모노필름이나 복합체로 존재할 수 있다.However, the outer polyamide layer may be present as a monofilm or a composite.

외부 폴리아미드 층은 안정화제, 유연제, 충전재, 알료 등의 첨가제를 포함한다.The outer polyamide layer includes additives such as stabilizers, softeners, fillers, pigments and the like.

외부 폴리아미드 층은 단축, 또는 양축 신장될 수 있다. 외부 폴리아미드 층은 신장된 폴리아미드 기초 열가소성수지를 함유할 수 있다. 단축, 특히 양축 신장된 폴리아미드 필름이 선호된다.The outer polyamide layer can be uniaxially or biaxially stretched. The outer polyamide layer may contain elongated polyamide based thermoplastics. Uniaxial, in particular biaxially stretched, polyamide films are preferred.

필름, 특히 양축 신장된 폴리아미드 필름 형태로 외부 폴리아미드 층의 유동양태는 가능한 등방성이 유용하다.The flow regime of the outer polyamide layer in the form of a film, in particular a biaxially stretched polyamide film, is useful if possible isotropic.

게다가 선호되는 외부 폴리아미드 필름은 높은 응력변형 경화도를 가져오는 유동양태를 보이는 것이다. 높은 응력변형 경화도는 신장률 증가시 가로 및 세로 방향으로 필름의 응력증가의 증거이다.Furthermore, the preferred outer polyamide film is one that exhibits a flow regime that results in high strain hardening degrees. High strain hardening is evidence of an increase in film stress in the transverse and longitudinal directions with increasing elongation.

특히 적합한 폴리에스테르, 폴리아미드 또는 폴리프로필렌 층은 1이상의 높은 R값을 갖는다. R값은 물질이 특정 필름의 폭이나 두께로부터 항복하는지 여부를 표시한다. 1이상의 R값은 물질이 샘플의 폭으로부터 항복함을 나타낸다.Particularly suitable polyester, polyamide or polypropylene layers have a high R value of at least one. The R value indicates whether the material yields from the width or thickness of a particular film. An R value of at least 1 indicates that the material yields from the width of the sample.

선호되는 필름은 양축 배향된 폴리프로필렌, 특히 양 방향으로 150MPa이상, 더더욱 200MPa이상의 인장강도를 갖는 폴리아미드 또는 폴리에스테르 필름을 포함한다.Preferred films include biaxially oriented polypropylene, in particular polyamide or polyester films having a tensile strength of at least 150 MPa in both directions, even more than 200 MPa.

필름 파괴 신장률은 40%이상, 특히 50%이상이다. 5-15%신장 범위에서 인장강도는 40-120MPa, 특히 50-100MPa이다.The film break elongation is at least 40%, in particular at least 50%. Tensile strength in the 5-15% elongation range is 40-120 MPa, especially 50-100 MPa.

본 발명 성형 가능한 라미네이트의 금속 포일이나 층은 철, 강철 또는 구리일 수 있다. 선호되는 금속포일은 알루미늄이나 알루미늄 합금이다. 금속층은 98.6%이상, 특히 99.2%이상, 심지어 99.5%이상의 순도를 갖는 알루미늄이 선호된다. 예컨대 타입 AA8079, AA8101 또는 AA8021의 알루미늄 합금이 유리하다.The metal foil or layer of the moldable laminate of the present invention may be iron, steel or copper. Preferred metal foils are aluminum or aluminum alloys. The metal layer is preferably aluminum having a purity of at least 98.6%, in particular at least 99.2% and even at least 99.5%. Aluminum alloys of type AA8079, AA8101 or AA8021 are advantageous, for example.

저온 어닐링된 미세 과립 또는 무-거대조직 알루미늄 박막, 즉 천공, 절취부또는 불연속성이 없는 연속 금속층, 특히 테이프 두께위로 5이상, 특히7개의 그레인 층을 갖는 테이프가 금속층으로 선호된다.Low temperature annealed fine granules or microstructured aluminum thin films, ie continuous metal layers without perforations, cutouts or discontinuities, in particular tapes having at least five, in particular seven grain layers above the tape thickness, are preferred as metal layers.

금속, 특히 알루미늄층의 표면은 잔류 그리스가 없이 균질하며 한정된 표면을 갖는다. 알루미늄 표면은 에폭사이드나 페놀에 기초한 락커로 처리되거나 혼성 산화물 또는 수화물 층과 같은 전환층으로 처리된다. 게다가 표면은 코로나 방전에 의해 예비 처리될 수 있다.The surface of the metal, in particular the aluminum layer, is homogeneous with no residual grease and has a defined surface. The aluminum surface is treated with lacquers based on epoxides or phenols or with conversion layers such as hybrid oxides or hydrate layers. In addition, the surface can be pretreated by corona discharge.

알루미늄 포일에 외부 폴리머 필름을 결합하는데 라미네이트 접착제가 사용된다. 라미네이트 접착제는 락커 적층에 의해 접착 표면에 적용된다.Laminate adhesives are used to bond the outer polymer film to the aluminum foil. The laminate adhesive is applied to the adhesive surface by lacquer lamination.

접착제는 염화비닐 공중합체, 염화비닐-비닐아세테이트 공중합체, 중합 가능한 포리에스테르, 비닐피리딘 폴리머, 에폭시 수지와 조합으로 비닐피리딘 폴리머, 부타디엔-아크릴로니트릴-메타크릴산 공중합체, 페놀수지, 고무 유도체, 아크릴 수지, 페놀, 에폭시 수지 또는 아크릴레이트 공중합체와 조합으로 아크릴 수지, 또는 오르가노실란과 같은 유기 실리콘 화합물을 포함한다.The adhesive is a vinylpyridine polymer, butadiene-acrylonitrile-methacrylic acid copolymer, phenolic resin, rubber derivative in combination with vinyl chloride copolymer, vinyl chloride-vinylacetate copolymer, polymerizable forester, vinylpyridine polymer, epoxy resin. And organic silicone compounds such as acrylic resins, or organosilanes in combination with acrylic resins, phenols, epoxy resins or acrylate copolymers.

오르가노실란이 선호된다. 이의 예는 아미노기를 갖는 알킬트리알콕시실란, 에폭시기를 갖는 알킬트리알콕시실란, 에스테르기를 갖는 알킬트리알콕시실란, 지방족 작용기를 갖는 알킬트리알콕시실란, 글리시독시 작용기를 갖는 알킬트리알콕시실란, 메타크릴옥시 작용기를 갖는 알킬트리알콕시실란을 포함한다. 이러한 오르가노실란의 예는 γ-아미노프로필트리에톡시실란 및 N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란,및 γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란을 포함한다.Organosilanes are preferred. Examples thereof include alkyltrialkoxysilane having an amino group, alkyltrialkoxysilane having an epoxy group, alkyltrialkoxysilane having an ester group, alkyltrialkoxysilane having an aliphatic functional group, alkyltrialkoxysilane having a glycidoxy functional group and methacryloxy Alkyltrialkoxysilane which has a functional group is included. Examples of such organosilanes are γ-aminopropyltriethoxysilane and N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane , γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane.

적합한 접착 촉진제는 니트릴 고무-페놀 수지, 에폭사이드, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 우레탄-변성된 아크릴, 폴리에스테르 코-폴리아미드, 핫멜트 폴리에스테르, 핫멜트 폴리에스테르로 가교결합된 폴리이소시아네이트, 폴리이소부틸렌-변성된 스티렌-부타디엔 고무, 폴리우레탄, 에틸렌-아크릴산 혼성 폴리머 및 에틸렌-비닐아세테이트 혼성 폴리머와 같은 접착제이다.Suitable adhesion promoters are nitrile rubber-phenolic resins, epoxides, acrylonitrile-butadiene rubbers, urethane-modified acrylics, polyester co-polyamides, hot melt polyesters, polyisocyanates crosslinked with hot melt polyesters, polyisobutyl Adhesives such as styrene-modified styrene-butadiene rubbers, polyurethanes, ethylene-acrylic acid interpolymers and ethylene-vinylacetate interpolymers.

폴리우레탄이 특히 선호된다. 타입에 따라서 접착제는 수용액, 유기용매, 무-용매 형태로 사용된다.Polyurethanes are particularly preferred. Depending on the type, adhesives are used in the form of aqueous solutions, organic solvents, and solvent-free forms.

대체로 접착제층은 1-12㎛, 특히 1.5-9㎛의 두께로 유지된다. 층 두께 대신에 금속층에 인접 배열된 외부 폴리머 필름과 금속포일 간의 접착제의 양은 적층 접착제의 양으로 표시될 수 있다. 그 양은 1.0-14g/m2, 특히 1.5-9g/m2, 더더욱 1.5-6g/m2이다. 이 양은 용매 없이 주어진다. 외부 폴리머 필름은 알루미늄 표면상에 열-적층된다.In general, the adhesive layer is maintained at a thickness of 1-12 μm, in particular 1.5-9 μm. Instead of the layer thickness, the amount of adhesive between the outer polymer film and the metal foil arranged adjacent to the metal layer can be expressed as the amount of laminated adhesive. The amount is 1.0-14 g / m 2 , in particular 1.5-9 g / m 2 , further 1.5-6 g / m 2 . This amount is given without solvent. The outer polymer film is heat-laminated on the aluminum surface.

