KR20060103692A - 파우치형 리튬 이차 전지 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 별도의 팩 케이스를 이용하지 않고, 파우치 외장재의 일부를 이용하여 팩 공정을 수행함으로써, 팩 공정이 단순화된 파우치형 리튬 이차 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 파우치형 리튬 이차 전지는 제 1 전극 탭이 부착된 제 1 전극판, 제 2 전극 탭이 부착된 제 2 전극판 및 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판 사이에 위치하는 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와; 제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재가 맞닿아 융착되어 이루어지며, 전극 조립체 수용부 및 상기 전극 조립체 수용부의 일측면에서 연장되는 날개부를 구비하며, 상기 날개부가 상기 전극 조립체 수용부의 측면을 전체적으로 한바퀴 감고 있는 형상으로 이루어지는 파우치 외장재를 구비하여 이루어진다.
파우치형 리튬 이차 전지, 튜빙, 핫 멜트
Description
도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지를 설명하기 위한 사시도.
도 1b는 도 1a의 A-A 라인에 따른 단면도.
도 1c는 도 1a의 B-B 라인에 따른 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)
100; 파우치형 리튬 이차 전지 200; 전극 조립체
210; 제 1 전극판 215; 제 1 전극 탭
220; 제 2 전극판 225; 제 2 전극 탭
230; 세퍼레이터 240; 절연 테이프
251, 255; 절연 플레이트 300; 파우치 외장재
310; 제 1 파우치 외장재 310a; 심부
310b; 열융착층 310c; 절연막
313; 전극 조립체 수용 공간 313A, 315A; 전극 조립체 수용부
314; 가스 포집 공간 315; 제 1 공간
317; 제 2 공간 320; 제 2 파우치 외장재
320a; 기재 320b; 코팅막
330; 접철부 340; 제 1 통공
350; 제 2 통공 360; 제 1 이동로
370; 제 2 이동로 400; 보호 회로 모듈
410; 입ㆍ출력 단자 510, 520; 몰딩부
본 발명은 파우치형 리튬 이차 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 별도의 팩 케이스를 이용하지 않고, 파우치 외장재의 일부를 이용하여 팩 공정을 수행함으로써, 팩 공정이 단순화된 파우치형 리튬 이차 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근에는 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화된 전기/전자장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 이러한 휴대용 전기/전자장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지 팩을 내장하고 있다. 내장된 전지 팩은 휴대용 전기/전자장치를 일정기간동안 구동시키기 위해 일정 레벨의 전압을 출력시킬 수 있도록 내부에 적어도 하나의 전지를 구비하고 있다.
상기 전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 이차전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Li-ion) 전지 등의 리튬 이차 전지 등이 있다.
특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V로서, 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.
통상적으로 상기 리튬 이차 전지 중 상기 파우치형 리튬 이차 전지는 파우치 외장재가 통상 금속 포일층과 이를 덮는 합성 수지층의 다층막으로 구성되는데 이 를 사용할 경우에는 금속 캔을 사용하는 원통형 또는 각형 리튬 이차 전지보다 전지의 무게를 현저히 줄일 수 있어, 리튬 이차 전지의 경량화는 파우치형 리튬 이차 전지 방향으로 발전하여 왔다.
통상적으로, 상기한 파우치형 리튬 이차 전지는 전극 조립체를 수용하는 공간을 구비하는 파우치 외장재의 하면에 전극 조립체를 수용한 후, 파우치 외장재의 상면을 이용하여 상기 하면을 덮은 후, 밀봉하여 파우치 베어 셀(bare cell)을 형성하고, 상기 파우치 베어 셀에 보호 회로 모듈과 같은 부속품을 부착하여 파우치 코어 팩(core pack)을 형성하고, 그런 다음, 상기 파우치 코어 팩을 전지 팩 케이스에 내장하여 형성된다.
그러나, 상기한 바와 같은 파우치형 리튬 이차 전지의 별도의 전지 팩 케이스를 이용하여 형성됨으로 인하여 공정이 길어지며, 이로 인하여 파우치형 리튬 이차 전지의 단위 시간당 생산량의 향상에 제약이 있어 왔다.
또한, 별도의 전지 팩 케이스를 사용함으로써, 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 단가를 낮추는 데에 제약이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 별도의 팩 케이스를 이용하지 않고, 파우치 외장재를 이용하여 팩 공정을 수행함으로써, 팩 공정이 단순화된 파우치형 리튬 이차 전지 및 이의 제조 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파우치형 리튬 이차 전지는 제 1 전극 탭이 부착된 제 1 전극판, 제 2 전극 탭이 부착된 제 2 전극판 및 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판 사이에 위치하는 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와; 제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재가 맞닿아 융착되어 이루어지며, 전극 조립체 수용부 및 상기 전극 조립체 수용부의 일측면에서 연장되는 날개부를 구비하며, 상기 날개부가 상기 전극 조립체 수용부의 측면을 전체적으로 한바퀴 감고 있는 형상으로 이루어지는 파우치 외장재를 구비하여 이루어진다.
상기 파우치 외장재 상측에서 상기 제 1 전극 탭 및 제 2 전극 탭과 전기적으로 연결되며, 충ㆍ방전을 위한 입ㆍ출력 단자를 상면에 구비하며, 상기 전극 조립체의 충ㆍ방전 및 오작동을 제어하는 보호 회로 모듈을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 보호 회로 모듈의 상부를 커버하며, 상기 상면에 형성된 입ㆍ출력 단자를 노출시키는 상기 외장재 상부의 상부 몰딩부를 더 포함할 수도 있다.
상기 파우치 외장재의 하부를 보호하기 위한 하부 몰딩부를 더 포함할 수도 있다.
