KR20060037850A - Pouch type lithium secondary battery - Google Patents

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KR20060037850A
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Abstract

두 전극과 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와 상기 전극 조립체가 내장되는 파우치를 포함하여 이루어지는 베어 셀에, 보호회로를 포함하는 안전장치가 결합된 상태에서, 베어 셀과 보호회로가 모두 수지 몰드로 피복되어 형성됨을 특징으로 하는 수지 몰드형 이차 전지가 개시된다. In a bare cell including an electrode assembly having two electrodes and a separator and a pouch in which the electrode assembly is embedded, both the bare cell and the protection circuit are coated with a resin mold in a state in which a safety device including a protection circuit is coupled. Disclosed is a resin molded secondary battery characterized in that it is formed.

따라서, 파우치형 베어 셀을 이용하여 이차 전지 상품을 형성함에 있어서, 파우치의 외관를 충분히 보호하면서도 이차 전지의 크기를 줄일 수 있고, 하드 팩 부품의 생산과 조립에 의한 공정 시간과 비용을 절약할 수 있다. Therefore, in forming a secondary battery product using a pouch-type bare cell, the size of the secondary battery can be reduced while sufficiently protecting the appearance of the pouch, and process time and cost by production and assembly of the hard pack parts can be saved. .

Description

수지 몰드형 이차전지 및 그 형성 방법 {Pouch type lithium secondary battery}Resin Molded Secondary Battery and Formation Method {Pouch type lithium secondary battery}

도1은 파우치형 리튬 이차 전지의 일 예에서 파우치가 밀봉되기 전의 상태를 나타내는 사시도,1 is a perspective view showing a state before a pouch is sealed in an example of a pouch-type lithium secondary battery;

도2a 및 도2b는 본 발명을 형성하는 과정에서 코어 팩 전지 가운데 전극 탭 및 보호 회로 기판의 결합 상태를 나타내는 도면들, 2A and 2B are views illustrating a bonding state of an electrode tab and a protection circuit board in a core pack battery in the process of forming the present invention;

도3은 도2와 달리 보호회로 기판에 외부 입출력 단자가 형성된 터미널 어셈블리를 장착한 형태를 나타내는 사시도, 3 is a perspective view illustrating a form in which a terminal assembly having external input / output terminals is mounted on a protection circuit board unlike FIG.

도4는 보호회로 기판이 설치된 파우치의 측부인 프랜지 부분 혹은 융착부를 접고 그 위로 테이핑을 실시한 상태를 나타내는 사시도,4 is a perspective view showing a state in which a flange portion or a fusion portion, which is a side of a pouch in which a protection circuit board is installed, is folded and taped thereon;

도5는 도4의 상태에서 전체를 몰드에 넣고 수지 몰드로 피복한 상태를 나타내는 투시 사시도이다.Fig. 5 is a perspective perspective view showing a state in which the whole is put into a mold and coated with a resin mold in the state of Fig. 4.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10: 파우치 상부 11: 열접착층10: upper pouch 11: heat adhesive layer

12: 금속막 20: 파우치 하부12: metal film 20: lower pouch

21: 홈 23: 가장자리부21: groove 23: edge portion

30: 전극 조립체 31,35: 양,음극 30: electrode assembly 31, 35: positive and negative electrodes

33: 세퍼레이터 37,38: 탭33: Separator 37,38: Tap

39: 테이프 42: 용접부39: tape 42: weld

44: 스페이서 52,62: 외부 입출력 단자44: spacer 52,62: external input / output terminal

50: 보호회로 기판 60:터미널 어셈블리50: protection circuit board 60: terminal assembly

70: 시트 80: 수지(수지층)70: sheet 80: resin (resin layer)

100: 파우치 200: 수지 몰드형 이차전지100: pouch 200: resin mold type secondary battery

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수지 몰드형 이차 전지 및 그 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly to a resin mold type secondary battery and a method of forming the same.

이차 전지는 충전과 방전을 거듭하며 반복 사용할 수 있으므로 일회용인 건전지 등에 비해 경제적이며, 근래에는 적은 부피에 고용량을 구현할 수 있게 되면서 셀룰러폰, 캠코더, 노트북 컴퓨터 등 휴대용 전기 전자 기기의 전원으로 많이 사용된다. Secondary batteries are more economical than disposable batteries because they can be repeatedly used over and over again. In recent years, secondary batteries can be used as power sources for portable electric and electronic devices such as cellular phones, camcorders, and notebook computers. .

