KR20080096165A - 파우치형 이차전지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파우치형 이차전지에 관한 것이다.
그에 따른 본 발명의 파우치형 이차전지는 양극탭이 접속된 양극판과 음극탭이 접속된 음극판 및 세퍼레이터를 적층하여 권취한 전극 조립체; 상기 양극탭과 상기 음극탭을 외부로 노출시키는 상태로 상기 전극 조립체를 수용하는 파우치; 상기 양극탭과 상기 파우치와 접촉되는 부위를 절연하도록 감싸며, 적어도 일 측부에는 제 1 절곡홈이 형성된 양극 절연테이프; 및 상기 음극탭과 상기 파우치와 접촉되는 부위를 절연하도록 감싸며, 적어도 일 측부에는 제 2 절곡홈이 형성된 음극 절연테이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 파우치형 이차전지는 양/음극 절연테이프에 절곡홈을 형성하여 양/음극탭 절곡시 절연테이프의 탄성력에 때문에 복원되는 현상을 방지하여 절곡된 상태를 유지하는 효과가 있다.
또한, 양/음극 절연테이프에 형성된 절곡홈에 의해 양/음극탭이 항시 동일한 위치에서 절곡되도록 하여 파우치형 이차전지의 생산성이 향상되는 효과도 있다.
양/음극탭 절연테이프, 절곡홈

Description

파우치형 이차전지 및 그 제조 방법{POUCH TYPE SECONDARY BATTERY AND THE FABRICATION METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 이차전지가 결합된 상태의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 부분 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 부분 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 이차전지에 보호회로 기판이 결합된 상태의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 이차전지에 보호회로 기판이 결합된 상태의 측면도이다
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 제조방법에 관한 순서도이다.
도 10a 내지 도 10e는 본 발명의 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 측면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100; 전극조립체 110; 양극판
111; 양극탭 120; 음극판
121; 음극탭 130; 세퍼레이터
200; 파우치 210; 하부막
211; 수용홈 220; 상부막
300; 양극 절연테이프 310; 제 1 절곡홈
400; 음극 절연테이프 410; 제 2 절곡홈
500; 보호회로 기판 510; 충/방전 단자
610; 천공기 620; 직사각형 지그
본 발명은 이차전지에 관한 것으로 보다 상세하게는 파우치형 이차전지에 관한 것이다.
비디오 카메라, 휴대용 전화, 휴대용 PC 등의 휴대용 전기 제품 사용이 활성화됨에 따라 그 구동 전원으로서 주로 사용되는 이차전지에 대해서 중요성이 증가되고 있다. 특히, 리튬 이차전지는 기존의 납 축전지와, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소전지, 니켈-아연전지 등 다른 이차전지와 비교하여 단위 중량당 에너지 밀도가 높고 급속 충전이 가능하기 때문에 사용의 증가가 활발하게 진행되고 있다.
이러한 리튬 이차전지에 사용되는 양극 활물질으로는 리튬계 산화물, 음극 활물질으로는 탄소재를 사용하고 있다. 이러한 활물질을 이용하여 양극 활물질이 형성된 양극집전체에 양극탭이 연결된 양극판, 음극 활물질이 형성된 음극집전체에 음극탭이 연결된 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어 있는 세퍼레이터를 적층한 후, 이를 권취하여 전극 조립체를 제조하게 되는데 이때, 전극 조립체는 원통 또는 각형의 금속캔에 수용되거나 파우치에 수용되어 사용된다.
또한, 리튬 이차전지는 전해질 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온전지와 고분자 고체 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 구분할 수 있다. 그리고, 리튬 이온 폴리머 전지는 고분자 고체 전해질의 종류에 따라 전해액이 전혀 함유되어 있지 않은 완전고체형 리튬 이온 폴리머 전지와 전해액을 함유하고 있는 겔형 고분자 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 나눌 수 있다.
액체 전해질을 사용하는 리튬 이온전지의 경우 대개 원통이나 각형의 금속 캔을 용기로 하여 용접 밀봉시킨 형태로 사용된다. 이런 금속캔을 용기로 사용하는 캔형 이차전지는 형태가 고정되므로 이를 전원으로 사용하는 전기 제품의 디자인을 제약하는 단점이 있고, 부피를 줄이는 데 어려움이 있다. 따라서, 두 전극과 세퍼레이터, 전해질을 필름으로 만든 파우치에 넣고 밀봉하여 사용하는 파우치형 이차전지가 개발되어 사용되고 있다.