상기 몰딩부는 핫 멜트(hot melt)를 이용하여 형성되는 것이 바람직하다.
상기 핫 멜트는 열용융형 접착제인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 핫 멜트는 EVA(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer) 계열 물질, 폴리아미드(polyamide) 계열, 폴리에스테르(polyester) 계열 물질, 고무(rubber) 계열 물질 및 폴리우레탄(polyurethane) 계열 물질로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 인 것이 바람직하다.
상기 전극 조립체의 상ㆍ하부에 상ㆍ하부 절연 플레이트를 더 구비할 수도 있다.
상기 제 1 파우치 외장재는 심부와, 상기 심부의 상부면 상에 형성된 열융착층과; 상기 심부의 하부면 상에 형성된 절연막으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이때, 상기 심부는 알루미늄(Al)으로 이루어지며, 상기 열융착층은 변성 폴리프로필렌으로 이루어지며, 상기 절연막은 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제 2 파우치 외장재는 기재와, 상기 기재의 일면에 코팅된 코팅막을 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 기재는 SUS(steel use stainless)로 이루어지며, 상기 코팅막은 PP(Polypropylene) 및 PE(polyethylene) 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법은 제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재를 구비하며, 상기 제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재 중 어느 하나는 전극 조립체 수용 공간을 구비하는 파우치 외장재를 준비하는 단계와; 상기 전극 조립체 수용 공간에 제 1 전극 탭이 부착된 제 1 전극판, 제 2 전극 탭이 부착된 제 2 전극판 및 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판 사이에 위치하는 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체를 수용하는 단계와; 상기 파우치 외장재를 밀봉하여 파우치 베어 셀을 형성하는 단계와; 상기 파우치 외장재의 일부를 이용하여 상기 전극 조립체가 수용된 공간을 전체적으로 한바퀴 감아 튜빙하는 단계 를 포함하여 이루어진다.
전극 조립체 수용 공간은 상기 제 1 파우치 외장재의 좌측 또는 우측에 치우쳐 위치하는 것이 바람직하다.
상기 파우치 외장재의 상부에서 상면에 입ㆍ출력 단자를 구비하는 보호 회로 모듈을 상기 제 1 전극 탭 및 제 2 전극 탭과 전기적으로 연결시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
핫 멜트를 이용하여 상기 보호 회로 모듈의 상부를 커버하며, 상기 상면에 형성된 입ㆍ출력 단자를 노출시키는 상기 외장재 상부의 상부 상부 몰딩부를 형성하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
핫 멜트를 이용하여 형성되는 하부 몰딩부를 형성하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
상기 파우치 외장재를 열융착하여 파우치 베어 셀을 형성하는 단계는 제 2 파우치 외장재를 이용하여 제 1 파우치 외장재를 커버하여 맞닿도록 하고, 제 1 통공, 제 2 통공 및 제 1 통공과 제 2 통공 사이의 가스 포집 공간을 형성하는 제 1 열융착 단계와; 상기 제 1 통공을 통하여 전해액을 주입하여 함침시키는 단계와; 상기 제 1 통공을 열융착하는 제 2 열융착 단계와; 초기 충ㆍ방전하여 상기 가스 포집 공간에 가스를 포집하는 단계와; 상기 제 2 통공 및 가스 포집 공간을 열융착하는 제 3 열융착 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 통공은 상기 가스 포집 공간의 가장자리 중 상기 전극 조립체 수용 공간의 반대편에 위치하여 외부와 연결되며, 상기 제 2 통공은 상기 전극 조립 체 수용 공간 및 가스 포집 공간 사이에 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법은 제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재를 구비하며, 상기 제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재 중 어느 하나는 제 1 공간 및 제 2 공간을 구비하는 파우치 외장재를 준비하는 단계와; 상기 제 1 공간 및 제 2 공간 중 어느 하나의 공간에 전극 조립체를 수용하는 단계와; 상기 제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재를 맞닿도록 하여 열융착하는 단계와; 초기 충ㆍ방전하고 상기 제 1 공간 및 제 2 공간 중 다른 하나의 공간에 가스를 포집하는 단계와; 상기 제 1 공간과 제 2 공간 사이를 절단하여 상기 제1 공간 및 제 2 공간 중 상기 가스가 포집된 다른 하나의 공간을 제거하는 단계와; 상기 파우치 외장재의 일부를 이용하여 상기 전극 조립체가 수용된 공간을 전체적으로 한바퀴 감아 튜빙하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 전극 조립체는 상기 제 1 공간에 수용되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재를 맞닿도록 하여 열융착하는 단계는 상기 제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재가 맞닿은 부분을 열융착하여 상기 제 2 공간과 외부를 연결하는 제 1 이동로와, 상기 제 1 공간 및 제 2 공간 사이의 제 2 이동로를 형성하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 이동로는 상기 제 2 공간 가장자리 중 상기 제 1 공간의 반대편에 위치하여 외부와 연결되는 것이 바람직하다.
상기 제 2 이동로를 통하여 전해액을 주입하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다.
도면의 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지를 설명하기 위한 사시도이며, 도 1b는 도 1a의 A-A 라인에 따른 단면도이며, 도 1c는 도 1a의 B-B 라인에 따른 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지(100)는 전극 조립체(200)와, 상기 전극 조립체(200)를 수용하는 파우치 외장재(300)와, 상기 전극 조립체(200)의 충ㆍ방전을 제어하기 위한 보호 회로 모듈(400)과, 핫 멜팅(hot melting)을 통하여 형성되는 상ㆍ하부의 몰딩부(510, 520)를 구비하는 구조로 이루어진다.
