KR20070047599A - 파우치형 리튬 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파우치 베어셀 하면의 실링부를 이용하여 외부 충격에 약한 하면을 보호할 수 있는 파우치형 리튬 이차 전지에 관한 것이다.
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, 전극 조립체를 수용할 파우치를 포함하는 파우치 베어셀을 구비하여 이루어지며, 상기 파우치 베어셀의 하면의 일측부에서 연장되어 상기 파우치 베어셀 하면의 적어도 일부를 커버하는 실링부가 형성됨을 특징으로 한다.

Description

파우치형 리튬 이차 전지{ Pouch type Lithium Secondary Battery }
도 1은 종래의 파우치형 리튬 이차 전지를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A 라인을 따라 절취된 파우치형 리튬 이차 전지의 단면도이다.
도 4 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 파우치 베어셀의 밀봉되기전의 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 베어셀 하면의 실링층의 부착되기전의 상태를 보여주는 도면이다.
도 6은 본발명의 다른 실시예에 따른 파우치형 이차 리튬 전지의 파우치 베어셀의 밀봉되기전의 상태를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파우치 베어셀 하면의 실링층의 부착되기전의 상태를 보여주는 도면이다.
< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >
100, 700 : 파우치형 리튬 이차 전지 213 : 가장자리
250, 550 : 입· 출력 단자 300, 400 : 파우치
410 : 후면 413 : 홈
420 : 전면 430 : 실링부
500 : 보호 회로 모듈 600 : 파우치 베어셀
510, 610 : 상부 몰딩부 520, 620: 하부 몰딩부
800: 전극조립체 810 : 제 1 전극판
815 : 제 1 전극 탭 820: 제2 전극판
825 : 제 2 전극 탭 830 : 세퍼레이터
840 : 절연 테이프 855 : 절연 플레이트
본 발명은 파우치형 리튬 이차 전지에 관한 것으로서 보다 상세하게는 파우치 베어셀 하면의 실링부를 이용하여 외부 충격에 약한 하면을 보호할 수 있는 파우치형 리튬 이차 전지에 관한 것이다.
리튬 이차 전지는 리튬과 수분의 반응성 때문에 비수성 전해질을 사용한다. 이 전해질은 리튬염을 함유하는 고체 폴리머이거나, 리튬염이 유기 용매에서 해리된 액상일 수 있다. 리튬 이차 전지를 전해질 종류에 따라 구분해 보면, 액체 전해질을 사용하는 리튬 금속전지와 리튬 이온전지, 그리고 고분자 고체 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 구분할 수 있다.
완전 고체형 리튬 이온 폴리머 전지의 경우에는 유기 전해액의 누출문제가 없고, 유기 전해액을 함유하는 겔형 리튬 이온 폴리머 전지의 경우에도 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온 전지와 비교할 때 전해액의 누출 문제는 간이한 형태로 방지될 수 있다. 가령, 리튬 이온 폴리머 전지는 금속 포일과 이 포일을 덮는 하나 이상의 폴리머 막으로 구성된 다층막 파우치를 리튬 이온 전지의 금속캔(can) 대신 사용할 수 있다.
다층막 파우치를 사용할 경우에는 금속캔을 사용할 때보다 전지의 무게를 현저히 줄일 수 있다. 다층막 파우치에서 포일을 이루는 금속으로 통상 알루미늄이 이용된다. 파우치막 내층을 이루는 폴리머막은 전해질로부터 금속 포일을 보호함과 아울러, 양극과 음극, 그리고 전극 탭들 사이의 단락을 방지한다.
도 1은 종래의 파우치형 리튬 이차전지를 설명하기 위한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 파우치형 리튬 이차전지(100)는 전극 조립체(미도시), 전극 조립체를 수용하는 파우치(300)와, 핫 멜팅(hot melting)을 통하여 형성되는 상·하부의 몰딩부(510, 520), 상부 몰딩부(510)와 전극 조립체 사이에 위치하여 전극 조립체의 충·방전을 제어하기 위한 보호 회로 모듈(미도시)을 구비하는 구조로 이루어진다.