통상적으로 사용되는 리튬 이온 폴리머 전지의 파우치는 내층으로는 열접착성을 가져 실링재 역할을 하는 열접착층인 폴리올레핀계 수지층(Polyolepin Layer), 중간층으로는 기계적 강도를 유지하는 기재 및 수분과 산소의 배리어층으 로서 역할을 하는 금속층인 알미늄층(AL/Aluminum Layer), 외층으로는 기재 및 보호층으로 작용하는 나일론층(Nylon Layer:11)이 적층된 다층막구조로 구성되어 있다.
이러한 파우치를 이용한 파우치형 이차전지의 제조 방법은 먼저, 파우치는 수용부가 형성되어 전극조립체를 수용부에 수용하는 하부와 하부의 개구부를 덮는 상부로 구분된다. 이때, 양극판에는 양극탭이 접속되어 파우치 외부로 돌출되어 진다. 또한, 음극판에도 음극탭이 접속되어 파우치 외부로 돌출되어 진다. 이때, 양극탭과 파우치가 맞닿는 부위에는 절연테이프가 감싸져 파우치와 양극탭을 절연하게 되고, 음극탭도 파우치와 맞닿는 부위에 절연테이프가 감싸져 파우치와 음극탭을 절연하게 된다. 그리고 나서 양극탭과 음극탭의 단부를 절곡하여 양극탭과 음극탭을 보호회로 기판과 접속하게 된다.
이때, 양/음극탭의 단부가 절곡되는 과정에서 절연테이프의 탄성력 때문에, 양/음극탭을 절곡한 다음 복원되는 현상이 발생하여 양/음극탭이 원하는 각도로 절곡되지 않는 문제가 있다. 또한, 양/음극탭을 절곡시에 절곡되는 부위가 일정하지 않아 보호회로 기판을 접속시 조립오차가 발생하는 문제가 있다.
상기한 문제를 해결하기 위한 본 발명은 양/음극탭 절곡시 절연테이프의 탄성력에 때문에 복원되는 현상이 없게끔 양/음극탭을 절곡하는 것에 그 목적이 있으며 또한, 양/음극탭이 동일한 위치에서 절곡되도록 하는 것에도 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파우치형 이차전지는 양극탭이 접속된 양극판과 음극탭이 접속된 음극판 및 세퍼레이터를 적층하여 권취한 전극 조립체; 상기 양극탭과 상기 음극탭을 외부로 노출시키는 상태로 상기 전극 조립체를 수용하는 파우치; 상기 양극탭과 상기 파우치와 접촉되는 부위를 절연하도록 감싸며, 적어도 일 측부에는 제 1 절곡홈이 형성된 양극 절연테이프; 및 상기 음극탭과 상기 파우치와 접촉되는 부위를 절연하도록 감싸며, 적어도 일 측부에는 제 2 절곡홈이 형성된 음극 절연테이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 양/음극탭은 같은 방향으로 나란히 상기 파우치에서 노출될 수 있다.
또한, 상기 양/음극 절연테이프의 재질은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 가운데 어느 하나를 선택하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 절곡홈과 상기 제 2 절곡홈은 동일 선상에 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 절곡홈은 상기 양극 절연테이프의 양 측부에 대칭적으로 형성되고, 상기 제 2 절곡홈은 상기 음극 절연테이프의 양 측부에 대칭적으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 절곡홈과 상기 제 2 절곡홈의 깊이는 동일한 깊이로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 절곡홈과 제 2 절곡홈의 깊이는 서로 다르게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 절곡홈과 상기 제 2 절곡홈은 'V'형상의 노치로 형성될 수 있다.
또한, 상기 'V'형상의 노치로 형성된 상기 제 1 절곡홈과 제 2 절곡홈은 두 개의 변 가운데 파우치와 근접한 한 변이 상기 양극탭 및 음극탭의 길이방향과 직각인 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 절곡홈과 상기 제 2 절곡홈은 'U'형상 노치로 형성될 수 있다.