폴리프로필렌 실란트는 어탁틱 또는 아이소탁틱 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀 물질이다. 금속에 대한 접착을 촉진하기 위해서 베이스 폴리올레핀 물질에 작용기의 그래프팅이 수행된다. 폴리프로필렌에 무수 말레산의 그래프팅은 금속에 대한 접착을 촉진하기 위한 전형적인 변성이다.Polypropylene sealants are polyolefin materials such as atactic or isotactic polypropylene. Grafting of the functional groups on the base polyolefin material is performed to promote adhesion to the metal. Grafting of maleic anhydride to polypropylene is a typical modification to promote adhesion to metals.

본 발명은 리튬이온 배터리와 같은 배터리와 리튬이온, 리튬 폴리머 및 리튬금속 배터리와 같은 배터리 제조방법에 관계한다. 본 발명은 또한 리튬이온 배터리와 같은 배터리의 패키징과 리튬이온, 리튬 폴리머 및 리튬금속 배터리와 같은 배터리 패키징 제조방법에 관계한다.The present invention relates to a battery such as a lithium ion battery and a battery manufacturing method such as a lithium ion, lithium polymer and lithium metal battery. The present invention also relates to the packaging of batteries such as lithium ion batteries and methods of manufacturing battery packaging such as lithium ion, lithium polymer and lithium metal batteries.

도1은 공지 리튬이온 배터리의 평면도이다.1 is a plan view of a known lithium ion battery.

도2는 도1의 2-2를 따른 측부 단면도이다.2 is a side cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG.

도3은 도1의 3-3를 따른 종방향 단면도이다.3 is a longitudinal cross-sectional view taken along 3-3 of FIG.

도4는 도1 공지 배터리의 탭 영역의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the tab region of the known battery of FIG.

도5는 본 발명 리튬이온 배터리의 평면도이다.5 is a plan view of the present invention lithium ion battery.

도6은 도5의 6-6를 따른 측부 단면도이다.6 is a side cross-sectional view taken along 6-6 of FIG.

도7은 도5의 7-7 따른 종방향 단면도이다.7 is a longitudinal sectional view taken along line 7-7 of FIG.

도8은 도5 본 발명 배터리의 탭 영역의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of the tab region of the battery of the invention 5.

도9는 도10과 비교되는 공지 배터리 탭 영역의 또 다른 종방향 단면도이다.FIG. 9 is another longitudinal cross sectional view of the known battery tab region compared to FIG. 10; FIG.

도10은 도9와 비교되는 본 발명 배터리 탭 영역의 또 다른 종방향 단면도이다.FIG. 10 is another longitudinal cross sectional view of the battery tab area of the present invention compared to FIG.

도11은 본 발명 리튬이온 배터리의 핀-시일 타입 포치-버전의 사시도이다.11 is a perspective view of a pin-seal type porch-version of the present invention lithium ion battery.

도12는 도11 중앙 챔버 영역의 12-12를 따른 측부 단면도이다.12 is a side cross-sectional view along 12-12 of the FIG. 11 central chamber region.

도13은 도11 본 발명 배터리 비-탭 단부의 부분 사시도이다.Figure 13 is a partial perspective view of the battery non-tab end of the present invention.

도14는 도11 본 발명 배터리의 단부 도면이다.14 is an end view of the battery of the invention of FIG.

도15는 도11 본 발명 배터리 탭 단부의 부분 사시도이다.Figure 15 is a partial perspective view of the battery tab end of Figure 11 of the present invention.

도16은 도11 본 발명 배터리 탭 영역의 16-16을 따른 측부 단면도이다.16 is a side cross-sectional view along 16-16 of the battery tab region of FIG.

도17은 본 발명 리튬이온 배터리의 포치-버전의 평면도이다.Figure 17 is a plan view of the porch-version of the present invention lithium ion battery.

도18은 도17 본 발명 배터리의 측면도이다.18 is a side view of the battery of the present invention.

도19는 도17 본 발명 배터리의 정면도이다.19 is a front view of the battery of the present invention.

*부호설명** Symbol description *

100...리튬이온 배터리Lithium-ion battery

101...폴리에틸렌테레프탈레이트나 배향된 폴리아미드(oPA) 필름101 Polyethylene terephthalate or oriented polyamide (oPA) film

102...우레탄 접착제층103...알루미늄 포일102 Urethane Adhesive Layer 103 Aluminum Foil

104...우레탄 또는 아크릴산 변성된 폴리에틸렌(EAA) 층104 Urethane or Acrylic Acid Modified Polyethylene (EAA) Layer

105...폴리에틸렌테레프탈레이트 필름105 ... polyethylene terephthalate film

106...폴리프로필렌(PP) 또는 아크릴산 변성된 폴리에틸렌 실란트층106 ... Polypropylene (PP) or Acrylic Acid Modified Polyethylene Sealant Layer

107...탭108...바이-셀107 ... tab 108 ... by-cell

109...측부 시일 영역110...탭 시일109 ... side seal area 110 ... tab seal

111...주변부112...중앙 챔버111 Peripheral 112 Central chamber

113...전방 시일 영역114...돌출부113 Front seal area 114 Projection

115...알루미늄 도선116...하부 라미네이트115 ... aluminum wire 116 ... lower laminate

117...상부 라미네이트118,121,124,132...리튬이온 배터리117 Top laminate 118,121,124,132 Lithium-ion battery

119,120,123...라미네이트125,133...포치 몸체119,120,123 ... laminate 125,133 ... porch body

126...핀-시일 영역127...전방 탭 시일126 Pin-seal area 127 Front tab seal

128...전방 핀-시일129...배면 시일128.Front pin-seal 129 ... Rear seal

130...배면 핀-시일131...핫멜트 폴리머130.Rear fin-seal131 Hot melt polymer

134...탭 시일 영역135...측부 시일 영역134 ... tab seal area 135 ... side seal area

136...중앙 챔버137...라미네이트136 Central chamber 137 Laminate

150...핫멜트 폴리머150 ... hot melt polymer

탭을 밀봉하는데 핫멜트와 조합으로 사용되는 물질은 리튬 기초 배터리용으로 신규하고 개선된 패키지를 제공한다. 본 발명은 전해질의 누출을 방지하고 수분 및 산소에 대해 불투과성을 제공하는 가벼운 패키지를 제공한다(라미네이트와 핫멜트의 경우에 적용되는). 그 자리에서 탭을 밀봉하고 기밀 시일을 형성하는 것은 본 발명의 신규한 측면이다.Materials used in combination with hotmelts to seal the tabs provide new and improved packages for lithium based batteries. The present invention provides a lightweight package that prevents leakage of electrolyte and provides impermeability to moisture and oxygen (applied in the case of laminates and hot melts). Sealing the tab in place and forming a hermetic seal is a novel aspect of the present invention.

재료를 변화시키지 않고 핫멜트의 양과 배치를 조절하여 다양한 두께 및 크기의 탭이 쉽게 수용될 수 있다.By adjusting the amount and placement of hot melts without changing the material, tabs of various thicknesses and sizes can be easily accommodated.

본 발명의 다른 장점은 더 얇고 더 가벼운 물질로서, 배터리의 크기 및 중량을 최소화한다. 이들 물질은 또한 배터리 전체 크기를 최소화하기 위해서 공지 기술보다 작은 반경으로 구부리기 용이한 시일을 제공한다.Another advantage of the present invention is a thinner and lighter material, which minimizes the size and weight of the battery. These materials also provide a seal that is easier to bend to a smaller radius than known techniques in order to minimize the overall size of the battery.

실란트 물질과 핫멜트 물질은 예컨대 다음과 같다:Sealant materials and hot melt materials are for example:

-무수 말레산 그래프팅된 폴리프로필렌(선호되는 폴리머)Maleic anhydride grafted polypropylene (preferred polymer)

-에폭시-폴리프로필렌 시스템Epoxy-polypropylene system

-폴리프로필렌Polypropylene

-아크릴산 변성된 폴리에틸렌(EAA로 칭하는)Acrylic acid modified polyethylene (referred to as EEA)

-폴리에틸렌Polyethylene

-폴리아미드Polyamide

-폴리에스테르-Polyester

실란트의 두께는 5-100㎛, 특히 5-50㎛, 더더욱 5-20㎛이다.The thickness of the sealant is 5-100 μm, in particular 5-50 μm, even more 5-20 μm.

실란트의 선택은 배터리가 노출되는 온도(120℃와 같은)보다 높은 융점을 가지며 고온에서 전해질에 대해 내성을 갖는 물질에 집중된다.The choice of sealant is focused on materials that have a melting point higher than the temperature at which the battery is exposed (such as 120 ° C.) and are resistant to electrolytes at high temperatures.

라미네이트가 탭의 측부를 용이하게 밀봉 및 밀폐시키도록 핫멜트 폴리머의 선택은 실란트와 유사한 화학 및 융점을 가져야 한다.The choice of hotmelt polymer should have a similar chemistry and melting point as the sealant so that the laminate easily seals and seals the sides of the tab.

배터리 성능에 치명적인 전해질 손실 및 수분 이동을 최소화하도록 실란트 물질 및 핫멜트가 선택된다. 그러므로 이동을 제한시키기 위해서 얇은 실란트와 최소량의 핫멜트가 추천된다.Sealant materials and hotmelts are selected to minimize electrolyte losses and moisture migration that are critical to battery performance. Therefore, a thin sealant and a minimum amount of hot melt are recommended to limit movement.