파우치형 리튬 이차 전지(100)를 형성하기 위해 우선, 양극, 세퍼레이터, 음극을 적층 후 권취하여 이루어지는 전극조립체를 가봉지 상태의 파우치(300) 내에 위치시킨다. 이 때, 세퍼레이터는 양극과 음극사이에 설치되고 전극조립체가 충.방전의 의해 수축 및 팽창되더라도 극판들 사이를 완전히 절연할 수 있도록 충분한 길이로 이루어진다. 그리고, 파우치(300)의 개방된 가장자리부에서 상하 파우치막 을 가열 융착 시키면 베어셀 전지가 만들어진다.
파우치 밀봉이 이루어져 형성된 베어셀(bare cell)에 도시되지 않은 보호 회로 모듈(PCM:protecting circuit moudule)이나 PTC(positive temperature coefficient)같은 부속품 혹은 구조체가 부착되어 코어 팩(core pack)이 형성된다.
코어 팩 전지를 하드 케이스 내에 결합시키면 완성된 하드 팩 전지가 형성된다. 하드 케이스는 그 내측에 별도의 회로나 도전체부 없이 폴리프로필렌 수지 등을 이용하여 형성할 수 있으나, 전지가 사용되는 기기의 특성에 따라 하드 케이스를 씌우지 않은 코어 팩 상태의 전지를 제품의 소정 부위에 직접 결합시켜 사용하는 경우가 있다.
종래의 파우치형 리튬 이차전지는 날카롭거나 뾰족한 외부 물체에 닿아 손상될 수 있고, 특히 전극 조립체와 파우치를 포함하는 파우치 베어셀의 하부에서는 외부 압력에 의해 모서리 함몰이 발생 될 수 있고, 파우치가 찌그러질 수 있고, 더 나아가 파우치 베어셀의 하면에 외열·외압이 가해지면 하면에 접하는 전극 조립체 하단부에서 전극보다 조금 튀어나온 세퍼레이터가 부분적으로 녹거나, 수축하거나 파손되어 손상될 수 있다. 이렇게 손상된 세퍼레이터는 전극들의 단락(short)을 발생시켜 이차전지의 파괴 또는 폭발을 유발할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 파우치 베어셀 하면의 실링부를 이용하여 외부 충격에 약한 하면을 보호할 수 있는 파우치형 리튬 이차 전지를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본발명의 실시예에 따른 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, 전극 조립체를 수용할 파우치를 포함하는 파우치 베어셀을 구비하여 이루어지며, 상기 파우치 베어셀의 하면의 일측부에서 연장되어 상기 파우치 베어셀 하면의 적어도 일부를 커버하는 실링부가 형성됨을 특징으로 한다.
상기 파우치형 리튬 이차 전지는 상기 파우치 상측에서 상기 제 1 전극 탭 및 제 2 전극 탭과 전기적으로 연결되며, 충·방전을 위한 입·출력 단자를 상면에 구비하며, 상기 전극 조립체의 충·방전 및 오작동을 제어하는 보호 회로 모듈을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 파우치형 리튬 이차 전지는 상기 보호 회로 모듈의 상부를 커버하며, 상기 상면에 형성된 입·출력 단자를 노출시키는 상기 파우치 상부의 상부 몰딩부 및 상기 파우치의 하부를 보호하기 위한 하부 몰딩부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 몰딩부는 핫 멜트(hot melt) 수지를 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 핫 멜트는 열용융형 접착제로 이루어질 수 있다.
상기 핫 멜트 수지는 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 어느 하나로 선 택될 수 있다.
상기 실링부는 상기 파우치 베어셀의 하면에 부착될 수 있다.
상기 파우치는 전극 조립체를 수용하기 위한 홈을 갖는 후면과 상기 전극 조립체를 수용한 후면을 덮기 위한 전면을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 파우치의 후면과 전면이 밀봉되어 전극 조립체 주변에 가장자리를 포함할 수 있다.
상기 파우치 베어셀의 하면은 상기 파우치 후면으로 이루어진 단겹의 파우치와, 상기 파우치 후면과 전면이 밀봉되어 이루어진 두겹의 실링부를 가짐으로서 총 세겹의 층을 가지고 이루어질 수 있다.