상기 전극 조립체(200)는 양극 활물질 및 음극 활물질 중 어느 하나, 예를 들면, 양극 활물질이 코팅된 제 1 전극판(210), 양극 활물질 및 음극 활물질 중 다른 하나, 예를 들면, 음극 활물질이 코팅된 제 2 전극판(220), 상기 제 1 전극판(210) 및 제 2 전극판(220) 사이에 위치하여 상기 제 1 전극판(210)과 제 2 전극판(220)의 쇼트(short)를 방지하고 리튬 이온의 이동만 가능하게 하는 세퍼레이터(230)로 이루어진다. 또한, 상기 제 1 전극판(210)에는 일반적으로 알루미늄(Al) 재질로 이루어지며, 일정 길이 돌출되어 양극 탭으로 작용하는 제 1 전극 탭(215)이 접합되어 있다. 상기 제 2 전극판(220)에는 일반적으로 니켈(Ni) 재질로 이루어지며, 일정 길이 돌출되어 음극 탭으로 작용하는 제 2 전극 탭(225)이 접합되어 있으나, 본 발명에서 위의 재질을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)과 상기 파우치 외장재(300) 사이의 단락을 방지하기 위한 절연 테이프(240)를 더 구비할 수도 있다. 또한, 상기 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)은 상기 파우치 외장재(300)의 어느 일측면을 통하여 외부로 인출되며, 이러한, 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)은 상기 보호 회로 모듈(400)과 전기적으로 연결된다. 더불어 상기 전극 조립체(200)의 상ㆍ하부에는 상기 전극 조립체(200)가 상기 파우치 외장재(300)와의 접촉하는 것을 방지하기 위해 상ㆍ하부 절연 플레이트(251, 255)가 더 부착될 수도 있다.
또한, 상기 양극 활물질로는 칼코게나이드(chalcogenide) 화합물이 사용되고 있으며, 그 예로 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNi1-xCoxO2(0<x<1), LiMnO2 등의 복합 금속 산화물들이 사용되고 있다. 음극 활물질는 탄소(C) 계열 물질, Si, Sn, 틴 옥사이드, 틴 합금 복합체(composite tin alloys), 전이 금속 산화물, 리튬 금속 나이트라이드 또는 리튬 금속 산화물 등이 사용되고 있다. 또한, 일반적으로 상기 양극 전극판은 알루미늄(Al) 재질, 음극 전극판은 구리(Cu) 재질을 사용하며, 상기 세퍼레이터는 일반적으로 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)을 사용하지만, 본 발명에서 위의 재질을 한정하는 것은 아니다.
한편, 본 발명에서는 상기 파우치형 리튬 이차 전지(100)의 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)이 인출되는 방향을 "상부" 방향으로 가정한다.
상기 파우치 외장재(300)는 상기 전극 조립체(200)를 수용하며, 상기 파우치 외장재(300)의 일부가 상기 전극 조립체(200)가 수용된 공간을 전체적으로 한 바퀴를 감고 있는 형상으로 이루어진다.
또한, 상기 파우치 외장재(300)는 제 1 파우치 외장재(310) 및 제 2 파우치 외장재(320)로 이루어지는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제 1 상기 파우치 외장재(310)는 그 재질이 알루미늄(Al)과 같은 금속재로 이루어진 심부와, 상기 심부의 상부면 상에 형성된 열융착층과, 상기 심부의 하부면 상에 형성된 절연막으로 이루어진다. 상기 열융착층은 폴리머 수지인 변성 폴리프로필렌, 예컨대 CPP(Casted Polypropylene)를 사용하여 접착층으로 작용하며, 상기 절연막은 나일론(nylon)이나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 수지재가 형성되어 있을 수 있으나, 여기서 상기 파우치 외장재(300)의 구조 및 재질을 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 제 2 파우치 외장재(320)는 SUS(steel use stainless)와 같이 알루미늄(Al)보다 강도가 큰 재질로 이루어지는 기재와, 상기 기재의 어느 일면에 코팅되는 코팅막을 구비하는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제 2 파우치 외장재(320)의 코팅막은 PP(Polypropylene), PE(polyethylene) 및 이의 등가물인 폴리머 재질인 것이 바람직하나, 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다.
상기 보호 회로 모듈(400)은 상기 파우치 외장재(300)의 상부에서 상기 전극 조립체(200)의 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)과 전기적으로 연결되어, 상기 전극 조립체(200)의 충ㆍ방전 및 오작동을 제어하기 위한 것으로, 예를 들면, 상기 전극 조립체(200)로부터 과전류가 흘렀을 때, 상기 과전류를 차단하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 보호 회로 모듈(400)은 상면에 상기 파우치형 리튬 이차 전지(100)의 충ㆍ방전을 위한 입ㆍ출력 단자(410)를 구비한다. 또한, 상기 보호 회로 모듈(400)은 도면 상에는 도시하지 않았으나, 일반적으로 다양한 보호 회로를 구비 하는 구조로 이루어진다.
상기 상ㆍ하부 몰딩부(510, 520)는 상기 핫 멜트(hot melt)를 이용하는 핫 멜팅 방법을 통하여 몰딩된 부분이다. 상기 상ㆍ하부 몰딩부(510, 520)는 상기 파우치 외장재(300)가 튜브 형태를 유지하도록 하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 상ㆍ하부 몰딩부(510, 520)에 사용되는 핫 멜트(hot melt)는 열용융형 접착제로써, 물이나 용제를 전혀 사용하지 않고, 상온에서 100% 고체인 불휘발성, 불연성, 열가소성 수지(themoplastic-resin)를 이용하여 고온에서 액상으로 피착제에 도포, 압착 후, 수초 내에 냉각 고화되면서 접착력을 발휘하는 것이 바람직하다.