또한, 상기 양극탭은 상기 제 1 절곡홈을 기준으로 절곡되고, 상기 음극탭은 상기 제 2 절곡홈을 기준으로 절곡되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 양/음극탭의 일단부는 충/방전 단자가 형성된 보호회로 기판과 전기적으로 연결되고, 상기 양/음극탭은 한번 이상 절곡되어 상기 충/방전 단자가 형성된 보호회로 기판의 넓은 면을 상기 파우치의 넓은 면과 평행하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 양/음극탭의 일단부는 충/방전 단자가 형성된 보호회로 기판과 전기적으로 연결되고, 상기 충/방전 단자가 형성된 보호회로 기판의 넓은 면을 상기 파우치의 넓은 면과 수직하게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 파우치형 이차전지 제조 방법은 전극조립체를 수용하며, 양/음극 절연테이프에 절연된 양극탭과 음극탭을 노출한 파우치형 이차전지를 준비하는 전지준비단계; 상기 양/음극 절연테이프의 양 측부에 노치를 형성하는 노치형성단계; 상기 노치들을 연결한 직선상에 직사각형 지그를 밀착시키는 지그밀착단계; 및 상기 지그가 밀착된 상기 노치들의 연결선 상을 기준으로 상기 양/음극탭 을 절곡하는 양/음극탭 절곡단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 파우치형 이차전지는 전극조립체(100), 파우치(200)와, 양극 절연테이프(300) 및, 음극 절연테이프(400)를 포함하여 형성된다.
먼저, 전극조립체(100)는 양극탭(111)이 접속된 양극판(110)과 음극탭(121)이 접속된 음극판(120) 및 세퍼레이터(130)를 적층하여 권취하여 형성된다.
양극판(110)은 양극집전체와 양극 활물질층으로 이루어져 있다. 양극 활물질층은 리튬을 포함하고 있는 층상화합물과, 결합력을 향상시키는 바인더, 전도성을 향상시키는 도전재로 이루어질 수 있다. 양극 집전체는 일반적으로 알루미늄이 사용되며 양극활물질층에서 발생하는 전하의 이동 통로가 되고 양극활물질층을 지지하는 역할을 하게 된다. 양극활물질층은 양극집전체의 넓은 면들에 부착되어 있으며 양극판(110)의 일측단에는 양극활물질층이 형성되지 않은 양극무지부(미도시)가 형성되어 있으며, 양극무지부에는 양극탭(111)이 접합된다.
음극판(120)은 음극집전체와 음극 활물질층으로 이루어져 있다. 음극활물질층은 탄소를 함유하며 일반적으로 많이 쓰이는 하드 카본과, 혹은 흑연, 활물질입자 사이의 결합력을 향상시키는 바인더로 이루어질 수 있다. 음극 집전체는 일반적으로 구리가 사용되며 음극활물질층에 발생하는 전하의 이동 통로가 되고 음극활물질층을 지지하는 역할을 하게 된다. 음극활물질층은 음극판의 넓은 면에 형성되어 있는데 이때, 음극판(120)의 일측단에 음극활물층이 형성되지 않은 음극무지부(미도시)가 형성되어 있다. 음극무지부에는 음극탭(121)이 접합된다.
세퍼레이터(130)는 양극판(110)과 음극판(120)의 사이에 개재되어 양극판(110)과 음극판(120)을 절연하고 양극판(110)과 음극판(120)의 전하들은 통과시킨다. 일반적으로 세퍼레이터(130)의 재질은 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)을 사용하지만 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 세퍼레이터는(130)는 전해질을 포함할 수도 있으며 액상이나 겔 형태로 구성될 수 있다.
이때, 양극탭(111)과 음극탭(121)의 재질은 알루미늄이나 알루미늄을 포함하는 합금 또는 니켈이나 니켈을 포함하는 합금으로 형성될 수 있지만, 본 발명에서 양극탭(111)과 음극탭(121)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
파우치(200)는 전극 조립체(100)를 수용하며, 양극탭(111)과 음극탭(121)을 외부로 노출시킨다. 이러한 파우치(200)는 여러 개 층이 적층되어 복층막의 형태로 사용될 수 있는데, 복층막은 내층인 열접착층이 CPP(Casted Polypropylene)으로 형성되고, 중간 베리어층은 알미늄층으로 형성되며, 외부 보호막은 나일론층으로 형성될 수 있다. 또한, 파우치(200)는 전극조립체(100)를 수용하는 수용홈(211)이 형성되어 있는 하부막(210)과, 하부막(210)의 개구부를 마감하는 상부막(220)으로 형성될 수 있으며, 하부막(210)과 상부막(200)은 서로 간에 맞닿는 부위인 열측착층에 열을 가해 접착할 수 있다. 이때, 하부막(210)과 상부막(220) 사이에 개재된 양/음극 절연테이프(300)(400)도 열에 의해 파우치(200)와 접착될 수 있다. 하지만 본 발명에서 파우치의 재질 및 그 구성을 한정하는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 양극 절연테이프(300)는 노출된 양극탭(111)을 감싸 파우치(200)와 접촉되는 부위를 절연하며, 노출된 측부에는 제 1 절곡홈(310)이 형성될 수 있다.