이런 이차 전지로는 니켈-카드뮴 전지. 니켈-메탈 하이드라이드(Ni-MH) 전지, 리튬 이차 전지 등이 개발, 사용되고 있다. 전지에는 양극과 음극 및 전해질이 필수적으로 구비된다. 전지의 출력을 높이기 위해 전극의 면적을 넓게 하려면, 우선 전해질과 닿는 전극을 넓게 형성하고, 세퍼레이터를 개재하여 두 전극 사이의 단락을 방지하게 된다. Such secondary batteries are nickel-cadmium batteries. Nickel-metal hydride (Ni-MH) batteries, lithium secondary batteries, and the like have been developed and used. The battery is essentially provided with a positive electrode, a negative electrode and an electrolyte. In order to increase the area of the electrode in order to increase the output of the battery, first, the electrode in contact with the electrolyte is formed wide, and the short circuit between the two electrodes is prevented through the separator.

이들 이차 전지는 대개 캔형으로 형성된다. 캔은 통상 금속으로 형성된다. 원통형 혹은 직육면체형의 캔 일측면은 통상 개방된 상태로 형성된다. 이 개방된 부분을 통해 캔 내부에 전극 조립체 및 전해질을 넣고, 그 개방된 면에 해당하는 크기와 형상을 가진 캡 조립체로 캔을 마감하여 밀봉된 베어 셀을 형성한다. These secondary batteries are usually formed in cans. The cans are usually formed of metal. One side of the can of cylindrical or cuboid type is usually formed in an open state. Through this open portion, the electrode assembly and electrolyte are placed inside the can, and the can is closed with a cap assembly having a size and shape corresponding to the open side to form a sealed bare cell.

한편, 리튬 이차 전지는 리튬과 수분의 반응성 때문에 비수성 전해질을 사용한다. 이 전해질은 리튬염을 함유하는 고체 폴리머의 형태가 될 수 있고, 리튬염이 유기 용매에서 해리된 액상이거나, 액상의 전해질이 세퍼레이터에 함침된 형태일 수 있다. 특히, 세퍼레이터 역할을 동시에 하는 고체 폴리머 전해질이나 세퍼레이터에 함침된 전해질을 사용할 경우 누액의 위험이 적으므로 전극 조립체 및 전해질의 용기(case)로 파우치가 사용될 수 있다. On the other hand, a lithium secondary battery uses a nonaqueous electrolyte due to the reactivity of lithium with moisture. The electrolyte may be in the form of a solid polymer containing lithium salts, and may be in a liquid form in which the lithium salt is dissociated in an organic solvent, or in a form in which a liquid electrolyte is impregnated into the separator. In particular, when the solid polymer electrolyte or the electrolyte impregnated with the separator is used at the same time, the risk of leakage is small, so that the pouch may be used as a case of the electrode assembly and the electrolyte.

파우치는 주로 금속으로 이루어지는 캔에 비해 가볍고, 부피도 덜 차지하며, 전지의 형상이나 기기 내 설치 방법에서 융통성을 가질 수 있다는 점에서 이차 전지의 용기로서 유리하다. Pouches are advantageous as containers for secondary batteries in that they are lighter, less bulky, and more flexible in the shape of the battery or in the device installation method than cans made primarily of metal.

파우치형 이차 전지에서는 파우치에 전극 조립체를 넣고 밀봉하면서 전극에 연결된 탭을 이용하여 파우치 내부의 전극과 외부를 잇는 전기 통로를 확보하게 된다. 파우치 밀봉이 이루어져 형성된 베어 셀(bare cell)에는 탭을 이용하여 보호 회로 기판(PCM:protecting circuit moudule)이나 PTC(positive temperature coefficient)같은 부속품 혹은 구조체가 연결되어 코어 팩(core pack)이 형성된다. In the pouch type secondary battery, the electrode assembly is placed in the pouch and sealed to secure an electric passage connecting the electrode inside and the outside using a tab connected to the electrode. A bare cell formed by pouch sealing is connected to an accessory or structure such as a protective circuit module (PCM) or a positive temperature coefficient (PTC) using a tab to form a core pack.

코어 팩을 하드 케이스에 내장하여 결합시키면 완성된 하드 팩 전지가 형성된다. 하드 케이스는 내측에 별도의 회로나 도체부 없이 폴리프로필렌 수지 등을 이용하여 형성할 수 있으나, 전지가 사용되는 기기의 특성에 따라 하드 케이스 내부에 별도의 부속 회로나 다른 도체부를 가지는 경우가 있다. When the core pack is built into the hard case and combined, a completed hard pack battery is formed. The hard case may be formed using a polypropylene resin or the like without a separate circuit or conductor part inside, but there may be a separate accessory circuit or another conductor part inside the hard case depending on the characteristics of the device in which the battery is used.