상기 상ㆍ하부 몰딩부(510, 520)에 사용되는 핫 멜트(hot melt)는 EVA(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer) 계열 물질, 폴리아미드(polyamide) 계열, 폴리에스테르(polyester) 계열 물질, 고무(rubber) 계열 물질 및 폴리우레탄(polyurethane) 계열 물질로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 몰딩부(510)는 상기 파우치 외장재(300) 상부의 보호 회로 모듈(400)이 안착되는 부분을 핫 멜트(hot melt)를 이용하는 핫 멜팅(hot melting) 방법을 통하여 몰딩된 부분으로, 상기 보호 회로 모듈(400)의 입ㆍ출력 단자(410)가 노출되도록 형성되어 있다.
또한, 상기 하부 몰딩부(520)는 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지(100)가 상기 파우치 외장재(300)를 이용하여 팩 공정을 수행하므로, 상기 파우치형 리튬 이차 전지(100)의 하부가 상대적으로 여타의 부분보다 찌르기 등의 외부 환경에 취약할 수 있기 때문에 핫 멜팅을 이용하여 몰딩된 부분이다.
한편, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 공정은, 전극 조립체 수용 공간을 구비하는 제 1 파우치 외장재와 제 2 파우치 외장재를 준비하는 단계(S1), 상기 제 1 파우치 외장재에 전극 조립체를 수납하는 단계(S2), 상기 제 1 및 제 2 파우치 외장재를 제 1 열융착하는 단계(S3), 전해액을 주입하고 전극 조립체에 함침시키는 단계(S4), 상기 제 1 및 제 2 파우치 외장재를 제 2 열융착하는 단계(S5), 초기 충ㆍ방전을 실시하여 가스를 포집하는 단계(S6), 상기 제 1 및 제 2 파우치 외장재를 제 3 열융착하는 단계(S7), 보호 회로 모듈을 부착하는 단계(S8), 상기 파우치 외장재를 이용하여 튜빙하는 단계(S9) 및 상ㆍ하부를 핫멜팅하는 단계(S10)를 진행함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지를 제조한다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 상기 도 2와 함께 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법을 설명한다.
우선, 전극 조립체 수용 공간을 구비하는 제 1 파우치 외장재와 제 2 파우치 외장재를 준비하는 단계(S1)에서는 도 3a에 도시된 바와 같이, 제 1 파우치 외장재(310)와 제 2 파우치 외장재(320)로 이루어지는 파우치 외장재(300)를 준비한다.
상기 제 1 파우치 외장재(310) 및 제 2 파우치 외장재(320) 중 적어도 어느 하나, 예를 들면, 제 1 파우치 외장재(310)는 전극 조립체 수용 공간(313)을 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 전극 조립체 수용 공간(313)은 상기 제 1 파우치 외장재(310)의 좌측 또는 우측 중 어느 하나에 치우쳐 위치하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 1 파우치 외장재(310) 및 제 2 파우치 외장재(320)로 이루어지는 파우치 외장재(300)는 상기 전극 조립체(200)를 수용한 후, 한 바퀴 더 감을 수 있을 정도로 충분히 긴 것이 바람직하다.
상기 제 1 상기 파우치 외장재(310)는 그 재질이 알루미늄(Al)과 같은 금속재로 이루어진 심부(310a)와, 상기 심부(310a)의 상부면 상에 형성된 열융착층(310b)과, 상기 심부(310a)의 하부면 상에 형성된 절연막(310c)으로 이루어진다. 상기 열융착층(310b)은 폴리머 수지인 변성 폴리프로필렌, 예컨대 CPP(Casted Polypropylene)를 사용하여 접착층으로 작용하며, 상기 절연막(310c)은 나일론(nylon)이나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 수지재가 형성되어 있을 수 있으나, 여기서 상기 파우치 외장재(300)의 구조 및 재질을 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 제 2 파우치 외장재(320)는 SUS(steel use stainless)와 같이 알루미늄(Al)보다 강도가 큰 재질로 이루어지는 기재(320a)와, 상기 기재(320a)의 어느 일면에 코팅되는 코팅막(320b)을 구비하는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제 2 파우치 외장재(320)의 코팅막(320b)은 PP(Polypropylene), PE(polyethylene) 및 이의 등가물인 폴리머 재질인 것이 바람직하나, 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 제 2 파우치 외장재(320)의 코팅막(320b)은 상기 제 1 파우치 외장재(310)의 열융착층(310b)과 대향되도록 배치된다.
상기 제 1 파우치 외장재에 전극 조립체를 수납하는 단계(S2)에서는 도 3a에서와 같이, 전극 조립체(200)를 준비하고, 상기 전극 조립체(200)를 상기 제 1 파우치 외장재(300)의 전극 조립체 수용 공간(313)에 수납한다. 이때, 상기 전극 조립체(200)의 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)은 소정 길이 외부로 돌출된다. 이때, 상기 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)이 돌출된 방향을 파우치형 리튬 이차 전지의 "상부 방향"이라 가정한다.
한편, 상기 전극 조립체(200) 및 파우치 외장재(300)를 준비하는 순서는 반드시 이에 한정되지는 않으며, 상기 전극 조립체(200)를 먼저 준비한 후, 파우치 외장재(300)를 준비할 수도 있다.
또한, 도면 상에는 도시하지 않았으나, 상기 전극 조립체(200)의 상ㆍ하부에는 상기 전극 조립체(200)가 상기 파우치 외장재(300)와의 접촉하는 것을 방지하기 위해 상ㆍ하부 절연 플레이트가 더 부착될 수도 있다.