상기 실링부는 상기 파우치 베어셀의 하면을 잘 커버할 수 있도록 상기 파우치 베어셀의 폭과 같거나 조금 작은 폭으로 형성될 수 있다.
상기 파우치는 심부와, 상기 심부의 상부면 상에 형성된 열융착층과, 상기 심부의 하부면 상에 형성된 절연막으로 이루어질 수 있으며, 상기 심부는 알루미늄(Al)으로 이루어지며, 상기 열융착층은 변성 폴리프로필렌으로 이루어지며, 상기 절연막은 나일론 또는 폴리에텔렌테레프탈레이트 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 파우치형 리튬 이차 전지는 상기 파우치 내에서 상기 전극 조립체의 상·하부에 상·하부 절연 플레이트를 더 구비하여 이루어질 수 있다.
이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차전지를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A 라인을 따라 절취된 파우치형 리튬 이차전지의 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차전지(700)는 전극 조립체(800)와 전극 조립체(800)를 수용하는 파우치(400)를 포함하는 파우치 베어셀(600)과, 파우치 베어셀(600)의 하면의 일측에서 연장되어 외부 충격에 취약한 파우치 베어셀(600)의 하면을 보호하는 실링부(430)와, 전극 조립체(800)의 충·방전을 제어하기 위한 보호 회로 모듈(500)과, 핫 멜팅(hot melting)을 통하여 형성되는 상·하부의 몰딩부(610, 620)을 구비하는 구조로 이루어진다.
전극 조립체(800)은 양극 활물질 및 음극 활물질 중 어느 하나, 예를 들면, 양극 활물질이 코팅된 제 1전극판(810), 양극 활물질 및 음극 활물질 중 다른 하나, 예를 들면, 음극 활물질이 코팅된 제 2 전극판(820), 제 1 전극판(810) 및 제 2전극판 (820) 사이에 위치하여 제 1 전극판 (810)과 제 2 전극판(820)의 단락(short)를 방지하고 리튬 이온의 이동만 가능하게 하는 세페레이터(830)로 이루어진다. 또한, 제 1전극판 (810)에는 일반적으로 알루미늄(Al) 재질로 이루어지며, 일정 길이 돌출되어 양극 탭으로 작용하는 제 1 전극탭(815)이 접합되어 있다. 제 2 전극판(820)에는 일반적으로 니켈(Ni) 재질로 이루어지며, 일정 길이 돌출되어 음극 탭으로 작용하는 제 2 전극 탭(825)이 접합되어 있으나, 본 발명에서 위의 재질을 한정하는 것은 아니다. 또한, 제 1 전극 탭(815) 및 제 2 전극 탭(825)과 파우치(400)의 사이의 단락을 방지하기 위한 절연 테이프(840)을 더 구비할 수도 있 다. 또한, 상기 제 1전극 탭(815) 및 제 2 전극 탭 (825)은 파우치(400)의 어느 일측면을 통하여 외부로 인출되며, 이러한, 제 1 전극 탭(815) 및 제 2 전극 탭 (825)은 보호 회로 모듈(500)과 전기적으로 연결된다. 더불어 전극 조립체(800)의 상·하부에는 전극 조립체(800)가 파우치(400)와 접촉하는 것을 방지하기 위해 상·하부 절연 플레이트(851, 855)가 더 부착될 수도 있다.
또한, 양극 활물질로는 칼코게나이드(chalcogenide) 화합물이 사용되고 있으며, 그 예로 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNi1 -X CoXO2(0<x<1), LiMnO2 등의 복합 금속 산화물들이 사용되고 있다. 음극 활물질은 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 양극 전극판은 알루미늄(Al) 재질, 음극 전극판은 구리(Cu) 재질을 사용하며, 세퍼레이터는 일반적으로 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)을 사용하지만, 본 발명에서 위의 재질을 한정하는 것은 아니다.
한편, 본 발명에서는 파우치형 리튬 이차전지(700)의 제 1 전극 탭(815) 및 제 2 전극 탭(825)이 인출되는 방향을 "상부" 방향으로 가정한다.