그런데, 종래의 하드 케이스는 대개 전지의 가장 넓은 면 방향으로 상부와 하부가 분리 형성된다. 따라서, 하부 케이스에 코어 팩을 장착하고, 코어 팩이 장착된 하부 케이스에 상부 케이스를 결합시켜 하드 팩 상태의 전지를 형성하게 된다. 이렇게 부품이 나뉘어지면 이들을 결합시키는 공정이 필요하므로 그에 대한 비용 상승가능성이 커진다. In the conventional hard case, however, the upper and lower parts are formed separately in the direction of the widest surface of the battery. Therefore, the core pack is mounted on the lower case, and the upper case is coupled to the lower case on which the core pack is mounted to form a battery in a hard pack state. If parts are divided in this way, a process of combining them is required, which increases the possibility of cost increase.

또한, 하드 케이스는 파우치 형태의 베어 셀에 대한 외관 보호를 목적으로 하는데, 종래에는 하드 케이스를 사출 형성할 경우, 사출물의 두께가 가령 0.6mm 정도로 두꺼워 최종적인 전지 상품이 커지는 문제가 있다. 이렇게 전지가 커질 경우, 전지를 장착하는 전기 기기의 디자인을 제약하는 요인이 되어 수요자의 다양한 요구에 부합하기 어렵다는 문제가 있었다. In addition, the hard case is intended to protect the appearance of the pouch-shaped bare cell, conventionally, when the injection molding of the hard case, there is a problem that the final battery product is large because the thickness of the injection molded product is thick, for example about 0.6mm. In this case, when the battery becomes large, there is a problem that it is difficult to meet the various demands of the consumer, which becomes a limiting factor for the design of the electric device in which the battery is mounted.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 파우치형 베어 셀을 이용하여 이차전지 상품을 형성함에 있어서, 파우치의 외관를 충분히 보호하면서도 이차 전지의 크기를 줄일 수 있는 수지 몰드형 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, in forming a secondary battery product using a pouch-type bare cell, to provide a resin-molded secondary battery that can reduce the size of the secondary battery while sufficiently protecting the appearance of the pouch. It aims to do it.

또한, 본 발명은 코어 팩 상태의 전지를 하드 팩 상태의 전지로 형성함에 있어서 하드 팩 부품의 생산과 조립에 의한 공정 시간과 비용을 절약할 수 있는 수지 몰드형 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a resin-molded secondary battery that can reduce the process time and cost by production and assembly of the hard pack components in forming the core pack battery into a hard pack battery.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수지 몰드형 이차전지는, The resin mold type secondary battery of the present invention for achieving the above object,

두 전극과 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와 상기 전극 조립체가 내장되는 파우치를 포함하여 이루어지는 베어 셀에, 보호회로를 포함하는 안전장치가 결합된 상태에서, 수지 몰드로 피복되어 형성됨을 특징으로 한다. A bare cell comprising an electrode assembly having two electrodes and a separator and a pouch in which the electrode assembly is embedded is formed by being covered with a resin mold in a state in which a safety device including a protection circuit is coupled.

본 발명에서 수지는 폴리올레핀계 수지층, 폴리에스테르계 수지층, 폴리아미드, 폴리우레탄 등을 사용할 수 있다. In the present invention, the resin may be a polyolefin resin layer, a polyester resin layer, polyamide, polyurethane or the like.

본 발명에서 안전장치는 회로기판 형태로 단일 부품으로 이루어지는 것이 바람직하다. 회로기판 자체에 수지 몰딩 후에도 외부에 드러나는 외부 입출력 단자가 형성될 수도 있으나, 회로 기판에 형성된 별도의 접속단자에 용접 등의 방법으로 연결된 터미널 어셈블리가 존재하고, 터미널 어셈블리 일부에 외부 입출력 단자가 형성될 수도 있다. In the present invention, the safety device is preferably made of a single component in the form of a circuit board. Although external I / O terminals may be formed on the circuit board itself even after resin molding, there may be a terminal assembly connected by welding or the like to a separate connection terminal formed on the circuit board, and an external I / O terminal may be formed on a part of the terminal assembly. It may be.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수지 몰드형 이차전지 형성방법은 파우치형 베어 셀을 형성하는 단계, 상기 베어 셀에 보호회로 기판을 포함하는 안전 장치를 부착하는 단계, 안전장치가 부착된 베어 셀을 몰드에 놓고 용융수지를 부어 수지 피복을 형성하는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Resin-mold secondary battery forming method of the present invention for achieving the above object comprises the steps of forming a pouch-type bare cell, attaching a safety device including a protective circuit board to the bare cell, a bare cell with a safety device It is characterized by comprising a step of forming a resin coating by pouring the molten resin in the mold.