또 다른 중요한 인자는 공지 라미네이트에 비해서 본 발명은 시간이 지나도 층간의 탈층이 이러나지 않는 패키지를 제공한다는 것이다. 공지 물질은 시간이 지나면 화학적 분해에 민감하며 시간이 지나면 구조의 일부를 탈층시키는 크리이프가 일어나며 배터리 이동에 노출된다. 본 발명은 탈층 및 배터리 이동 노출이 없다.Another important factor is that the present invention provides a package which does not result in delamination over time as compared to known laminates. Known materials are sensitive to chemical degradation over time, and over time creep occurs that delaminates part of the structure and is exposed to battery movement. The present invention is free of delamination and battery movement exposure.

핫멜트는 탭 측부에서 핀-시일 타입 포치로 유리하게 사용되며 반대 면에서 포칭(pouching) 기계에서 수행하기 곤란한 약한 시일인 재료 중첩을 채움으로써 단부-시일을 핀이 접합시킨다.Hotmelts are advantageously used as pin-seal type porches on the tab side and pin-bonds the end-seal by filling the material overlap, which is a weak seal that is difficult to perform in a pouching machine on the opposite side.

금속층에 관한한 물질이 성형가능한지 여부에 달려있는 차이가 있다.As far as the metal layer is concerned, there is a difference depending on whether the material is moldable.

성형 가능한 물질Moldable Material

-저온 어닐링된 98.6%이상의 순도를 가진 알루미늄 합금Low temperature annealed aluminum alloy with a purity of over 98.6%

-10-100㎛, 특히 20-70㎛, 더더욱 25-60㎛의 게이지(45㎛로 축소되지만 60㎛도 용이하다)-10-100 μm, especially 20-70 μm, even 25-60 μm gauges (reduced to 45 μm but easy to 60 μm)

-금속은 저온 어닐링된 구리나 구리 합금 또는 니켈이다.The metal is low temperature annealed copper or copper alloy or nickel.

성형 불가능한 물질Non-moldable material

-저온 어닐링된 98.6%이상의 순도를 가진 알루미늄Low temperature annealed aluminum with a purity above 98.6%

-5-100㎛, 특히 10-50㎛, 더더욱 10-30㎛의 게이지(25㎛로 축소가 실시된다)-5-100 μm, especially 10-50 μm, even 10-30 μm gauge (reduced to 25 μm)

-금속은 저온 어닐링된 구리나 구리 합금 또는 니켈이다.The metal is low temperature annealed copper or copper alloy or nickel.

성형 가능한 구조의 경우에 선호되는 물질은 10-100㎛, 특히 10-50㎛, 더더욱 10-30㎛의 게이지(실제 축소는 25㎛양축 배향된 폴리아미드이다)를 갖는 양축 배향된 폴리아미드6 또는 6.6이다. 양축 배향된 폴리에스테르나 폴리프로필렌과 같은 다른 물질이 동일 두께 범위로 사용될 수 있다.In the case of moldable structures the preferred material is biaxially oriented polyamide 6 having a gauge of 10-100 μm, in particular 10-50 μm, even 10-30 μm (actual reduction is a 25 μm biaxially oriented polyamide) or 6.6. Other materials, such as biaxially oriented polyester or polypropylene, can be used in the same thickness range.

외부층은 우레탄 기초, 폴리에스테르 기초, 에폭시 기초 1성분 또는 2성분 접착제일 수 있는(용매 기초 또는 무용매) 접착제층을 통하여 금속에 결합될 수 있다. 외부층은 아크릴산 변성된 폴리에틸렌과 같은 변성 폴리에틸렌이나 폴리에틸렌으로 제조된 압출된 타이 층으로 금속에 결합될 수 있다. 성형 불가능한 구조의 경우에 선호되는 물질은 양축 배향된 폴리에스테르 필름, 양축 배향된 폴리아미드, 또는 id축 배향된 폴리프로필렌이다. 게이지(두께)는 10-100㎛, 특히 10-50㎛, 더더욱 10-30㎛이다(일례는 12㎛양축 배향된 폴리에스테르이다.).The outer layer can be bonded to the metal through an adhesive layer, which can be a urethane base, polyester base, epoxy base monocomponent or bicomponent adhesive (solvent based or solventless). The outer layer can be bonded to the metal in an extruded tie layer made of modified polyethylene or polyethylene, such as acrylic acid modified polyethylene. Preferred materials for non-moldable structures are biaxially oriented polyester films, biaxially oriented polyamides, or id-axis oriented polypropylenes. The gauge (thickness) is 10-100 μm, in particular 10-50 μm, even more 10-30 μm (example is 12 μm biaxially oriented polyester).

성형 불가능한 구조의 라미네이트는 성형 가능한 rnh의 경우보다 신축성이 크다.Laminates of non-molding structures are more elastic than moldable rnh.

도1-4는 공지 리튬이온 배터리(100)를 보여준다. 도1은 중앙 챔버(112)를 에워싸는 주변부(111) 너머로 연장된 2개의 금속 탭(107)을 갖는 리튬이온 배터리(100)의 평면도이다. 주변부(111)는 전방 시일 영역(113)과 측부 및 배면 시일 영역(109)을 포함한다. 도2는 리튬이온 배터리(100)의 측부 단면도이다. 중앙 챔버(112)에 축적된 바이 셀(108)이 도시된다. 전해질은 중앙 챔버(112)에 담긴다.측부 시일 영역(109)은 부위(114)위로 구부려 지며 실제 배터리 어셈블리에서 완전히 아래로 접힌다. 도3은 리튬이온 배터리(100)의 종방향 단면도이다. 알루미늄 탭(107)은 전방 시일 영역(113)을 통해 연장되어 알루미늄 도선(115)에 의해 축적된 바이 셀(108)과 연결된다. 중앙 챔버(112)는 하부 라미네이트(116)에 형성되고 상부 라미네이트(117)로 덮인다. 전방 시일 영역(113)과 측부 및 배면 시일 영역(109). 도4에서 상부 라미네이트(117)는 외부층에서 내부층으로 다음과 같이 구성된다:1-4 show a known lithium ion battery 100. 1 is a plan view of a lithium ion battery 100 having two metal tabs 107 extending beyond a periphery 111 that encloses a central chamber 112. The periphery 111 includes a front seal region 113 and side and back seal regions 109. 2 is a side cross-sectional view of the lithium ion battery 100. The bi-cells 108 accumulated in the central chamber 112 are shown. The electrolyte is contained in the central chamber 112. The side seal area 109 is bent over the area 114 and folded down completely in the actual battery assembly. 3 is a longitudinal cross-sectional view of the lithium ion battery 100. The aluminum tab 107 extends through the front seal area 113 and connects with the bi-cell 108 accumulated by the aluminum lead 115. The central chamber 112 is formed in the lower laminate 116 and covered with the upper laminate 117. Anterior seal region 113 and lateral and back seal regions 109. In FIG. 4 the upper laminate 117 is constructed from the outer layer to the inner layer as follows:

101...폴리에틸렌테레프탈레이트나 배향된 폴리아미드(oPA) 필름101 Polyethylene terephthalate or oriented polyamide (oPA) film

102...우레탄 접착제층102 ... urethane adhesive layer

103...알루미늄 포일103 ... aluminum foil

104...우레탄 또는 아크릴산 변성된 폴리에틸렌(EAA) 층104 Urethane or Acrylic Acid Modified Polyethylene (EAA) Layer

105...폴리에틸렌테레프탈레이트 필름105 ... polyethylene terephthalate film

106...폴리프로필렌(PP) 또는 아크릴산 변성된 폴리에틸렌 실란트층106 ... Polypropylene (PP) or Acrylic Acid Modified Polyethylene Sealant Layer

도4에서 하부 라미네이트(116)는 외부층에서 내부층으로 다음과 같이 구성된다:In Figure 4, the bottom laminate 116 is constructed from the outer layer to the inner layer as follows:

106...폴리프로필렌(PP) 또는 아크릴산 변성된 폴리에틸렌 실란트층106 ... Polypropylene (PP) or Acrylic Acid Modified Polyethylene Sealant Layer

105...폴리에틸렌테레프탈레이트 필름105 ... polyethylene terephthalate film

104...우레탄 또는 아크릴산 변성된 폴리에틸렌(EAA) 층104 Urethane or Acrylic Acid Modified Polyethylene (EAA) Layer

103...알루미늄 포일103 ... aluminum foil

102...우레탄 접착제층102 ... urethane adhesive layer

101...폴리에틸렌테레프탈레이트나 배향된 폴리아미드(oPA) 필름101 Polyethylene terephthalate or oriented polyamide (oPA) film

도4에서 알루미늄 탭(107)은 상부 라미네이트(117)와 하부 라미네이트(116)의 내부 실란트층(106) 사이에서 결합된다(탭 시일(110)). 탭(107) 주위의 시일은 전해질 누출 및 수분 유입되는 경향이 있다.In FIG. 4, the aluminum tab 107 is bonded between the upper laminate 117 and the inner sealant layer 106 of the lower laminate 116 (tab seal 110). Seals around tab 107 tend to leak electrolyte and introduce moisture.