상기 제 1 및 제 2 파우치 외장재를 제 1 열융착하는 단계(S3)에서는 도 3b에서와 같이, 상기 제 1 파우치 외장재(310)의 전극 조립체 수용 공간(313)에 상기 전극 조립체(200)를 수용한 후, 상기 제 2 파우치 외장재(320)를 이용하여 제 1 파우치 외장재(310)를 커버하고, 상기 제 1 파우치 외장재(310) 및 제 2 파우치 외장 재(320)가 맞닿은 부분을 열융착한다.
이때, 상기 제 1 열융착은 상기 파우치 외장재(300)의 가장자리와 상기 전극 조립체 수용 공간(313)의 가장자리 대부분을 열융착하는 것으로, 상기 전극 조립체 수용 공간(313)의 측면에는 가스 포집 공간(314)이 형성된다. 또한, 상기 가스 포집 공간(314)의 가장자리에는 일부분이 개구되어 상기 가스 포집 공간(314)과 외부와 연결되는 제 1 통공(340)이 위치하게 되며, 상기 전극 조립체 수용 공간(313) 및 가스를 포집하기 위한 공간(314)의 사이는 일부분이 개구된 제 2 통공(350)이 위치하게 된다. 즉, 제 2 통공(350)은 상기 전극 조립체 수용 공간(313)과 상기 가스 포집 공간(314)의 연결 통로가 된다.
또한, 상기 전극 조립체 수용 공간(313)은 상기 전극 조립체(200)를 수용한 후, 상기 제 1 파우치 외장재(310) 및 제 2 파우치 외장재(320)를 접합시키는 제 1 열융착을 통하여 전극 조립체 수용부(313A)로 작용한다.
상기 전해액을 주입하여 전극 조립체에 함침시키는 단계(S4)에서는 상기 가스 포집 공간(314)을 상부로 하여, 상기 제 1 통공(340)을 통하여 전해액을 주입하고, 진공 분위기에 노출시켜 상기 전해액을 상기 전극 조립체(200)에 함침시킨다.
상기 제 1 및 제 2 파우치 외장재를 제 2 열융착하는 단계(S5)에서는 도 3c에서와 같이, 상기 전해액을 주입하고 전극 조립체(200)에 함침시킨 후, 상기 파우치 외장재(300)의 제 1 통공(340)을 열융착하여 밀봉하는 단계이다.
상기 초기 충ㆍ방전을 실시하여 가스를 포집하는 단계(S6)에서는 도 3c에서와 같이, 상기 제 1 통공(340)을 열융착한 후, 상기 가스 포집 공간(314)을 상부로 하여 초기 충ㆍ방전을 실시한다. 이때, 상기 초기 충ㆍ방전 공정 중에 상기 전극 조립체(200)에서 가스가 발생하게 되는데, 이 가스는 상기 제 2 통공(350)을 통하여 상기 가스 포집 공간(314)으로 포집된다.
상기 제 1 및 제 2 파우치 외장재를 제 3 열융착하는 단계(S7)에서는 도 3d에서와 같이, 상기 초기 충ㆍ방전 공정을 통하여 가스를 가스 포집 공간(314)에 포집한 후, 상기 제 2 통공(350)을 열 융착하여 접합하고, 상기 가스 포집 공간(314) 또한, 가스를 배출한 후, 열융착하여 접합함으로써, 파우치 베어 셀을 형성한다.
상기 보호 회로 모듈을 부착하는 단계(S8)에서는 상기 제 3 열융착을 수행한 후, 상기 파우치 베어 셀의 상부 방향으로 돌출된 상기 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)에 보호 회로 모듈(400)을 전기적으로 부착한다.
이때, 상기 보호 회로 모듈(400)은 다양한 보호 회로를 구비하여 상기 전극 조립체(200)의 충ㆍ방전 및 오작동을 제어하며, 상기 전극 조립체(200)의 충ㆍ방전을 위한 입ㆍ출력 단자(410)를 구비한다.
상기 파우치 외장재를 이용하여 튜빙하는 단계(S9)에서는 상기 보호 회로 모듈(400)을 부착한 후, 상기 파우치 외장재(300)를 이용하여 상기 전극 조립체(200)를 수용하는 공간을 튜브(tube) 형태로 한바퀴 휘감는다.
이때, 상기 보호 회로 모듈을 부착하는 단계(S8) 및 파우치 외장재를 이용하여 튜빙하는 단계(S9)의 순서는 반드시 이에 한정되지는 않으며, 상기 파우치 외장재를 이용하여 튜빙하는 단계(S9)를 먼저 수행한 후, 상기 보호 회로를 부착하는 단계(S8)를 수행할 수도 있다.
상기 상ㆍ하부를 핫 멜팅하는 단계(S10)에서는 상기 파우치 외장재(300)를 이용하여 상기 전극 조립체를 수용하는 공간을 한바퀴 휘감은 후, 상기 파우치 베어 셀의 보호 회로 모듈(400)이 부착된 상부와, 그 반대편인 파우치 베어 셀의 하부를 핫 멜트(hot melt)를 이용하여 핫 멜팅(hot melting)하여 상ㆍ하부의 몰딩부(510, 520)를 형성하여 파우치형 리튬 이차 전지(100)를 제조한다.