파우치(400)는 그 재질이 알루미늄(Al)과 같은 금속재로 이루어진 심부와, 심부의 상부면 상에 형성된 열융합층과, 심부의 하부면 상에 형성된 절연막으로 이루어진다. 열융합층은 폴리머 수지인 변성 폴리프로필렌, 예컨대 CPP(Casted Poly propylene)를 사용하여 접착층으로 작용하며, 절연막은 나일로(nylon)이나 폴리에 틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 수지재가 형성되어 있을 수 있으나, 여기서 파우치(400)의 구조 및 재질을 한정하는 것은 아니다.
보호 회로 모듈(500)은 파우치(400)의 상부에서 전극 조립체(800)의 제 1 전극 탭(815) 및 제 2 전극 탭(825)과 전기적으로 연결되어, 전극 조립체(800)의 충·방전 및 오작동을 제어하기 위한 것으로, 예를 들면, 상기 전극 조립체(800)로부터 과전류가 흘렀을 때, 과전류를 차단하는 역할을 수행한다. 또한, 보호 회로 모듈(500)은 상면에 파우치형 리튬 이차 전지(700)의 충·방전을 위한 입·출력 단자(550)를 구비한다. 또한, 보호 회로 모듈(500)은 도면 상에는 도시 하지 않았으나, 일반적으로 다양한 보호 회로를 구비하는 구조로 이루어진다.
상·하부 몰딩부(610, 620)는 핫 멜트(hot melt) 수지를 이용하는 핫 멜팅 방법을 통하여 몰딩된 부분이다. 상·하부 몰딩부(610, 620)는 파우치(400)가 튜브 형태를 유지하도록 하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 상·하부 몰딩부(610, 620)에 사용되는 핫 멜트(hot melt) 수지는 열용융형 접착제로써, 물이나 용제를 전혀 사용하지 않고, 상온에서 100% 고체인 불휘발성, 불연성, 열가소성 수지(themopllastic-resin)을 이용하여 고온에서 액상으로 피착제에 도포, 압착 후, 수초 내에 냉각 고화되면서 접착력을 발휘하는 것이 바람직하다.
상·하부 몰딩부(610, 620)에 사용되는 핫 멜트(hot melt) 수지는 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, 상부 몰딩부(610)는 파우치(400) 상부의 보호 회로 모듈(500)이 안착되는 부분을 핫 멜트(hot melt) 수지를 이용하는 핫 멜팅(hot melting)방법을 통하여 몰딩된 부분으로, 보호 회로 모듈(500)의 입·출력 단자(550)가 노출되도록 형성되어 있다. 다시 말하면, 상부 몰딩부(610)는 파우치(400)의 상부에서 보호 회로 모듈의 상부를 커버하며, 상기 입·출력 단자(550)가 노출되도록 하는 것이다.
또한, 하부 몰딩부(620)는 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지(700)가 파우치(400)를 이용하여 팩 공정을 수행하므로, 파우치형 리튬 이차 전지(700)의 하부가 상대적으로 여타의 부분보다 찌르기 등의 외부 환경에 취약할 수 있기 때문에 핫 멜팅을 이용하여 몰딩된 부분이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 파우치 베어셀의 밀봉되기전의 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 파우치형 리튬 이차 전지의 형성 방법 중 파우치 베어셀(600)의 형성방법을 설명하면, 우선 직방형 파우치(400)를 접철하여 파우치(400)의 전면(420) 및 후면(410)을 이룬다. 후면(410)에는 프레스(press)가공 등을 통해 전극 조립체(800)가 수용될 수 있는 홈(413)이 형성된다.
전극 조립체(800)는 제 1 전극판(810), 세퍼레이터(830), 제 2 전극판(820)의 순서로 적층된 다층막을 와형으로 권취하여 젤리 롤(Jelly Roll)로 형성한다. 젤리 롤을 권취 형성할 때 제 1 전극판(810)과 제 2 전극판(820)의 단락을 막기 위 해 롤(roll)의 외부로 드러나는 전극면 혹은 내부 전극면에는 세퍼레이터(830)가 덧붙여진다. 형성된 젤리 롤은 파우치(400)의 후면 홈(413)에 놓여지고 홈(413)의 네군데 가장자리(213)를 밀착시킨 상태에서 가열 가압하여 파우치 밀봉을 실시하여 파우치 베어셀(600)을 형성한다. 파우치(400)는 파손 위험을 줄이기 위해, 적어도 한쪽의 측부가 더 연장 형성되어 전극 조립체(800)를 가령 1.5회 또는 2회 권취할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 베어셀 하면의 실링층의 부착되기전의 상태를 보여주는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 베어셀(600)은 파우치로 밀봉된 베어셀(600)의 하면 일측에서 연장된 실링부(430)를 구비한다.