도5-8은 본 발명의 리튬이온 배터리(118)를 보여준다. 도5는 중앙 챔버(112)를 에워싸는 주변부(111) 너머로 연장된 2개의 금속 탭(107)을 갖는 리튬이온 배터리(118)의 평면도이다. 주변부(111)는 전방 시일 영역(113)과 측부 및 배면 시일 영역(109)을 포함한다. 도6은 리튬이온 배터리(118)의 측부 단면도이다. 중앙 챔버(112)(직사각형 수평 단면을 갖는)에 축적된 바이 셀(108)이 도시된다. 전해질은 중앙 챔버(112)에 담긴다. 측부 시일 영역(109)은 부위(114)위로 구부려 지며 실제 배터리 어셈블리에서 완전히 아래로 접힌다. 도7은 리튬이온 배터리(118)의 종방향 단면도이다. 알루미늄 탭(107)은 전방 시일 영역(113)을 통해 연장되어 알루미늄 도선(115)에 의해 축적된 바이 셀(108)과 연결된다. 중앙 챔버(112)는 하부 라미네이트(119)에 형성되고 상부 라미네이트(120)로 덮인다. 전방 시일 영역(113)과 측부 및 배면 시일 영역(109). 도8에서 상부 라미네이트(120)는 외부층에서 내부층으로 다음과 같이 구성된다:5-8 show a lithium ion battery 118 of the present invention. 5 is a plan view of a lithium ion battery 118 having two metal tabs 107 extending beyond the periphery 111 surrounding the central chamber 112. The periphery 111 includes a front seal region 113 and side and back seal regions 109. 6 is a side cross-sectional view of the lithium ion battery 118. The bi-cell 108 is shown accumulated in the central chamber 112 (having a rectangular horizontal cross section). The electrolyte is contained in the central chamber 112. The side seal area 109 bends over the area 114 and folds down completely in the actual battery assembly. 7 is a longitudinal cross-sectional view of the lithium ion battery 118. The aluminum tab 107 extends through the front seal area 113 and connects with the bi-cell 108 accumulated by the aluminum lead 115. The central chamber 112 is formed in the lower laminate 119 and covered with the upper laminate 120. Anterior seal region 113 and lateral and back seal regions 109. In FIG. 8 the upper laminate 120 is constructed from the outer layer to the inner layer as follows:

101...폴리에틸렌테레프탈레이트나 배향된 폴리아미드(oPA) 필름101 Polyethylene terephthalate or oriented polyamide (oPA) film

102...우레탄 접착제층102 ... urethane adhesive layer

103...알루미늄 포일103 ... aluminum foil

111...폴리프로필렌, 폴리아미드 또는우레탄 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트핫멜트 코팅111.Polypropylene, polyamide or urethane or polyethylene terephthalate hot melt coating

도8에서 하부 라미네이트(119)는 외부층에서 내부층으로 다음과 같이 구성된다:In FIG. 8 the lower laminate 119 is constructed from the outer layer to the inner layer as follows:

111...폴리프로필렌, 폴리아미드 또는우레탄 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 핫멜트 코팅111.Polypropylene, polyamide or urethane or polyethylene terephthalate hot melt coating

103...알루미늄 포일103 ... aluminum foil

102...우레탄 접착제층102 ... urethane adhesive layer

101...폴리에틸렌테레프탈레이트나 배향된 폴리아미드(oPA) 필름101 Polyethylene terephthalate or oriented polyamide (oPA) film

도8에서 알루미늄 탭(107)은 상부 라미네이트(120)와 하부 라미네이트(119)의 핫멜트 코팅(106) 사이에서 결합된다(탭 시일(110)). 탭(107) 주위의 핫멜트 폴리머(106) 시일은 전해질 누출 및 수분 유입이 방지되는 기밀 시일이다.In FIG. 8, the aluminum tab 107 is bonded between the hot melt coating 106 of the upper laminate 120 and the lower laminate 119 (tab seal 110). The hot melt polymer 106 seal around the tab 107 is an airtight seal that prevents electrolyte leakage and moisture ingress.

공지 리튬이온 배터리(100)와 본 발명 리튬이온 배터리(121)에서 탭(107) 주위의 실링의 비교가 도9 및 도10에 도시된다. 도9의 공지 리튬이온 배터리(100)는 도1-4의 것과 동일하다.A comparison of the sealing around the tab 107 in the known lithium ion battery 100 and the inventive lithium ion battery 121 is shown in FIGS. 9 and 10. The known lithium ion battery 100 of FIG. 9 is the same as that of FIGS. 1-4.

도10은 본 발명 리튬이온 배터리(121)의 단면도이다. 도10에서 상부 라미네이트(123)는 외부층에서 내부층으로 다음과 같이 구성된다:10 is a cross-sectional view of the lithium ion battery 121 of the present invention. In FIG. 10 the upper laminate 123 is constructed from the outer layer to the inner layer as follows:

101...폴리에틸렌테레프탈레이트나 배향된 폴리아미드(oPA) 필름101 Polyethylene terephthalate or oriented polyamide (oPA) film

102...우레탄 접착제층102 ... urethane adhesive layer

103...알루미늄 포일103 ... aluminum foil

106...아크릴산 변성 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 무수 말레산 변성된 프로필렌 실란트층106 ... Acrylic acid modified polyethylene, polypropylene or maleic anhydride modified propylene sealant layer

111...폴리프로필렌, 폴리아미드 또는우레탄 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 핫멜트 코팅111.Polypropylene, polyamide or urethane or polyethylene terephthalate hot melt coating

도10에서 하부 라미네이트(122)는 외부층에서 내부층으로 다음과 같이 구성된다:In FIG. 10 the lower laminate 122 is constructed from the outer layer to the inner layer as follows:

111...폴리프로필렌, 폴리아미드 또는우레탄 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 핫멜트 코팅111.Polypropylene, polyamide or urethane or polyethylene terephthalate hot melt coating

106...아크릴산 변성 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 무수 말레산 변성된 프로필렌 실란트층106 ... Acrylic acid modified polyethylene, polypropylene or maleic anhydride modified propylene sealant layer

103...알루미늄 포일103 ... aluminum foil

102...우레탄 접착제층102 ... urethane adhesive layer

101...폴리에틸렌테레프탈레이트나 배향된 폴리아미드(oPA) 필름101 Polyethylene terephthalate or oriented polyamide (oPA) film

본 발명 배터리(121)의 핫멜트 폴리머 탭 시일 영역은 공지 배터리(100)의 탭 시일 영역보다 양호하다.The hot melt polymer tab seal area of the battery 121 of the present invention is better than the tap seal area of the known battery 100.

도11-16은 본 발명 리튬이온 배터리(124)의 핀-시일 타입 포치를 보여준다. 도11은 핀-시일 부위(126)을 갖는 포치 몸체(125)를 포함한 리튬이온 배터리(124)의 사시도이다.11-16 show a pin-seal type porch of the present invention lithium ion battery 124. 11 is a perspective view of a lithium ion battery 124 including a porch body 125 having a pin-seal portion 126.

2개의 전기전도성 금속(특히 알루미늄) 탭(107)이 배터리(124)의 전방 주변부(127) 너머로 연장된다. 도15는 배터리(124)의 전방 단부를 보여준다. 도13 및 도14는 배터리(124)의 배면 단부를 보여준다. 몸체(125)와 핀-시일 부위(126)는 본발명에서 사용되는 라미네이트로 구성된다. 배터리(124)는 전방 탭 시일(127), 전방 핀-시일(128), 배면 시일(129) 및 배면 핀-시일(130)을 갖는 일편 라미네이트로 구성된다. 전방 탭 시일(127) 및 전방 핀-시일(128) 영역의 라미네이트의 내면에 핫멜트 폴리머(131)가 코팅된다. 전방 탭 시일(127) 및 전방 핀-시일(128)이 형성될 때 핫멜트 폴리머(131)는 탭(107) 주위를 완전 밀봉한다. 이것은 도16에 가장 잘 도시된다. 핫멜트 폴리머(131)는 또한 배면 시일(129) 및 배면 핀-시일(130) 영역의 라미네이트의 내부에도 코팅된다. 배면 시일(129) 및 배면 핀-시일(130)이 형성될 때 핫멜트 폴리머(131)는 배면 시일(129) 및 배면 핀-시일(130)의 교점에 형성된 구멍이나 공극을 완전 밀봉한다. 도12는 배터리(124)의 측부 단면도이다. 중앙 챔버(112)에 축적된 바이 셀(108)이 도시된다. 전해질은 중앙 챔버(112)에 담긴다. 전방 및 배면 시일은 핫멜트 폴리머(131)에 의해 전해질 누출 및 수분(물 및 증기) 유입에 대해 완전 밀봉된다.Two electrically conductive metal (particularly aluminum) tabs 107 extend beyond the front perimeter 127 of the battery 124. 15 shows the front end of a battery 124. 13 and 14 show the back end of the battery 124. Body 125 and pin-seal portion 126 consist of a laminate used in the present invention. The battery 124 is comprised of a single piece laminate having a front tab seal 127, a front pin-seal 128, a back seal 129, and a back pin-seal 130. Hot melt polymer 131 is coated on the inner surface of the laminate in the region of the front tab seal 127 and the front pin-seal 128. The hotmelt polymer 131 completely seals around the tab 107 when the front tab seal 127 and the front pin-seal 128 are formed. This is best shown in FIG. Hotmelt polymer 131 is also coated on the interior of the laminate in the back seal 129 and back pin-seal 130 regions. When the back seal 129 and the back pin-seal 130 are formed, the hot melt polymer 131 completely seals holes or voids formed at the intersections of the back seal 129 and the back pin-seal 130. 12 is a side cross-sectional view of the battery 124. The bi-cells 108 accumulated in the central chamber 112 are shown. The electrolyte is contained in the central chamber 112. The front and back seals are completely sealed against electrolyte leakage and moisture (water and vapor) ingress by hot melt polymer 131.