이때, 상기 보호 회로 모듈(400)의 입ㆍ출력 단자(410)는 외부로 노출되도록 핫멜팅하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 파우치 외장재(300)의 상ㆍ하부를 핫 멜팅함으로써, 상기 파우치 외장재(300)의 일부분을 이용하여 튜빙(tubing)한 형태가 유지된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 공정은, 제 1 공간 및 제 2 공간을 구비하는 제 1 파우치 외장재와 제 2 파우치 외장재를 준비하는 단계(S11), 상기 제 1 공간에 전극 조립체를 수납하는 단계(S12), 제 1 이동로 및 제 2 이동로를 제외하고 제 1 및 제 2 파우치 외장재를 열융착하는 단계(S13), 전해액을 주입하여 전극 조립체에 함침시키는 단계(S14), 상기 제 1 이동로를 열융착하는 단계(S15), 초기 충ㆍ방전을 실시하고 상기 제 2 공간에 가스를 포집하는 단계(S16), 상기 제 2 이동로를 열 융착하고 제 2 공간을 제거하는 단계(S17), 보호 회로 모듈을 부착하는 단계(S18), 파우치 외장재를 이용하 여 튜빙하는 단계(S19) 및 상ㆍ하부를 핫 멜팅하는 단계(S20)를 진행함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지를 제조한다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 상기 도 2와 함께 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법을 설명한다.
우선, 제 1 공간 및 제 2 공간을 구비하는 제 1 파우치 외장재와 제 2 파우치 외장재를 준비하는 단계(S11)에서는 도 5a에 도시된 바와 같이, 제 1 파우치 외장재(310)와 제 2 파우치 외장재(320)로 이루어지는 파우치 외장재(300)를 준비한다.
이때, 상기 제 1 파우치 외장재(310) 및 제 2 파우치 외장재(320) 중 적어도 어느 하나, 예를 들면, 제 1 파우치 외장재(310)는 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(317)을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 상기 파우치 외장재(310)는 그 재질이 알루미늄(Al)과 같은 금속재로 이루어진 심부(310a)와, 상기 심부(310a)의 상부면 상에 형성된 열융착층(310b)과, 상기 심부(310a)의 하부면 상에 형성된 절연막(310c)으로 이루어진다. 상기 열융착층(310b)은 폴리머 수지인 변성 폴리프로필렌, 예컨대 CPP(Casted Polypropylene)를 사용하여 접착층으로 작용하며, 상기 절연막(310c)은 나일론(nylon)이나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 수지재가 형성되어 있을 수 있으나, 여기서 상기 파우치 외장재(300)의 구조 및 재질을 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 제 2 파우치 외장재(320)는 SUS(steel use stainless)와 같이 알 루미늄(Al)보다 강도가 큰 재질로 이루어지는 기재(320a)와, 상기 기재(320a)의 어느 일면에 코팅되는 코팅막(320b)을 구비하는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제 2 파우치 외장재(320)의 코팅막(320b)은 PP(Polypropylene), PE(polyethylene) 및 이의 등가물인 폴리머 재질인 것이 바람직하나, 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 제 2 파우치 외장재(320)의 코팅막(320b)은 상기 제 1 파우치 외장재(310)의 열융착층(310b)과 대향되도록 배치된다.
상기 제 1 공간에 전극 조립체를 수납하는 단계(S12)에서는 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 파우치 외장재(310)의 제 1 공간(315)과 제 2 공간(317) 중 어느 하나의 공간, 예를 들면, 제 1 공간(310)에 전극 조립체(200)를 수납한다. 이때, 상기 전극 조립체(200)의 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)은 소정길이 외부로 돌출된다.
한편, 상기 전극 조립체(200) 및 파우치 외장재(300)를 준비하는 순서는 반드시 이에 한정되지는 않으며, 상기 전극 조립체(200)를 먼저 준비한 후, 파우치 외장재(300)를 준비할 수도 있다.
제 1 이동로 및 제 2 이동로를 제외하고 제 1 및 제 2 파우치 외장재를 열융착하는 단계(S13)에서는 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 파우치 외장재(310)의 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(317) 중 어느 하나, 예를 들면, 제 1 공간에 상기 전극 조립체(200)를 수용한 후, 상기 제 2 파우치 외장재(320)를 이용하여 제 1 파우치 외장재(310)를 커버하고, 상기 제 1 파우치 외장재(310) 및 제 2 파우치 외장 재(320)가 맞닿은 부분을 열융착한다.
보다 상세히 설명하면, 우선, 상기 전극 조립체(200)를 상기 제 1 파우치 외장재(310)의 제 1 공간(315)에 수납한 후, 상기 제 2 파우치 외장재(300)를 이용하여 상기 제 1 파우치 외장재(310)를 커버하여 서로 맞닿도록 한다. 그런 다음, 상기 제 1 파우치 외장재(310) 및 제 2 파우치 외장재(320)이 맞닿은 부분을 열융착하여 접합하며, 상기 제 2 공간(317)과 외부를 연결하는 제 1 이동로(360)와, 상기 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(317) 사이의 제 2 이동로(370)를 형성한다. 즉, 상기 제 1 파우치 외장재(310) 및 제 2 파우치 외장재(320)를 열융착하여, 상기 제 2 공간(317)과 외부를 연결하는 제 1 이동로(360)와, 상기 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(317)을 연결하는 제 2 이동로(370)를 형성하는 것이다. 이때, 상기 제 1 공간(315)은 전극 조립체 수용부(315A)로 작용한다.
전해액을 주입하여 전극 조립체에 함침시키는 단계(S14)에서는 제 2 공간(317)을 상부로 하여, 상기 제 1 이동로(360)를 통하여 전해액을 주입하고, 진공 분위기에 노출시켜 상기 전해액을 상기 전극 조립체(200)에 함침시킨다.
상기 제 1 이동로를 열융착하는 단계(S15)에서는 상기 전해액을 주입하여 상기 전극 조립체(200)에 함침시킨 후, 상기 제 1 이동로(360)를 열융착하여 접합한다.