본 발명 방법에서 베어 셀을 형성하는 단계 혹은 안전 장치를 부착하는 단계에 이어 별도의 부재로 파우치의 일정 부분을 감싸거나 안전 장치를 가고정시키는 단계가 더 구비될 수 있다. In the method of the present invention, a step of forming a bare cell or attaching a safety device may further include wrapping a portion of the pouch with a separate member or temporarily fixing the safety device.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 파우치형 리튬 이차 전지의 일 예에서 파우치가 밀봉되기 전의 상태를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a state before a pouch is sealed in an example of a pouch-type lithium secondary battery.

도1을 참조하여 파우치형 리튬 이차 전지의 일반적 형성 방법을 살펴보면, 우선, 전극 조립체가 수용될 홈(21)이 형성되는 파우치의 하부(20)와 홈(21)을 덮게 되는 파우치 상부(10)를 형성한다. 홈(21)은 프레스(press) 가공 등을 통해 형성된다. 파우치의 형태에 따라서는 홈이 형성되지 않는 경우도 있다. 홈 형성을 위한 프레스 가공을 할 때 전극 조립체(30)가 수용되는 홈 외에 디개싱(degassing) 작업을 위한 가스방용 홈(미도시)이 더 형성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a general method of forming a pouch-type lithium secondary battery, first, a lower portion 20 of a pouch in which a groove 21 for accommodating an electrode assembly is formed and an upper portion of a pouch 10 covering the groove 21 are described. To form. The groove 21 is formed through a press working or the like. Depending on the shape of the pouch, the groove may not be formed. In the press working for forming the groove, a gas chamber groove (not shown) for degassing may be further formed in addition to the groove in which the electrode assembly 30 is accommodated.

통상의 전극 조립체(30)는 양극(31), 세퍼레이터(33), 음극(35)의 순서로 적층된 다층막을 와형으로 권취하여 젤리 롤(Jelly Roll)로 형성한다. 젤리 롤을 권취 형성할 때 양극과 음극의 단락을 막기 위해 롤(roll)의 외부로 드러나는 전극면에는 세퍼레이터가 덧붙여진다. 젤리 롤이 파우치의 하부 홈(21)에 놓여지면, 가장자리부(23)를 밀착시킨 상태에서 플랜지 형태로 홈 부분에서 외측으로 돌출되는 가장자리부(23)를 가열 가압하여 파우치 밀봉을 실시한다. The ordinary electrode assembly 30 is wound into a multi-layer film laminated in the order of the anode 31, the separator 33, and the cathode 35 in a spiral shape to form a jelly roll. When winding up the jelly roll, a separator is added to the electrode surface exposed to the outside of the roll to prevent a short circuit between the positive electrode and the negative electrode. When the jelly roll is placed in the lower groove 21 of the pouch, the pouch is sealed by heating and pressing the edge 23 protruding outward from the groove in the form of a flange while keeping the edge 23 in close contact.

전극 조립체(30)의 양극(31)과 음극(35)을 파우치 외부와 전기적으로 연결하기 위해 양극(31) 및 음극(35)의 일 측에는 전극 탭(37,38)이 형성된다. 이들 전극 탭(37,38)은 젤리 롤이 권취되는 방향과 수직 방향으로 젤리 롤에서 돌출되도록 형성되고, 파우치막의 밀봉되는 한 변을 통해 파우치를 통과하여 인출된다. Electrode tabs 37 and 38 are formed at one side of the positive electrode 31 and the negative electrode 35 to electrically connect the positive electrode 31 and the negative electrode 35 of the electrode assembly 30 to the outside of the pouch. These electrode tabs 37 and 38 are formed to protrude from the jelly roll in the direction perpendicular to the direction in which the jelly roll is wound, and are drawn out through the pouch through a sealed side of the pouch film.

파우치막은 통상 복수의 기능막들로 이루어진다. 3층으로 이루어지는 파우치 막에서 중간층 금속막(13)은 통상 알미늄으로 형성된다. 파우치막 내층을 이루는 열접착층(11)은 통상 CPP(Casted Polypropylene)층과 같은 열접착성 물질로 이루어지며, 전해질로부터 금속 포일을 보호함과 아울러, 양극과 음극, 그리고 전극 리드들 사이의 단락(短絡)을 방지한다. 외층막은 통상 나일론 등 기계적으로 높은 강도를 가지며 내부를 보호할 수 있는 막으로 형성된다.The pouch film usually consists of a plurality of functional films. In the three-layer pouch film, the interlayer metal film 13 is usually formed of aluminum. The heat-adhesive layer 11 constituting the inner layer of the pouch film is usually made of a heat-adhesive material such as a cast polypropylene (CPP) layer, and protects the metal foil from the electrolyte, and short-circuits between the anode, cathode, and electrode leads.短 絡) to prevent. The outer layer film is usually formed of a film which has a high mechanical strength such as nylon and can protect the inside.