도17-19는 본 발명의 3면 시일(성형 불가능한) 포치를 보여준다. 도17은 전방 탭 시일 영역(134) 및 측부 시일 영역(135)과 중앙 챔버(136)를 갖는 포치 몸체(133)를 포함한 리튬이온 배터리(132)의 평면도이다. 2개의 전기전도성 금속(특히 알루미늄, 구리 또는 니켈) 탭(107)이 전방 탭 시일 영역(134) 너머로 연장된다. 도18에서 배터리(132)의 몸체(133)는 본 발명의 라미네이트(137)로 형성된다. 핫멜트 폴리머(140)가 전방 탭 시일 영역(134)에서 라미네이트(137)위로 포개진 내면 상에 코팅된다. 전방 탭 시일 영역(134)이 형성될 때 핫멜트 폴리머(140)는 탭(107) 주위를 완전 밀봉한다. 이것은 도19에 가장 잘 도시된다. 축적된 바이-셀(도시안된) 및 전해질은 중앙 챔버(112)에 포함된다. 전방 탭 시일 영역(134)은 핫멜트 폴리머(140)에 의해 전해질 누출 및 수분 유입에 대해 완전 밀봉된다.17-19 show the three-sided seal (non-molded) porch of the present invention. FIG. 17 is a top view of a lithium ion battery 132 including a porch body 133 having a front tab seal region 134 and a side seal region 135 and a central chamber 136. Two electrically conductive metal (particularly aluminum, copper or nickel) tabs 107 extend beyond the front tab seal area 134. 18, the body 133 of the battery 132 is formed of the laminate 137 of the present invention. Hotmelt polymer 140 is coated on the inner surface nested over laminate 137 in front tab seal area 134. Hot melt polymer 140 completely seals around tab 107 when front tab seal region 134 is formed. This is best shown in FIG. Accumulated bi-cells (not shown) and electrolyte are included in the central chamber 112. The front tab seal area 134 is completely sealed against electrolyte leakage and moisture ingress by the hot melt polymer 140.

본 발명 및 공지 기술의 시일 강도는 다음과 같다:The seal strengths of the present invention and known techniques are as follows:

공지 기술본 발명Known technology

6-15n/15MM>10-20N/15mm6-15n / 15MM> 10-20N / 15mm

그러므로 200% 시일강도 증가가 달성된다. 사용온도의 함수로서 시일 강도 역시 대단히 중요하다. 시일은 열적 및 기계적 응력 하에서도 기능을 해야 한다. 그러므로 실란트 물질의 선택이 매우 중요하다. 본 발명에서 실란트 물질의 선택은 배터리가 노출되는 최고온도 이상의 융점을 갖는 물질에 집중된다. 배터리가 노출되는 최고온도는 120℃이다. 장기간 테스트는 60℃에서 30일 이상, 85℃이상에서 4일간 보통 수행된다. 이러한 온도에서 누출 부재와 시일을 통한 이동에 의한 전해질 손실 최소화가 중요하다.Therefore, a 200% seal strength increase is achieved. Seal strength as a function of service temperature is also of great importance. The seal must function under thermal and mechanical stresses. Therefore, the choice of sealant material is very important. The choice of sealant material in the present invention is focused on the material having a melting point above the maximum temperature at which the battery is exposed. The maximum temperature the battery is exposed to is 120 ° C. Long term tests are usually performed at 60 ° C. for at least 30 days and at 85 ° C. for 4 days. At these temperatures it is important to minimize electrolyte losses due to movement through the leaking member and seal.

그러므로 선택된 실란트는 배터리가 노출되는 최고온도, 즉 120℃이상의 융점을 갖는 물질이다.The sealant chosen is therefore a material having a melting point above 120 ° C., at which temperature the battery is exposed.

선택 시스템 중 하나는 라미네이트 포일 상에 얇은 라커 코팅이 관련된다.One of the selection systems involves a thin lacquer coating on the laminate foil.

본 발명The present invention

12-50㎛, 특히 12-30㎛의 폴리아미드나 폴리에스테르 필름Polyamide or polyester film of 12-50 μm, in particular 12-30 μm

접착제나 타이 층Adhesive or tie layer

6-100㎛, 특히 20-60㎛, 더더욱 20-50㎛ 알루미늄 포일6-100 μm, especially 20-60 μm, even 20-50 μm aluminum foil

3-50㎛, 특히 3-30㎛, 더더욱 3-10㎛ 폴리프로필렌 실란트3-50 μm, especially 3-30 μm, even 3-10 μm polypropylene sealant

본 발명의 물질은 탭 영역의 밀봉을 위해 다량의 실란트 물질을 라미네이트에 사용하지 않으므로 공지 물질에 비해 두께가 절반이 될 수 있으며 PET 또는 oPA와 같은 내열성 필름을 제거한다.The material of the present invention does not use a large amount of sealant material in the laminate for sealing of the tab area and can be half the thickness compared to known materials and removes heat resistant films such as PET or oPA.

실시예1Example 1

본 발명의 성형 가능한 라미네이트 구조Moldable Laminate Structures of the Invention

폴리아미드 필름, 25㎛Polyamide film, 25㎛

우레탄 접착제Urethane adhesive

알루미늄 포일, 45㎛Aluminum foil, 45㎛

폴리프로필렌 코팅, 6㎛Polypropylene Coating, 6 μm

본 발명은 공지 기술과 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 즉 깊이가 4.5mm이고 거의 수직인 벽(공지 기술의 경우 4도)이 형성된다.The present invention can be formed in the same shape as the known art. In other words, a 4.5mm deep and nearly vertical wall (4 degrees in the case of known technology) is formed.

상승된 온도에서 전해질에 대한 시일의 내성은 다음과 같고 형성될 때 전해질 충전 및 밀봉된 패키지가 30일간 60℃에 노출된다.The seal's resistance to electrolyte at elevated temperatures is as follows and the electrolyte filled and sealed package is exposed to 60 ° C. for 30 days when formed.

공지 기술본 발명Known technology

22-105mg, 구조에 따라1.8-3.0mg22-105mg, 1.8-3.0mg depending on the structure

위의 수치는 30일간 시일을 통해 이동된 전해질의 양을 표시한다. 그러므로 본 발명은 공지 물질에 비해 전해질에 대해 7배 이상 내성 및 밀봉성이 좋다.The above figures indicate the amount of electrolyte transferred through the seal for 30 days. Therefore, the present invention is seven times more resistant and sealable to electrolytes than known materials.

탭 영역이 본 발명의 핫멜트를 써서 밀봉된다. 핫멜트는 배터리에 따라 두께가 20-100마이크론인 탭 주위의 두께 차이를 보상한다. 폴리아미드, 폴리에스테르또는 폴리올레핀, 특히 폴리프로필렌 기초 핫멜트가 본 발명의 라미네이트나 탭 상에 적용되어서 이러한 탭의 측부를 완전히 밀폐하여 기밀 시일을 제공한다. 동시에 핫멜트는 탭이 패키지의 알루미늄과 접촉을 방지하여 배터리의 단락을 방지한다.The tab area is sealed using the hot melt of the present invention. Hotmelt compensates for differences in thickness around taps that are 20-100 microns thick, depending on the battery. Polyamides, polyesters or polyolefins, in particular polypropylene based hot melts, are applied on the laminates or tabs of the present invention to completely seal the sides of these tabs to provide an airtight seal. At the same time, the hot melt prevents the tabs from contacting the aluminum of the package, which shortens the battery.

라미네이트 실란트와 핫멜트의 유사 성질의 중요성은 열 밀봉 공정의 촉진에 있다. 본 발명 라미네이트 실란트와 핫멜트가 탭과 함께 밀봉되며 나머지 주변부도 동일한 온도, 압력 및 체류시간 조건으로 동시에 밀봉된다.The importance of the similar properties of laminate sealants and hot melts is in promoting the heat sealing process. The inventive laminate sealant and hot melt are sealed together with the tab and the remaining periphery is also sealed at the same temperature, pressure and residence time conditions.

본 발명의 프로필렌 실란트는 150℃의 융점을 가지며 핫멜트는 156℃의 융점을 가져 열 밀봉 공정 동안에 두 물질 간에 완벽하게 일치된다.The propylene sealant of the present invention has a melting point of 150 ° C. and the hot melt has a melting point of 156 ° C., which is a perfect match between the two materials during the heat sealing process.

공지 물질을 사용할 경우에 시간이 지남에 따라 전해질 이동에 대해 탭 영역을 보호하기가 매우 곤란하다. 형성, 전해질 충전 및 밀봉된 패키지로 동일한 병렬 테스트가 수행되는데, 공지 물질과 핫멜트를 사용하는 본 발명 물질을 탭에서 테스트 한다. 선택된 탭 물질은 50마이크론 두께의 알루미늄이다. 밀봉된 패키지가 20일간 60℃에 노출되고 전해질 손실이 정량된다.It is very difficult to protect the tap area against electrolyte migration over time when known materials are used. The same parallel test is carried out with the formed, electrolyte filled and sealed package, in which the inventive material using known materials and hot melts is tested in the tap. The selected tab material is 50 microns thick aluminum. The sealed package is exposed to 60 ° C. for 20 days and the electrolyte loss is quantified.