초기 충ㆍ방전을 실시하고 상기 제 2 공간에 가스를 포집하는 단계(S16)에서는 상기 제 2 공간(317)을 상부로 하여 초기 충ㆍ방전을 실시한다. 이때, 상기 초기 충ㆍ방전 공정 중에 상기 전극 조립체(200)에서 가스가 발생하게 되는데, 이 가 스는 상기 제 2 이동로(370)를 통하여 상기 제 2 공간(340)으로 포집된다.
상기 제 2 이동로를 열 융착하고 제 2 공간을 제거하는 단계(S17)에서는 도 5d에서와 같이, 상기 초기 충ㆍ방전 공정을 통하여 가스를 상기 제 2 공간(317)에 포집한 후, 상기 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(317) 사이의 제 2 이동로(370)를 열융착하여 접합한다. 그런 다음, 상기 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(317) 사이를 절단하여, 상기 초기 충ㆍ방전 공정 중 발생한 가스가 포집된 상기 제 2 공간(317)을 제거한다.
상기 보호 회로 모듈을 부착하는 단계(S18)에서는 상기 제 2 공간(317)을 절단하여 제거한 후, 상기 전극 조립체(200)의 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)에 보호 회로 모듈(400)을 전기적으로 부착한다. 이때, 상기 보호 회로 모듈(400)은 다양한 보호 회로를 구비하여 상기 전극 조립체(200)의 충ㆍ방전 및 오작동을 제어하며, 상기 전극 조립체(200)의 충ㆍ방전을 위한 입ㆍ출력 단자(410)를 구비한다.
상기 파우치 외장재를 이용하여 튜빙하는 단계(S19)에서는 상기 보호 회로 모듈(400)을 부착한 후, 상기 파우치 외장재(300)의 일부를 이용하여 상기 전극 조립체(200)를 수용하는 공간을 튜브(tube) 형태로 한바퀴 휘감는다.
이때, 상기 보호 회로 모듈을 부착하는 단계(S18) 및 파우치 외장재를 이용하여 튜빙하는 단계(S19)의 순서는 반드시 이에 한정되지는 않으며, 상기 파우치 외장재를 이용하여 튜빙하는 단계(S19)를 먼저 수행한 후, 상기 보호 회로를 부착하는 단계(S18)를 수행할 수도 있다.
상기 상ㆍ하부를 핫 멜팅하는 단계(S20)에서는 상기 파우치 외장재(300)를 이용하여 상기 전극 조립체를 수용하는 수용부(315A)를 한바퀴 휘감은 후, 상기 파우치 베어 셀의 보호 회로 모듈(400)이 부착된 상부와, 그 반대편인 파우치 베어 셀의 하부를 핫 멜트(hot melt)를 이용하여 핫 멜팅(hot melting)하여 상ㆍ하부의 몰딩부(510, 520)를 형성하여 파우치형 리튬 이차 전지(100)를 제조한다.
이때, 상기 보호 회로 모듈(400)의 입ㆍ출력 단자(410)는 외부로 노출되도록 핫멜팅하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 파우치 외장재(300)의 상ㆍ하부를 핫 멜팅함으로써, 상기 파우치 외장재(300)의 일부분을 이용하여 튜빙(tubing)한 형태가 유지된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지는 별도의 팩 케이스를 이용하지 않고, 파우치 외장재의 일부가 상기 전극 조립체 수용부(313A, 315A)를 한바퀴 둘러싸도록 하여 튜브(tube) 형태로 팩 공정을 수행함으로써, 팩 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 별도의 팩 케이스를 이용하지 않음으로써, 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 단가의 저하를 꾀할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3a 내지 도 3e에 도시된 바와 같은 공정을 이용하여 본 발명의 파우치형 리튬 이차 전지(100)를 형성하는 경우, 파우치 외장재(300)의 손실을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 제 2 파우치 외장재(320)를 제 1 파우치 외장재(310)보다 강도가 높은 재질을 사용함으로써, 본 발명의 파우치형 리튬 이차 전지(100)의 외부 압력 등에 대한 저항성이 향상된다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명은 별도의 팩 케이스를 이용하지 않고, 파우치 외장재를 이용하여 팩 공정을 수행함으로써, 팩 공정이 단순화된 파우치형 리튬 이차 전지 및 이의 제조 방법을 제공할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (27)
- 제 1 전극 탭이 부착된 제 1 전극판, 제 2 전극 탭이 부착된 제 2 전극판 및 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판 사이에 위치하는 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체와;제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재가 맞닿아 융착되어 이루어지며, 전극 조립체 수용부 및 상기 전극 조립체 수용부의 일측면에서 연장되는 날개부를 구비하며, 상기 날개부가 상기 전극 조립체 수용부의 측면을 전체적으로 한바퀴 감고 있는 형상으로 이루어지는 파우치 외장재를 구비하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
- 제 1항에 있어서,상기 파우치 외장재 상측에서 상기 제 1 전극 탭 및 제 2 전극 탭과 전기적으로 연결되며,충ㆍ방전을 위한 입ㆍ출력 단자를 상면에 구비하며, 상기 전극 조립체의 충ㆍ방전 및 오작동을 제어하는 보호 회로 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
- 제 2항에 있어서,상기 보호 회로 모듈의 상부를 커버하며, 상기 상면에 형성된 입ㆍ출력 단자 를 노출시키는 상기 외장재 상부의 상부 몰딩부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
- 제 1항에 있어서,상기 파우치 외장재의 하부를 보호하기 위한 하부 몰딩부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
- 제 3항 또는 제 4항에 있어서,상기 몰딩부는 핫 멜트(hot melt)를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
- 제 5항에 있어서,상기 핫 멜트는 열용융형 접착제인 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
- 제 6항에 있어서,상기 핫 멜트는 EVA(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer) 계열 물질, 폴리아미드(polyamide) 계열, 폴리에스테르(polyester) 계열 물질, 고무(rubber) 계열 물질 및 폴리우레탄(polyurethane) 계열 물질로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
- 제 1항에 있어서,상기 전극 조립체의 상ㆍ하부에 상ㆍ하부 절연 플레이트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 파우치 외장재는심부와,상기 심부의 상부면 상에 형성된 열융착층과;상기 심부의 하부면 상에 형성된 절연막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
- 제 9항에 있어서,상기 심부는 알루미늄(Al)으로 이루어지며,상기 열융착층은 변성 폴리프로필렌으로 이루어지며,상기 절연막은 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
- 제 1항에 있어서,상기 제 2 파우치 외장재는기재와,상기 기재의 일면에 코팅된 코팅막을 구비하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
- 제 11항에 있어서,상기 기재는 SUS(steel use stainless)로 이루어지며,상기 코팅막은 PP(Polypropylene) 및 PE(polyethylene) 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
- 제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재를 구비하며, 상기 제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재 중 어느 하나는 전극 조립체 수용 공간을 구비하는 파우치 외장재를 준비하는 단계와;상기 전극 조립체 수용 공간에 제 1 전극 탭이 부착된 제 1 전극판, 제 2 전극 탭이 부착된 제 2 전극판 및 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판 사이에 위치하는 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체를 수용하는 단계와;상기 파우치 외장재를 밀봉하여 파우치 베어 셀을 형성하는 단계와;상기 파우치 외장재의 일부를 이용하여 상기 전극 조립체가 수용된 공간을 전체적으로 한바퀴 감아 튜빙하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법.