파우치에서 융착이 이루어진 플랜지 부분 가운데 전극 탭이 인출되지 않는 양 측부는 단부가 절연 테이프로 감싸지고 접쳐져서 홈을 이루는 파우치의 측벽에 밀착되게 한다. 또한, 이 단계에서 양 측부인 플랜지 부분은 홈을 이루는 파우치 측벽에 테이프 등으로 밀착될 수 있다.Both sides of the flanged portion of the pouch in which the electrode tabs are not pulled out are surrounded by insulating tape and folded so as to be in close contact with the sidewall of the grooved pouch. Further, in this step, the flange portions which are both sides may be closely adhered to the grooved pouch side wall by tape or the like.

도2a 및 도2b는 본 발명을 형성하는 과정에서 코어 팩 전지 가운데 전극 탭 및 보호 회로 기판의 결합 상태를 나타내는 도면들이다. 2A and 2B are diagrams illustrating a bonding state of an electrode tab and a protection circuit board in a core pack battery in the process of forming the present invention.

도2a를 참조하면, 전극 탭(37)이 한번 접혀 보호회로 기판(50)이 거꾸로 위치하고 있으며, 역위의 보호회로 기판(50) 상면과 전극 탭(37)의 전기 단락을 방지하기 위한 절연체 스페이서(44)가 개재되어 있다. 전극 탭(37)과 보호회로 기판(50)의 단자 사이에는 용접부(42)나 솔더링에 의한 접속이 이루어진다. Referring to FIG. 2A, the electrode tab 37 is folded once so that the protection circuit board 50 is positioned upside down, and an insulator spacer for preventing an electrical short between the upper surface of the protection circuit board 50 and the electrode tab 37 in reverse. 44) is intervened. The connection between the electrode tab 37 and the terminal of the protective circuit board 50 is made by welding 42 or soldering.

도2b를 참조하면, 전극 탭(37)가 두번 접혀 있다. 전극 탭(37)과 보호회로 기판(50)의 단자 사이에는 용접부(42)가 있다.Referring to FIG. 2B, the electrode tab 37 is folded twice. There is a weld 42 between the electrode tab 37 and the terminal of the protective circuit board 50.

이들 예에서 보호회로 기판(50)이나 전극 탭(37)의 두께는 전극 조립체의 두께 혹은 전극 조립체를 포함한 파우치의 두께에 비해 작은 상태이다. 보호회로 기판(50)에 직접 외부 입출력 단자(52)를 형성하고 이후의 몰딩에 의해 수지로 피복 될 때 이 단자가 밖으로 드러날 수 있도록 할 경우라면 파우치면과 비교할 때 적절한 높이에 있도록 수지 몰딩에 앞서 조절할 필요가 있다. 따라서 보호회로 기판과 전극 탭 사이에 혹은 접혀진 전극 탭 사이에 스페이서(44)를 설치하는 방법을 사용할 수 있다. In these examples, the thickness of the protective circuit board 50 or the electrode tab 37 is smaller than the thickness of the electrode assembly or the thickness of the pouch including the electrode assembly. If an external input / output terminal 52 is formed directly on the protective circuit board 50 and the terminal is exposed to the resin when it is coated with resin by the subsequent molding, the terminal may be exposed to an appropriate height in comparison with the pouch surface. It needs to be adjusted. Therefore, a method of installing the spacer 44 between the protective circuit board and the electrode tab or between the folded electrode tab can be used.

한편, 스페이서(44)는 반드시 외부 입출력 단자(52)를 밖으로 드러내는 외에 자체가 변형되기 쉬운 탭(37)과 보호회로 기판(50) 사이에서 테이프 등과 함께 혹은 자체만으로 변형을 억제하고 일정한 상호 위치를 확보하는 역할도 할 수 있다.On the other hand, the spacer 44 is not necessarily exposed to the external input and output terminal 52, but also between the tab 37 and the protective circuit board 50, which is easily deformable, with the tape or the like to suppress the deformation by itself or to maintain a constant mutual position. It can also play a role.

도3은 도2와 달리 보호회로 기판에 외부 입출력 단자가 형성된 터미널 어셈블리를 장착한 형태를 나타내는 사시도이다. 3 is a perspective view illustrating a form in which a terminal assembly having external input / output terminals is mounted on a protection circuit board unlike FIG. 2.