실링부(430)는 파우치(400)의 전면(420)과 후면(410)이 실링되어 이루어진다. 이렇게 파우치로 밀봉된 파우치 베어셀(600)의 하면의 일측에서 연장된 실링부(430)는 파우치 베어셀(600)의 하면을 향하여 접혀진다. 여기서, 실링부(430)의 폭은 파우치 베어셀(600)의 하면을 잘 커버할 수 있도록 파우치 베어셀(600)의 두께와 같거나 조금 작게 형성될 수 있다.
이렇게 파우치로 밀봉된 파우치 베어셀(600)의 하면에 실링부(430)가 부착되어, 파우치 베어셀의 하면은 단겹의 파우치 후면(410)과 두겹이 실링된 이중층의 실링부(430)로 총 세겹의 파우치층을 갖게 된다.
위와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 파우치 베어셀(600)의 하면에 연장되어 부착되는 두겹의 실링부(430)는 외부 충격이나 외부 물체와 닿으므로 인한 파손으로부터 파우치 베어셀(600)의 하면을 보호하여 하면 끝단에 위치하는 세퍼레이터의 손상을 방지하여 전극간의 단락(short)를 방지하고, 파우치 베어셀(600)의 하면과 하부 몰딩부 사이에서 공기층 역할을 하여 핫 멜트를 이용하여 하부 몰딩부가 형성될 때 발생하는 열과 파우치 베어셀 하면에 하부 몰딩부가 부착될때 발생하는 압력을 완충시키는 기능을 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지는 도 2의 파우치형 리튬 이차 전지와 비교하여 파우치에 전극 조립체가 밀봉되는 방법만 다를 뿐 동일한 구성요소를 가지므로 중복되는 구성요소에 동일한 번호를 부여할 것이고 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 파우치 베어셀의 밀봉되기전의 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 파우치형 리튬 이차 전지의 형성 방법 중 파우치 베어셀(600)의 형성방법을 설명하면, 우선 직방형 파우치(400)를 접철하여 파우치(400)의 전면(420) 및 후면(410)을 이룬다. 후면(410)에는 프레스(press)가공 등을 통해 전극 조립체(800)가 수용될 수 있는 홈(413)이 형성된다.
전극 조립체(800)는 제 1 전극판(810), 세퍼레이터(830), 제 2 전극판(820)의 순서로 적층된 다층막을 와형으로 권취하여 젤리 롤(Jelly Roll)로 형성한다. 젤리 롤을 권취 형성할 때 제 1 전극판(810)과 제 2 전극판(820)의 단락을 막기 위해 롤(roll)의 외부로 드러나는 전극면 혹은 내부 전극면에는 세퍼레이터(830)가 덧붙여진다. 형성된 젤리 롤은 파우치(400)의 후면 홈(413)에 놓여지고 홈(413)의 세군데 가장자리(213)를 밀착시킨 상태에서 가열 가압하여 파우치 밀봉을 실시하여 파우치 베어셀(600)을 형성한다. 파우치(400)는 파손 위험을 줄이기 위해, 적어도 한쪽의 측부가 더 연장 형성되어 전극 조립체(800)를 1회이상 권취할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파우치 베어셀 하면의 실링층의 부착되기전의 상태를 보여주는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 파우치 베어셀(600)은 파우치로 밀봉된 베어셀(600)의 하면 일측에서 연장된 실링부(430)를 구비한다.
실링부(430)는 파우치(400)의 전면(420)과 후면(410)이 실링되어 이루어진다. 이렇게 파우치로 밀봉된 파우치 베어셀(600)의 하면의 일측에서 연장된 실링부(430)는 파우치 베어셀(600)의 하면을 향하여 접혀진다. 여기서, 실링부(430)의 폭은 파우치 베어셀(600)의 하면을 잘 커버할 수 있도록 파우치 베어셀(600)의 두께와 같거나 조금 작게 형성될 수 있다.