- 제 13항에 있어서,전극 조립체 수용 공간은 상기 제 1 파우치 외장재의 좌측 또는 우측에 치우쳐 위치하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법.
- 제 13항에 있어서,상기 파우치 외장재의 상부에서 상면에 입ㆍ출력 단자를 구비하는 보호 회로 모듈을 상기 제 1 전극 탭 및 제 2 전극 탭과 전기적으로 연결시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법.
- 제 15항에 있어서,핫 멜트를 이용하여 상기 보호 회로 모듈의 상부를 커버하며, 상기 상면에 형성된 입ㆍ출력 단자를 노출시키는 상기 외장재 상부의 상부 상부 몰딩부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법.
- 제 13항에 있어서,핫 멜트를 이용하여 형성되는 하부 몰딩부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법.
- 제 13항에 있어서,상기 파우치 외장재를 열융착하여 파우치 베어 셀을 형성하는 단계는제 2 파우치 외장재를 이용하여 제 1 파우치 외장재를 커버하여 맞닿도록 하고, 제 1 통공, 제 2 통공 및 제 1 통공과 제 2 통공 사이의 가스 포집 공간을 형성하는 제 1 열융착 단계와;상기 제 1 통공을 통하여 전해액을 주입하여 함침시키는 단계와;상기 제 1 통공을 열융착하는 제 2 열융착 단계와;초기 충ㆍ방전하여 상기 가스 포집 공간에 가스를 포집하는 단계와;상기 제 2 통공 및 가스 포집 공간을 열융착하는 제 3 열융착 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법.
- 제 18항에 있어서,상기 제 1 통공은 상기 가스 포집 공간의 가장자리 중 상기 전극 조립체 수용 공간의 반대편에 위치하여 외부와 연결되며,상기 제 2 통공은 상기 전극 조립체 수용 공간 및 가스 포집 공간 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법.
- 제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재를 구비하며, 상기 제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재 중 어느 하나는 제 1 공간 및 제 2 공간을 구비하는 파우치 외장재를 준비하는 단계와;상기 제 1 공간 및 제 2 공간 중 어느 하나의 공간에 전극 조립체를 수용하 는 단계와;상기 제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재를 맞닿도록 하여 열융착하는 단계와;초기 충ㆍ방전하고 상기 제 1 공간 및 제 2 공간 중 다른 하나의 공간에 가스를 포집하는 단계와;상기 제 1 공간과 제 2 공간 사이를 절단하여 상기 제1 공간 및 제 2 공간 중 상기 가스가 포집된 다른 하나의 공간을 제거하는 단계와;상기 파우치 외장재의 일부를 이용하여 상기 전극 조립체가 수용된 공간을 전체적으로 한바퀴 감아 튜빙하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법.
- 제 20항에 있어서,상기 전극 조립체는 상기 제 1 공간에 수용되는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법.
- 제 20항에 있어서,상기 제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재를 맞닿도록 하여 열융착하는 단계는상기 제 1 파우치 외장재 및 제 2 파우치 외장재가 맞닿은 부분을 열융착하여 상기 제 2 공간과 외부를 연결하는 제 1 이동로와, 상기 제 1 공간 및 제 2 공 간 사이의 제 2 이동로를 형성하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법.
- 제 22항에 있어서,상기 제 1 이동로는 상기 제 2 공간 가장자리 중 상기 제 1 공간의 반대편에 위치하여 외부와 연결되는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법.
- 제 20항에 있어서,전해액을 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법.
- 제 20항에 있어서,상기 파우치 외장재의 상부에서 상면에 입ㆍ출력 단자를 구비하는 보호 회로 모듈을 상기 전극 조립체와 전기적으로 연결시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법.
- 제 25항에 있어서,핫 멜트를 이용하여 상기 보호 회로 모듈의 상부를 커버하며, 상기 상면에 형성된 입ㆍ출력 단자를 노출시키는 상기 외장재 상부의 상부 상부 몰딩부를 형성 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법.
- 제 20항에 있어서,핫 멜트를 이용하여 형성되는 하부 몰딩부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지의 제조 방법.
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