또한, 음극 절연테이프(400)는 노출된 음극탭(121)을 감싸 파우치(200)와 접촉되는 부위를 절연하며, 노출된 측부에는 제 2 절곡홈(410)이 형성될 수 있다.
이러한 양/음극 절연테이프(300)(400)에 형성된 제 1/2 절곡홈(310)(410)은 양극탭(111)과 음극탭(121)이 절곡되는 지점을 표시하여 제품 생산시 수율이 향상되는 효과가 있으며 또한, 제 1/2 절곡홈(310)(410)을 양/음극 절연테이프(300)(400)에 형성하면, 제 1/2 절곡홈(310)(410) 부근에서 양/음극 절연테이프(300)(400)의 탄성은 줄어들고 이때, 제 1/2 절곡홈(310)(410)을 기준으로 절곡하면 양극탭(111) 및 음극탭(121)의 절곡이 용이해지는 효과가 있다.
또한, 양/음극탭(111)(121)은 같은 방향으로 나란히 파우치(200)에서 노출될 수 있다. 이때, 나란히 노출된 양/음극탭(111)(121)은 제 1/2 절곡홈(310)(410)을 기준으로 동시에 절곡하여 양/음극탭 절곡 공정을 한번에 실시할 수 있다.
이때, 양/음극 절연테이프(300)(400)의 재질은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 가운데 어느 하나를 선택하여 형성될 수 있다. 이러한 재질은 양극탭(111) 및 음극탭(121)을 절곡할 때 양/음극 절연테이프(300)(400)의 탄성에 강해 절곡이 잘 되지 않는다. 그러나, 이러한 재질은 열가소성 수지로서 파우치(200)의 밀봉이 잘 되게끔 파우치(200)와 잘 접착되며, 접착된 후에는 절연성 및 내열성이 강한 이점이 있다. 그래서, 재질의 이점은 살림과 동시에 양/음극 절연테이프(300)(400)에 제 1/2 절곡홈(310)(410)을 형성하여 양/음극탭(111)(121)의 절곡을 용이하게 할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제 1 절곡홈(310)과 제 2 절곡홈(410)은 동일 선상에 형성될 수 있다. 동일 선상에 형성된 제 1 절곡홈(310)과 제 2 절곡홈(410)을 기준으로 양/음극탭(111)(121)을 절곡하면, 한번의 절곡 공정으로 끝낼 수 있어 공정이 간단해 지는 이점이 있으며, 양/음극탭(111)(121)이 파우치(200)에서 노출된 곳에서 부터 절곡된 부위까지의 길이를 동일한 치수로 형성하여 파우치형 이차전지의 외곽치수 또한 간결해 지는 이점이 있다.
또한, 제 1 절곡홈(310)은 양극 절연테이프(300)의 양 측부에 대칭적으로 형성되고, 제 2 절곡홈(410)은 음극 절연테이프(400)의 양 측부에 대칭적으로 형성될 수 있다. 이러한 제 1/2 절곡홈(310)(410)을 기준으로 양/음극탭(111)(121)을 절곡하였을 때, 양/음극탭(111)(121)이 좌/우로 뒤틀리지 않고 절곡될 수 있다.
또한, 제 1 절곡홈(310)과 제 2 절곡홈(410)의 깊이(d)는 동일한 깊이로 형성될 수 있다. 이는 양/음극탭(111)(121)의 재질과 그 크기가 동일할 때 적용될 수 있는데, 양/음극탭(111)(121)이 재질과 크기가 동일하면, 제 1/2 절곡홈(310)(410)을 기준으로 절곡될 때, 양/음극탭(111)(121)의 탄성도 동일하므로 절곡된 부위에 형성된 제 1/2 절곡홈(310)(410)을 동일한 깊이(d)로 형성하여 절곡할 수 있다.