이렇게 파우치로 밀봉된 파우치 베어셀(600)의 하면에 실링부(430)가 부착되어, 파우치 베어셀의 하면은 단겹의 파우치 후면(410)과 두겹이 실링된 이중층의 실링부(430)로 총 세겹의 파우치층을 갖게 된다.
위와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 파우치 베어셀(600)의 하면에 연장되어 부착되는 두겹의 실링부(430)은 외부 충격이나 외부물체의 닿으므로 인한 파손으로부터 파우치 베어셀(600)의 하면을 보호하여 하면 끝단에 위치하는 세퍼레이터의 손상을 방지하여 전극간의 단락(short)를 방지하고, 파우치 베어셀(600)의 하면과 하부 몰딩부 사이에서 공기층 역할을 하여 핫 멜트를 이용하여 하부 몰딩부가 형성될 때 발생하는 열과 파우치 베어셀 하면에 하부 몰딩부가 부착될때 발생하는 압력을 완충시키는 기능을 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 파우치형 리튬 이차 전지는 파우치 베어셀의 하면에서 연장된 실링부를 구비하여 파우치 베어셀의 하면을 덮음으로써 베어셀의 하면에 외열·외압이 가해질 경우 하면에 접하는 전극 조립체 하단부에서 전극보다 조금 튀어나온 세퍼레이터가 손상될 위험을 방지하여 전극간 단락(short)을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 파우치형 리튬 이차 전지의 실링부가 파우치 베어셀 하면과 하부 몰딩부 사이의 스페이서 역할을 해 하부 몰딩부를 형성할때 발생되는 열과 하부 몰딩부를 파우치 베어셀에 부착시킬때 발생되는 압력을 완화시킬수 있어 파우치 베어셀의 하단을 보호할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (15)

  1. 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, 전극 조립체를 수용할 파우치를 포함하는 파우치 베어셀을 구비하여 이루어 지며,
    상기 파우치 베어셀의 하면의 일측부에서 연장되어 상기 파우치 베어셀 하면의 적어도 일부를 커버하는 실링부가 형성됨을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파우치 상측에서 상기 제 1 전극 탭 및 제 2 전극 탭과 전기적으로 연결되며,
    충·방전을 위한 입·출력 단자를 상면에 구비하며, 상기 전극 조립체의 충·방전 및 오작동을 제어하는 보호 회로 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 보호 회로 모듈의 상부를 커버하며, 상기 상면에 형성된 입·출력 단자를 노출시키는 상기 파우치 상부의 상부 몰딩부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 파우치의 하부를 보호하기 위한 하부 몰딩부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 몰딩부는 핫 멜트(hot melt) 수지를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 핫 멜트는 열용융형 접착제인 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 핫 멜트 수지는 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.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 파우치 베어셀의 하면에 부착되는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 파우치는 전극 조립체를 수용하기 위한 홈을 갖는 후면과 상기 전극 조립체를 수용한 후면을 덮기 위한 전면을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 파우치의 후면과 전면이 밀봉되어 전극 조립체 주변에 가장자리를 갖는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
  11. 상기 제 9항에 있어서,
    상기 파우치 베어셀의 하면은 상기 파우치 후면으로 이루어진 단겹의 파우치와, 상기 파우치 후면과 전면이 밀봉되어 이루어진 두겹의 실링부를 가짐으로서 총 세겹의 층을 갖는 것을 특징으로 하는 파우치 리튬 이차 전지.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 파우치 베어셀의 하면을 잘 커버할 수 있도록 상기 파우 치 베어셀의 폭과 같거나 조금 작은 폭으로 형성됨을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 파우치는
    심부와;
    상기 심부의 상부면 상에 형성된 열융착층과;
    상기 심부의 하부면 상에 형성된 절연막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 심부는 알루미늄(Al)으로 이루어지며,
    상기 열융착층은 변성 폴리프로필렌으로 이루어지며,
    상기 절연막은 나일론 또는 폴리에텔렌테레프탈레이트 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차 전지.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 파우치 내에서 상기 전극 조립체의 상·하부에 상·하부 절연 플레이트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 파우치형 리튬 이차전지.
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