도3에 따르면 탭과 보호회로 기판(50)의 두께 및 위치, 터미널 어셈블리(60)의 크기 및 위치를 조절하여 수지 피복 후에 터미널 어셈블리(60)에 형성된 외부 입출력 단자(62)가 수지로 덮이지 않고 외부에 드러나도록 한다. 물론 외부 입출력 단자(62)를 드러나도록 하기 위해서는 외부 입출력 단자의 높인만 조절하는 외에 몰드에 외부 입출력 단자(62) 표면과 밀착되어 외부 입출력 단자 위에 수지가 피복되지 않도록 하는 부분이 필요할 수 있다. According to FIG. 3, the external input / output terminals 62 formed in the terminal assembly 60 after the resin coating are controlled by adjusting the thickness and position of the tab and the protective circuit board 50 and the size and position of the terminal assembly 60. To the outside world. Of course, in order to expose the external input / output terminal 62, in addition to adjusting only the height of the external input / output terminal, a part may be required to be in close contact with the surface of the external input / output terminal 62 to prevent the resin from being coated on the external input / output terminal.

도4는 보호회로 기판이 설치된 파우치의 측부인 프랜지 부분 혹은 융착부를 접고 그 위로 테이핑을 실시한 상태를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a state in which a flange part or a fusion part, which is a side of a pouch in which a protection circuit board is installed, is folded and taped over it.

이러한 테이핑 작업은 연질의 필름 혹은 시트(sheet:70)로 이루어져 가변적이고 변형이 쉬운 부분을 비교적 일정한 형태인 전극 조립체에 따르는 홈 부분에 밀착시켜 전체 파우치(100)를 안정적이고 적은 부피를 가진 콘팩트한 형태로 만들 기 위한 것이다. This taping operation consists of a soft film or sheet (sheet 70), and the variable and easily deformable portion is brought into close contact with the groove portion of the electrode assembly having a relatively uniform shape, thereby making the entire pouch 100 stable and compact. It is intended to be in one form.

테이핑에 사용되는 부재는 테이핑에 의한 전지의 부피의 증가를 최소화하도록 얇은 재질을 사용하고, 필요한 부분에 한정하는 것이 바람직하다. 도2a 및 도2b의 설명에서 언급된 스페이서를 장착하는 작업도 테이핑 단계에서 함께 이루어질 수 있다. The member used for taping is preferably made of a thin material so as to minimize the increase in the volume of the battery due to taping and limited to the necessary portion. The mounting of the spacers mentioned in the description of Figures 2A and 2B can also be done together in the taping step.

도5는 보호회로 기판이 부착된 파우치(100)를 몰드에 위치시키고 핫 멜트 수지를 몰드 내의 공간으로 부어넣어 외관을 완성한 수지 몰드형 이차전지(200)를 나타내는 사시도이다. FIG. 5 is a perspective view illustrating a resin mold type secondary battery 200 in which a pouch 100 with a protective circuit board is placed in a mold and a hot melt resin is poured into a space in the mold to complete an appearance.

비록 파우치가 테이핑이나 스페이서 설치 작업을 통해 안정된 크기와 외형을 가지는 경우에도 캔과 같은 정형적인 외관을 갖지 않으므로 몰드에는 파우치를 고정하기 위한 핀 등이 설치될 수 있다. 수지 몰딩 작업은 캔형 이차 전지에서 베어 셀과 보호회로 기판을 고정하는 방법으로 흔히 사용되므로 구체적인 언급은 생략한다. Although the pouch has a stable size and appearance through taping or spacer installation work, since the pouch does not have a formal appearance such as a can, a pin for fixing the pouch may be installed in the mold. Since the resin molding operation is commonly used as a method of fixing the bare cell and the protection circuit board in the can-type secondary battery, detailed description thereof is omitted.

몰딩 과정을 통해 파우치 및 보호회로 기판 사이의 공간들은 수지(80)로 채워지고 이들의 표면도 수지(80)로 피복된다. 수지 피복은 전면에 걸쳐 이루어진다. 수지(80)와 파우치 및 보호회로 기판 사이의 부착력을 높이기 위해 파우치 외층, 및 수지의 종류는 적절히 선택될 수 있다. 도4와 같은 테이프나 시트(70)가 있을 경우, 테이프를 적절한 재질로 선택할 경우, 테이프는 수지(80)와 파우치 부분의 밀착을 위해서도 이용될 수 있다. Through the molding process, the spaces between the pouch and the protective circuit board are filled with the resin 80 and their surfaces are also covered with the resin 80. The resin coating is made over the entire surface. In order to increase the adhesion between the resin 80 and the pouch and the protective circuit board, the pouch outer layer and the type of resin may be appropriately selected. If there is a tape or sheet 70 as shown in Fig. 4, and if the tape is selected as an appropriate material, the tape can also be used for close contact between the resin 80 and the pouch portion.