공지 물질로 밀봉됨 탭본 발명에 따라 밀봉된 탭Sealed tab with known material Tab sealed according to the present invention

구조에 따라 111-736mg12-21mg111-736mg12-21mg depending on the structure

위의 데이터는 20일 이후에 밀봉된 탭 영역 및 주위영역을 포함하여 시일을 통해 손실된 전해질의 양을 보여준다. 그러므로 탭 밀봉에 핫멜트를 사용한 본 발명의 물질은 공지 물질에 비해 5배 이상의 성능을 보인다. 또한 본 발명은 전해질 손실량을 감소시킨다.The above data shows the amount of electrolyte lost through the seal, including the tapped area and the surrounding area sealed after 20 days. Therefore, the material of the present invention, which uses hot melt for tap sealing, exhibits at least five times the performance of known materials. The present invention also reduces the amount of electrolyte loss.

배터리 보호 측면에서 괄목할만한 성능 개선에 추가적으로 본 발명의 라미네이트는 공지 물질보다 25% 더 가볍다. 동시에 성형 가능한 구조의 경우 본 발명의 물질은 공지 물질보다 40% 더 얇다.In addition to the remarkable performance improvements in battery protection, the laminate of the present invention is 25% lighter than known materials. The material of the invention is 40% thinner than known materials for simultaneously moldable structures.

게다가 탭의 측부를 밀폐하기 위해서 적용된 핫멜트의 양을 변화시켜 상이한 크기 및 두께의 탭이 용이하게 수용될 수 있다. 이것은 본 발명의 라미네이트를 변경시키지 않고도 가능하다. 반면에 공지 물질을 사용할 경우에 더 두껍거나 얇은 탭을 수용하기 위해서 실란트층이 변경될 필요가 있다. 그러므로 탭이 50마이크론 대신에 80마이크론 이면 탭 주변에 기밀 시일을 제공하기 위해서 공지 라미네이트의 실란트 물질은 두께가 거의 2배가 되어야 한다. 시일이 두꺼울수록 전해질 및 수분에 대한 이동 경로가 커지므로 이것은 시일을 통한 전해질 및 수분의 이동에 영향을 미친다. 추가로 포개질 필요가 있는 측부 시일 역시 더 두껍고 더 공간을 많이 차지하며 공지 라미네이트의 벌크 성질 때문에 포개기도 어렵다.In addition, different sizes and thicknesses of tabs can be easily accommodated by varying the amount of hot melt applied to seal the sides of the tabs. This is possible without changing the laminate of the present invention. On the other hand, when using known materials, the sealant layer needs to be modified to accommodate thicker or thinner tabs. Therefore, if the tab is 80 microns instead of 50 microns, the sealant material of known laminates should be nearly twice as thick to provide a hermetic seal around the tab. The thicker the seal, the greater the path of travel for electrolyte and moisture, which affects the transport of electrolyte and moisture through the seal. Side seals that need to be additionally stacked are also thicker and take up more space and are difficult to stack because of the bulk nature of known laminates.

본 발명은 측부 시일을 희생시키지 않으면서 탭 시일 영역에 핫멜트를 적절하게 투여하여 이러한 모든 문제를 해결한다. 이동은 최소로 유지되며 측부시일을 접는 것도 전혀 영향을 받지 않는다.The present invention solves all of these problems by appropriately administering the hotmelt to the tab seal area without sacrificing side seals. Movement is kept to a minimum and folding the side seals is not affected at all.

접힐 필요가 있는 시일 영역은 본 발명이나 공지 기술의 경우 2층으로 구성된다. 그러므로 본 발명의 경우 시일의 두께는 40% 더 얇아 주름진 시일에 손실된 공간을 크게 감소시킨다. 추가로 본 발명의 물질은 공지 물질에 비해 향상된 성능을 보인다. 이것은 접는 공정을 용이하게 한다.The seal area that needs to be folded consists of two layers in the case of the present invention or known technology. Therefore, in the case of the present invention, the thickness of the seal is 40% thinner, which greatly reduces the space lost in the corrugated seal. In addition, the materials of the present invention show improved performance over known materials. This facilitates the folding process.

성형이 필요 없다면 본 발명을 기초로 더 얇은 라미네이트가 사용될 수 있다:Thinner laminates may be used based on the present invention if no molding is required:

폴리에스테르 또는 폴리아미드 필름, 9-12㎛Polyester or polyamide film, 9-12 μm

우레탄 접착제Urethane adhesive

알루미늄 포일, 10-25㎛Aluminum foil, 10-25㎛

폴리프로필렌 코팅, 3-6㎛Polypropylene coating, 3-6㎛

알루미늄 포일에 핀홀이 없도록 최소 20-25㎛ 두께의 포일이 선호된다.Foils of at least 20-25 μm thickness are preferred so that the aluminum foil is free of pinholes.

실시예2Example 2

성형 불가능한 리튬이온 배터리를 제조하기 위해서 라미네이트가 사용된다. 라미네이트는 다음으로 구성된다:Laminates are used to make non-moldable lithium ion batteries. The laminate consists of:

폴리에스테르 필름, PET 12㎛Polyester film, PET 12 μm

우레탄 접착제Urethane adhesive

알루미늄 포일, 25㎛Aluminum foil, 25㎛

폴리프로필렌 코팅, 3㎛Polypropylene Coating, 3 μm

본 발명의 라미네이트로 완전 기밀 시일을 제공하기 위해서 금속 탭을 밀봉할 핫멜트가 사용된다.Hotmelts are used to seal the metal tabs to provide a fully hermetic seal with the laminate of the present invention.

핀-시일 타입 포치가 형성되면 핀-시일이 연결시키는 단부 시일의 2 단부가 일체성 측면에서 가장 중요하다. 본 발명은 또한 탭 영역에 추가적으로 핀-시일과 단부 시일 사이의 연결점에 핫멜트를 적용한다.Once the pin-seal type porch is formed, the two ends of the end seal to which the pin-seal connects are most important in terms of integrity. The invention also applies hot melt to the connection point between the pin-seal and the end seal in addition to the tab area.

Claims (41)