본 발명에서 테이프나, 파우치 외층 등은 폴리머 소재가 통상 사용되어 몰딩 수지와 접착력에 문제가 없더라도 탭이나 보호회로 기판에는 접착력이 약해질 수 있으므로 이들 부위를 딥(dip)이나 스프레이 등으로 접착 완충층으로 먼저 처리하고 수지 몰딩을 실시할 수도 있다. 접착 완충층은 고접착성 물질층으로 이루어지는 것이 바람직하다. 고접착성 물질층은 안전 장치를 이루는 금속 부분, 탭 등과 높은 접착력을 유지할 수 있는 에폭시 수지, 기타 접착제 성분으로 이루어질 수 있다.In the present invention, even if the tape or the pouch outer layer is a polymer material, the adhesive force may be weakened to the tab or the protective circuit board even though there is no problem with the molding resin and the adhesive force. Therefore, these parts may be used as an adhesive buffer layer by dip or spray. It may be treated first and resin molding may be performed. It is preferable that an adhesive buffer layer consists of a high adhesive material layer. The high adhesive material layer may be made of a metal part, a tab, or the like that constitutes a safety device, an epoxy resin and other adhesive components capable of maintaining high adhesion.

충진 및 피복을 위한 핫 멜트 수지로는 폴리올레핀계 수지층, 폴리에스테르계 수지층, 폴리아미드, 폴리우레탄 등을 사용할 수 있다. As the hot melt resin for filling and coating, a polyolefin resin layer, a polyester resin layer, polyamide, polyurethane, or the like can be used.

폴리올레핀계 수지로는 폴리프로필렌, 염화 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌프로필렌 공중합체, 폴리에틸렌과 아크릴산 공중합체 및 폴리프로필렌과 아크릴산의 공중합체 등이 사용될 수 있고, 폴리에스테르계 수지로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에스테르공중합체 및 폴리카보네이트 등이 사용될 수 있다. As the polyolefin resin, polypropylene, chlorinated polypropylene, polyethylene, ethylene propylene copolymer, polyethylene and acrylic acid copolymer, polypropylene and acrylic acid copolymer, etc. may be used. As polyester resin, polyethylene terephthalate and polybutyl Lenterephthalates, polyethylene naphthalates, polyester copolymers, polycarbonates, and the like can be used.

본 발명에 따르면, 하드 팩 전지의 하드 케이스 두께를 줄이는 효과를 가져 전지 전체를 두께를 줄일 수 있다.According to the present invention, the thickness of the entire battery can be reduced by the effect of reducing the thickness of the hard case of the hard pack battery.

또한, 본 발명에 의하면 하드 케이스를 상부와 하부로 나누어 제작하고, 이들과 코어 팩 전지를 조립함에 따르는 공정 시간과 비용을 절약할 수 있고, 후 가공이 줄어들면서 후가공시 발생하는 불량들을 회피하여 불량률을 낮출 수 있다. In addition, according to the present invention can be produced by dividing the hard case into upper and lower parts, and save the processing time and cost of assembling the core pack battery and the failure rate by avoiding the defects during post-processing as the post-processing is reduced Can be lowered.

또한, 외장을 일체적으로 수지로 피복하여 매끈하고 미려하게 할 수 있고, 수지에 직접 인쇄를 할 경우, 별도의 포장 테이프를 사용하지 않는 효과를 가질 수 있다.

In addition, the exterior may be integrally coated with a resin to make it smooth and beautiful, and when printed directly on the resin, it may have an effect of not using a separate packaging tape.

Claims (15)

두 전극과 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와 상기 전극 조립체가 내장되는 파우치를 포함하여 이루어지는 베어 셀에, In a bare cell comprising an electrode assembly having two electrodes and a separator and a pouch in which the electrode assembly is embedded, 보호회로를 포함하는 안전장치가 결합되고, A safety device including a protection circuit is combined, 상기 베어 셀과 상기 안전장치가 수지 몰드로 피복되어 형성됨을 특징으로 하는 수지 몰드형 이차전지. Resin-mold secondary battery characterized in that the bare cell and the safety device is formed by coating with a resin mold. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수지는 폴리올레핀계 수지층, 폴리에스테르계 수지층, 폴리아미드, 폴리우레탄 가운데 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수지 몰드형 이차전지.The resin is a resin molded secondary battery, characterized in that made of one of a polyolefin resin layer, a polyester resin layer, polyamide, polyurethane. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 폴리올레핀계 수지로는 폴리프로필렌, 염화 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌프로필렌 공중합체, 폴리에틸렌과 아크릴산 공중합체, 폴리프로필렌과 아크릴산의 공중합체 가운데 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 수지 몰드형 이차전지.The polyolefin-based resin is a resin molded secondary battery, characterized in that one of polypropylene, chlorinated polypropylene, polyethylene, ethylene propylene copolymer, polyethylene and acrylic acid copolymer, polypropylene and acrylic acid copolymer. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 폴리에스테르계 수지로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프 탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에스테르공중합체, 폴리카보네이트 가운데 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 수지 몰드형 이차전지.The polyester resin is a resin mold-type secondary battery, characterized in that using one of polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyester copolymer, polycarbonate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안전장치는 회로기판 형태로 단일 부품으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수지 몰드형 이차전지.The safety device is a resin molded secondary battery, characterized in that consisting of a single component in the form of a circuit board. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 회로기판 자체에 외부 입출력 단자가 형성됨을 특징으로 하는 수지 몰드형 이차전지.A resin mold type secondary battery, wherein an external input / output terminal is formed on the circuit board itself. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안전장치에는 별도 부품으로 터미널 어셈블리가 연결되고, 상기 터미널 어셈블리에 외부 입출력 단자가 형성됨을 특징으로 하는 수지 몰드형 이차전지.Resin-molded secondary battery characterized in that the safety assembly is connected to the terminal assembly as a separate component, the external input and output terminals are formed in the terminal assembly. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 베어 셀 내의 전극과 과 상기 안전 장치의 보호회로를 연결하는 탭과 상기 안전 장치 사이 또는 절곡된 상기 탭 부분에 스페이서가 부착되는 것을 특징으로 하는 수지 몰드형 이차전지.And a spacer is attached between the tab connecting the electrode in the bare cell and the protection circuit of the safety device and the safety device or the bent portion of the tab. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 적어도 상기 보호회로 기판 혹은 상기 베어 셀에서 인출되는 탭은 상기 수지 몰드와의 경계면에 접착 완충층을 가지는 것을 특징으로 하는 수지 몰드형 이차전지.At least the tab drawn from the protective circuit board or the bare cell has an adhesive buffer layer on the interface with the resin mold. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 접착 완충층은 에폭시 수지를 포함하는 접착성 물질들 가운데 하나로 이루어짐을 특징으로 하는 수지 몰드형 이차전지.The adhesive buffer layer is a resin mold type secondary battery, characterized in that made of one of the adhesive materials containing an epoxy resin. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 베어 셀의 파우치 적어도 일부에는 상기 수지 몰드와의 경계면에 접착부재가 부착된 것을 특징으로 하는 수지 몰드형 이차전지.At least a portion of the pouch of the bare cell is a resin mold type secondary battery, characterized in that the adhesive member is attached to the interface with the resin mold. 파우치형 베어 셀을 형성하는 단계, Forming a pouch-type bare cell, 상기 베어 셀에 보호회로 기판을 포함하는 안전 장치를 부착하는 단계, Attaching a safety device including a protection circuit board to the bare cell; 상기 안전장치가 부착된 베어 셀을 몰드에 놓고 용융 수지를 부어 수지 피복을 형성하는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수지 몰드형 이차전지 형성 방법. And placing the bare cell with the safety device in a mold to pour molten resin to form a resin coating. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 베어 셀을 형성하는 단계 또는 상기 안전 장치를 부착하는 단계 후,After forming the bare cell or attaching the safety device, 상기 수지 피복을 형성하는 단계 전에,Before the step of forming the resin coating, 별도의 부재로 상기 베어 셀을 이루는 파우치의 일정 부분을 감싸는 단계를 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수지 몰드형 이차전지 형성 방법.The method of claim 1, further comprising wrapping a predetermined portion of the pouch forming the bare cell as a separate member. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 베어 셀을 형성하는 단계 또는 상기 안전 장치를 부착하는 단계 후,After forming the bare cell or attaching the safety device, 상기 수지 피복을 형성하는 단계 전에,Before the step of forming the resin coating, 별도의 부재로 상기 안전 장치와 상기 베어 셀 및 상기 베어 셀에서 인출되는 탭과의 상대적 위치를 가고정시키는 단계를 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수지 몰드형 이차전지 형성 방법.And temporarily fixing a relative position between the safety device, the bare cell, and the tab pulled out of the bare cell as a separate member. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 안전 장치를 부착하는 단계에는 Attaching the safety device 상기 안전장치에 별도 부품으로 외부 입출력 단자가 형성된 터미널 어셈블리가 연결되는 단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 수지 몰드형 이차전지 형성 방법.And a terminal assembly having an external input / output terminal formed as a separate component to the safety device.
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