(a)주변부와 중심부를 갖는 제1 라미네이트,(a) a first laminate having a peripheral portion and a central portion, (b)주변부와 중심부를 갖는 제2 라미네이트, 제1 및 제2 라미네이트는 금속포일, 금속포일의 한 면에 결합된 외부 폴리머층, 금속 포일의 적어도 주변부에서 알루미늄 포일의 다른 한 면상에 있는 핫멜트 폴리머 코팅을 포함하고, 제1 및 제2 라미네이트의 주변부의 핫멜트 폴리머 코팅은 함께 밀봉되며,(b) a second laminate having a perimeter and a central portion, the first and second laminates comprising a metal foil, an outer polymer layer bonded to one side of the metal foil, a hot melt polymer on the other side of the aluminum foil at least at the periphery of the metal foil A coating, wherein the hotmelt polymer coating at the periphery of the first and second laminates is sealed together, (c)제1 및 제2 라미네이트의 중심부에 의해 형성된 중앙 챔버,(c) a central chamber formed by the central portions of the first and second laminates, (d)중앙 챔버에서 전류 전도성 방식으로 배열된 양극, 음극 및 전해질,(d) anodes, cathodes and electrolytes arranged in a current chamber in a central chamber; (e)2개의 주변부 사이에 위치된 2개의 전기 전도성 커넥터 스트립으로 커넥터의 한 단부는 중앙 챔버에서 양극에 연결되고 다른 커넥터의 한 단부는 중앙 챔버에서 음극에 연결되고 두 커넥터의 나머지 단부는 라미네이트의 주변부 너머로 연장되는 커넥터 스트립으로 구성된 배터리(e) two electrically conductive connector strips located between the two perimeters, one end of which is connected to the anode in the central chamber, one end of which is connected to the cathode in the central chamber, and the other end of the two connectors Battery consisting of connector strips extending beyond the perimeter (a)주변부와 중심부를 갖는 제1 라미네이트,(a) a first laminate having a peripheral portion and a central portion, (b)주변부와 중심부를 갖는 제2 라미네이트, 제1 및 제2 라미네이트는 금속포일, 금속포일의 한 면에 결합된 외부 폴리머층, 금속 포일의 적어도 주변부에서 알루미늄 포일의 다른 한 면상에 있는 핫멜트 폴리머 코팅을 포함하고, 제1 및 제2 라미네이트의 주변부의 핫멜트 폴리머 코팅은 함께 밀봉되며,(b) a second laminate having a perimeter and a central portion, the first and second laminates comprising a metal foil, an outer polymer layer bonded to one side of the metal foil, a hot melt polymer on the other side of the aluminum foil at least at the periphery of the metal foil A coating, wherein the hotmelt polymer coating at the periphery of the first and second laminates is sealed together, (c)제1 및 제2 라미네이트의 중심부에 의해 형성된 중앙 챔버,(c) a central chamber formed by the central portions of the first and second laminates, (d)중앙 챔버에서 전류 전도성 방식으로 배열된 양극, 음극 및 전해질,(d) anodes, cathodes and electrolytes arranged in a current chamber in a central chamber; (e)2개의 주변부 사이에 위치된 2개의 전기 전도성 커넥터 스트립으로 커넥터의 한 단부는 중앙 챔버에서 양극에 연결되고 다른 커넥터의 한 단부는 중앙 챔버에서 음극에 연결되고 두 커넥터의 나머지 단부는 라미네이트의 주변부 너머로 연장되는 커넥터 스트립으로 구성된 배터리 패키징(e) two electrically conductive connector strips located between the two perimeters, one end of which is connected to the anode in the central chamber, one end of which is connected to the cathode in the central chamber, and the other end of the two connectors Battery packaging consisting of connector strips extending beyond the perimeter (a)주변부와 중심부를 갖는 제1 라미네이트,(a) a first laminate having a peripheral portion and a central portion, (b)주변부와 중심부를 갖는 제2 라미네이트, 제1 및 제2 라미네이트는 금속포일, 금속포일의 한 면에 결합된 외부 폴리머층, 금속 포일의 다른 한 면상에 있는 내부 폴리머 실란트층을 포함하고, 제1 및 제2 라미네이트의 주변부의 내부 폴리머 실란트층은 함께 밀봉되며,(b) a second laminate having a perimeter and a central portion, the first and second laminates comprising a metal foil, an outer polymer layer bonded to one side of the metal foil, an inner polymer sealant layer on the other side of the metal foil, The inner polymer sealant layer at the periphery of the first and second laminates is sealed together, (c)제1 및 제2 라미네이트의 중심부에 의해 형성된 중앙 챔버,(c) a central chamber formed by the central portions of the first and second laminates, (d)중앙 챔버에서 전류 전도성 방식으로 배열된 양극, 리튬 합금이나 화합물인 음극 및 전해질,(d) anodes, electrolytes and lithium alloys or compounds arranged in a current-conducting manner in a central chamber; (e)2개의 주변부 사이에 위치된 2개의 전기 전도성 커넥터 스트립으로 커넥터의 한 단부는 중앙 챔버에서 양극에 연결되고 다른 커넥터의 한 단부는 중앙 챔버에서 음극에 연결되고 두 커넥터의 나머지 단부는 라미네이트의 주변부 너머로 연장되는 커넥터 스트립으로 구성되고 핫멜트 폴리머가 각 커넥터 주위 영역에서 각 커넥터와 실란트층의 주변부 사이에 밀폐 방식으로 위치되는 리튬 배터리(e) two electrically conductive connector strips located between the two perimeters, one end of which is connected to the anode in the central chamber, one end of which is connected to the cathode in the central chamber, and the other end of the two connectors Lithium battery consisting of connector strips extending beyond the periphery and hot-melt polymer positioned in a sealed manner between each connector and the perimeter of the sealant layer in the area around each connector 제 3항에 있어서, 금속포일이 알루미늄 포일, 소프트 어닐링된 알루미늄합금 포일, 소프트 어닐링된 구리합금 포일 또는 니켈임을 특징으로 하는 배터리4. The battery of claim 3 wherein the metal foil is aluminum foil, soft annealed aluminum alloy foil, soft annealed copper alloy foil or nickel. 제 3항에 있어서, 리튬 배터리가 리튬 폴리머 배터리이고 금속 포일이 알루미늄 포일임을 특징으로 하는 배터리The battery of claim 3 wherein the lithium battery is a lithium polymer battery and the metal foil is aluminum foil. 제 3항에 있어서, 리튬 배터리가 리튬 이온 배터리임을 특징으로 하는 배터리The battery of claim 3 wherein the lithium battery is a lithium ion battery. 제 6항에 있어서, 금속포일이 5-100㎛의 두께를 갖는 알루미늄 포일임을 특징으로 하는 배터리The battery according to claim 6, wherein the metal foil is an aluminum foil having a thickness of 5-100 μm. 제 7항에 있어서, 알루미늄포일이 소프트 어닐링된 알루미늄합금 포일임을 특징으로 하는 배터리8. The battery of claim 7, wherein the aluminum foil is a soft annealed aluminum alloy foil. 제 6항에 있어서, 내부 폴리머 실란트층이 무수말레산 그래프트 폴리프로필렌, 에폭시-프로필렌 물질, 프로필렌, 아크릴산 변성 프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 우레탄임을 특징으로 하는 배터리7. The battery of claim 6 wherein the inner polymer sealant layer is maleic anhydride graft polypropylene, epoxy-propylene material, propylene, acrylic acid modified propylene, polyethylene, polyamide, polyester or urethane. 제 9항에 있어서, 내부 폴리머 실란트층이 폴리아미드 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트임을 특징으로 하는 배터리10. The battery of claim 9 wherein the inner polymer sealant layer is polyamide or polyethylene terephthalate. 제 9항에 있어서, 내부 폴리머 실란트층이 5-100㎛의 두께를 가짐을 특징으로 하는 배터리10. The battery of claim 9 wherein the inner polymer sealant layer has a thickness of 5-100 μm. 제 9항에 있어서, 내부 폴리머 실란트층이 120℃이상의 융점을 가짐을 특징으로 하는 배터리10. The battery of claim 9 wherein the inner polymer sealant layer has a melting point of at least 120 ° C. 제 6항에 있어서, 핫멜트 폴리머가 무수말레산 그래프트 폴리프로필렌, 에폭시-프로필렌 물질, 프로필렌, 아크릴산 변성 프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 우레탄임을 특징으로 하는 배터리The battery of claim 6 wherein the hot melt polymer is maleic anhydride graft polypropylene, epoxy-propylene material, propylene, acrylic acid modified propylene, polyethylene, polyamide, polyester or urethane. 제 9항에 있어서, 핫멜트 폴리머가 폴리아미드 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트임을 특징으로 하는 배터리10. The battery of claim 9 wherein the hot melt polymer is polyamide or polyethylene terephthalate. 제 13항에 있어서, 핫멜트 폴리머가 내부 폴리머 실란트층의 융점과 유사한 120℃이상의 융점을 가짐을 특징으로 하는 배터리The battery of claim 13 wherein the hot melt polymer has a melting point of at least 120 ° C. that is similar to the melting point of the inner polymer sealant layer. 제 9항에 있어서, 외부 폴리머층이 폴리아미드 또는 폴리에스테르임을 특징으로 하는 배터리10. The battery of claim 9 wherein the outer polymer layer is polyamide or polyester. 제 16항에 있어서, 외부 폴리머층이 12-50㎛의 두께를 가짐을 특징으로 하는 배터리The battery of claim 16 wherein the outer polymer layer has a thickness of 12-50 μm. 제 16항에 있어서, 외부 폴리머층이 양축 배향된 폴리아미드, 양축 배향된 폴리에스테르 또는 양축 배향된 폴리프로필렌임을 특징으로 하는 배터리17. The battery of claim 16 wherein the outer polymer layer is a biaxially oriented polyamide, a biaxially oriented polyester, or a biaxially oriented polypropylene. 제 6항에 있어서, 외부 폴리머층이 접착제층이나 타이 층으로 금속포일에 결합됨을 특징으로 하는 배터리7. The battery of claim 6 wherein the outer polymer layer is bonded to the metal foil with an adhesive layer or tie layer. 제 19항에 있어서, 접착제층이 용매 기초 또는 무-용매 우레탄 기초 접착제나 폴리에스테르 기초 접착제나 에폭시 기초 1성분 또는 2성분 접착제임을 특징으로 하는 배터리20. The battery of claim 19 wherein the adhesive layer is a solvent based or solvent-free urethane based adhesive or a polyester based adhesive or an epoxy based one or two component adhesive. 제 19항에 있어서, 타이 층이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 아크릴산 변성 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀임을 특징으로 하는 배터리20. The battery of claim 19 wherein the tie layer is polyethylene, polypropylene or polyolefin, such as acrylic acid modified polyethylene or polypropylene. 제 6항에 있어서, 리튬 배터리가 포치 모양을 가지거나 직사각형 직각 벽 모양의 공동 또는 3면 핀-시일 타입 포치를 가짐을 특징으로 하는 배터리7. The battery of claim 6 wherein the lithium battery has a porch shape or has a rectangular right-angle wall shaped cavity or a three-sided pin-seal type porch. 제 6항에 있어서, 핫멜트 폴리머가 내부 폴리머 실란트층의 전체 표면상의 코팅임을 특징으로 하는 배터리7. The battery of claim 6 wherein the hot melt polymer is a coating on the entire surface of the inner polymer sealant layer. (a)주변부와 중심부를 갖는 제1 라미네이트,(a) a first laminate having a peripheral portion and a central portion, (b)주변부와 중심부를 갖는 제2 라미네이트, 제1 및 제2 라미네이트는 알루미늄포일, 알루미늄포일의 한 면에 결합된 외부 폴리머층, 알루미늄 포일의 다른 한 면상에 있는 내부 폴리머 실란트층을 포함하고, 제1 및 제2 라미네이트의 주변부의 내부 폴리머 실란트층은 함께 밀봉되며,(b) a second laminate having a perimeter and a central portion, the first and second laminates comprising an aluminum foil, an outer polymer layer bonded to one side of the aluminum foil, an inner polymer sealant layer on the other side of the aluminum foil, The inner polymer sealant layer at the periphery of the first and second laminates is sealed together, (c)제1 및 제2 라미네이트의 중심부에 의해 형성된 중앙 챔버,(c) a central chamber formed by the central portions of the first and second laminates, (d)2개의 주변부 사이에 위치된 2개의 전기 전도성 커넥터 스트립으로 커넥터의 한 단부는 중앙 챔버에서 양극에 연결되고 다른 커넥터의 한 단부는 중앙 챔버에서 음극에 연결되고 두 커넥터의 나머지 단부는 라미네이트의 주변부 너머로 연장되는 커넥터 스트립으로 구성되고 핫멜트 폴리머가 각 커넥터 주위 영역에서 각 커넥터와 실란트층의 주변부 사이에 밀폐 방식으로 위치되는 리튬 배터리용 패키징(d) two electrically conductive connector strips located between the two perimeters, one end of which is connected to the anode in the central chamber, one end of which is connected to the cathode in the central chamber, and the other end of the two connectors Packaging for lithium batteries consisting of connector strips extending beyond the perimeter and where the hot melt polymer is hermetically located between each connector and the periphery of the sealant layer in the area around each connector (a)주변부와 중심부를 갖는 제1 라미네이트,(a) a first laminate having a peripheral portion and a central portion, (b)주변부와 중심부를 갖는 제2 라미네이트, 제1 및 제2 라미네이트는 알루미늄포일, 알루미늄포일의 한 면에 결합된 외부 폴리머층, 알루미늄포일의 적어도 주변부에서 알루미늄 포일의 다른 한 면상에 있는 핫멜트 폴리머코팅을 포함하고,제1 및 제2 라미네이트의 주변부의 핫멜트 폴리머 코팅은 함께 밀봉되며,(b) a second laminate having a perimeter and a central portion, the first and second laminates being an aluminum foil, an outer polymer layer bonded to one side of the aluminum foil, a hot melt polymer on the other side of the aluminum foil at least at the periphery of the aluminum foil A coating, wherein the hotmelt polymer coating at the periphery of the first and second laminates is sealed together, (c)제1 및 제2 라미네이트의 중심부에 의해 형성된 중앙 챔버,(c) a central chamber formed by the central portions of the first and second laminates, (d)중앙 챔버에서 전류 전도성 방식으로 배열된 양극, 리튬 합금이나 화합물인 음극 및 전해질,(d) anodes, electrolytes and lithium alloys or compounds arranged in a current-conducting manner in a central chamber; (e)2개의 주변부 사이에 위치된 2개의 전기 전도성 커넥터 스트립으로 커넥터의 한 단부는 중앙 챔버에서 양극에 연결되고 다른 커넥터의 한 단부는 중앙 챔버에서 음극에 연결되고 두 커넥터의 나머지 단부는 라미네이트의 주변부 너머로 연장되는 커넥터 스트립으로 구성되는 리튬이온 배터리(e) two electrically conductive connector strips located between the two perimeters, one end of which is connected to the anode in the central chamber, one end of which is connected to the cathode in the central chamber, and the other end of the two connectors Lithium-ion battery consisting of connector strips extending beyond the perimeter 제 25항에 있어서, 리튬 배터리가 리튬 폴리머 배터리임을 특징으로 하는 배터리27. The battery of claim 25 wherein the lithium battery is a lithium polymer battery. 제 25항에 있어서, 리튬 배터리가 리튬 이온 배터리임을 특징으로 하는 배터리The battery of claim 25 wherein the lithium battery is a lithium ion battery. 제 27항에 있어서, 금속포일이 5-100㎛의 두께를 갖는 알루미늄 포일임을 특징으로 하는 배터리28. The battery of claim 27 wherein the metal foil is an aluminum foil having a thickness of 5-100 μm. 제 28항에 있어서, 알루미늄포일이 소프트 어닐링된 알루미늄합금 포일임을 특징으로 하는 배터리29. The battery of claim 28 wherein the aluminum foil is a soft annealed aluminum alloy foil. 제 27항에 있어서, 내부 폴리머 실란트층이 무수말레산 그래프트 폴리프로필렌, 에폭시-프로필렌 물질, 프로필렌, 아크릴산 변성 프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 우레탄임을 특징으로 하는 배터리28. The battery of claim 27 wherein the inner polymer sealant layer is maleic anhydride graft polypropylene, epoxy-propylene material, propylene, acrylic acid modified propylene, polyethylene, polyamide, polyester, or urethane. 제 30항에 있어서, 내부 폴리머 실란트층이 5-100㎛의 두께를 가지고 120℃이상의 융점을 가짐을 특징으로 하는 배터리31. The battery of claim 30 wherein the inner polymer sealant layer has a thickness of 5-100 μm and a melting point of at least 120 ° C. 제 27항에 있어서, 핫멜트 폴리머가 무수말레산 그래프트 폴리프로필렌, 에폭시-프로필렌 물질, 프로필렌, 아크릴산 변성 프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 우레탄임을 특징으로 하는 배터리28. The battery of claim 27 wherein the hot melt polymer is maleic anhydride graft polypropylene, epoxy-propylene material, propylene, acrylic acid modified propylene, polyethylene, polyamide, polyester, or urethane. 제 32항에 있어서, 핫멜트 폴리머가 내부 폴리머 실란트층의 융점과 유사한 120℃이상의 융점을 가짐을 특징으로 하는 배터리33. The battery of claim 32 wherein the hot melt polymer has a melting point of at least 120 ° C. that is similar to the melting point of the inner polymer sealant layer. 제 27항에 있어서, 외부 폴리머층이 폴리아미드 또는 폴리에스테르임을 특징으로 하는 배터리28. The battery of claim 27 wherein the outer polymer layer is polyamide or polyester. 제 34항에 있어서, 외부 폴리머층이 12-50㎛의 두께를 가짐을 특징으로 하는 배터리35. The battery of claim 34 wherein the outer polymer layer has a thickness of 12-50 μm. 제 34항에 있어서, 외부 폴리머층이 양축 배향된 폴리아미드, 양축 배향된 폴리에스테르 또는 양축 배향된 폴리프로필렌임을 특징으로 하는 배터리35. The battery of claim 34 wherein the outer polymer layer is a biaxially oriented polyamide, a biaxially oriented polyester, or a biaxially oriented polypropylene. 제 27항에 있어서, 외부 폴리머층이 접착제층이나 타이 층으로 금속포일에 결합됨을 특징으로 하는 배터리28. The battery of claim 27 wherein the outer polymer layer is bonded to the metal foil with an adhesive layer or tie layer. 제 37항에 있어서, 접착제층이 용매 기초 또는 무-용매 우레탄 기초 접착제나 폴리에스테르 기초 접착제나 에폭시 기초 1성분 또는 2성분 접착제임을 특징으로 하는 배터리38. The battery of claim 37 wherein the adhesive layer is a solvent based or solvent-free urethane based adhesive or a polyester based adhesive or an epoxy based one or two component adhesive. 제 37항에 있어서, 타이 층이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 아크릴산 변성 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀임을 특징으로 하는 배터리38. The battery of claim 37 wherein the tie layer is polyethylene, polypropylene or polyolefin, such as acrylic acid modified polyethylene or polypropylene. 제 27항에 있어서, 리튬 배터리가 포치 모양을 가지거나 직사각형 직각 벽 모양의 공동 또는 3면 핀-시일 타입 포치를 가짐을 특징으로 하는 배터리28. The battery of claim 27 wherein the lithium battery has a porch shape or has a rectangular right-angle wall shaped cavity or a three-sided pin-seal type porch. (a)주변부와 중심부를 갖는 제1 라미네이트,(a) a first laminate having a peripheral portion and a central portion, (b)주변부와 중심부를 갖는 제2 라미네이트, 제1 및 제2 라미네이트는 알루미늄포일, 알루미늄포일의 한 면에 결합된 외부 폴리머층, 알루미늄포일의 적어도주변부에서 알루미늄 포일의 다른 한 면상에 있는 핫멜트 폴리머코팅을 포함하고, 제1 및 제2 라미네이트의 주변부의 핫멜트 폴리머 코팅은 함께 밀봉되며,(b) a second laminate having a perimeter and a central portion, the first and second laminates being an aluminum foil, an outer polymer layer bonded to one side of the aluminum foil, a hot melt polymer on the other side of the aluminum foil at least around the aluminum foil A coating, wherein the hotmelt polymer coating at the periphery of the first and second laminates is sealed together, (c)제1 및 제2 라미네이트의 중심부에 의해 형성된 중앙 챔버,(c) a central chamber formed by the central portions of the first and second laminates, (d)중앙 챔버에서 전류 전도성 방식으로 배열된 양극, 리튬 합금이나 화합물인 음극 및 전해질,(d) anodes, electrolytes and lithium alloys or compounds arranged in a current-conducting manner in a central chamber; (e)2개의 주변부 사이에 위치된 2개의 전기 전도성 커넥터 스트립으로 커넥터의 한 단부는 중앙 챔버에서 양극에 연결되고 다른 커넥터의 한 단부는 중앙 챔버에서 음극에 연결되고 두 커넥터의 나머지 단부는 라미네이트의 주변부 너머로 연장되는 커넥터 스트립으로 구성되는 리튬이온 배터리용 패키징(e) two electrically conductive connector strips located between the two perimeters, one end of which is connected to the anode in the central chamber, one end of which is connected to the cathode in the central chamber, and the other end of the two connectors Packaging for Li-ion batteries consisting of connector strips extending beyond the perimeter
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