또한, 제 1 절곡홈(310)과 제 2 절곡홈(410)의 깊이(d)는 서로 다르게 형성될 수 있다. 양/음극탭(111)(121)의 재질과 그 크기가 서로 달라 탄성이 다를 때, 제 1/2 절곡홈(310)(410)의 깊이를 서로 다르게 하여 절곡을 용이하게 할 수도 있 는데, 이는 양/음극탭(111)(121)을 절곡할 때 양/음극 절연테이프(300)(400)의 탄성으로 인해 절곡된 각도가 양/음극탭(111)(121)이 다르게 형성되는 것을 방지하기 위해, 제 1/2 절곡홈(310)(410)의 깊이(d)를 서로 다르게 형성하여 양/음극탭(111)(121)의 절곡 각도를 조절할 수 있다. 또한, 양/음극탭(111)(121)의 두께나 폭이 다를 때에도 제 1/2 절곡홈(310)(410)의 깊이(d)를 서로 다르게 하여 양/음극탭(111)(121)의 절곡 각도를 조절할 수 있다.
또한, 제 1 절곡홈(310)은 'V'형상의 노치로 형성되고, 제 2 절곡홈(410)은 'V'형상의 노치로 형성될 수 있다. 'V'형상의 노치로 형성되면, 제 1/2 절곡홈(310)(410)은 꼭지점(v)을 구비하게 되며, 이러한 꼭지점(v)들을 동일선상에 위치시킨후, 양/음극탭(111)(121)을 꼭지점(v)을 기준으로 동시에 절곡하면, 작업이 매우 용이 해진다.
도 4를 참조하면, 'V'형상의 노치로 형성된 제 1 절곡홈(310)의 두 개의 변 가운데 파우치(200)와 근접한 한 변은 양극탭(111)의 길이방향과 직각인 방향으로 형성되고, 'V'형상의 노치로 형성된 제 2 절곡홈의 두 개의 변 가운데 파우치(200)와 근접한 한 변은 음극탭(121)의 길이방향과 직각인 방향으로 형성될 수 있다. 파우치(200)와 근접한 부분의 변을 양극탭(111)의 길이방향과 직각으로 형성하고, 직각인 부분에 일자형 돌출턱을 형성된 지그(미도시)를 파우치(200)와 근접한 'V'형상의 변들에 일치시킨 후, 양/음극탭(111)(121)을 절곡할 수 있어 지그를 이용시 절곡 하기에 매우 용이하다.
도 5를 참조하면, 제 1 절곡홈(310)은 'U'형상의 노치로 형성되고, 제 2 절 곡홈(410)은 'U'형상 노치로 형성될 수 있다. 'U'형상은 둥근 모서리부를 구비하여 절곡될 때, 둥근 모서리 부분에서 여유 오차를 가지므로, 'V' 형상에 비해 조립오차에 대한 여유를 상대적으로 많이 가져 갈 수 있다. 그에 따라, 다른 구성요소(미도시)와 결합한 양/음극탭(111)(121)이 제 위치에 오지 않았을 경우에 둥근 모서리의 절곡 범위 내에서 양/음극탭(111)(121)을 더 접거나 펼침으로서 조립오차 발생시 대응할 수 있게 한다. 이때, 둥근모서리는 일자형태로 형성되어도 무방하다.
도 6을 참조하면, 양극탭(111)은 제 1 절곡홈(310)을 기준으로 절곡되고, 음극탭(미도시)은 제 2 절곡홈(미도시)을 기준으로 절곡될 수 있다. 이렇듯, 양/음극탭(111, 미도시)이 다양한 각도로 절곡되면 다른 구성요소(미도시)와 접속이 용이하도록 유도할 수 있다.
예를 들어 도 7을 참조하면, 양/음극탭의 일단부(111,미도시)는 충/방전 단자(510)가 형성된 보호회로 기판(500)과 전기적으로 연결될 수 있는데, 보호회로 기판(500)에 대해 간략히 설명하면, 보호회로 기판(500)은 충/방전 단자(510) 및 보호회로부(미도시)를 포함하여 형성될 수 있다. 충/방전 단자(510)는 인쇄회로 패턴과 전기적으로 연결되어 있으며, 충/방전 스위치 기능을 담당하는 능동소자인 전계효과 트랜지스터나 트랜지스터와 전기적으로 연결되어 충/방전 관리 기능을 가진 보호회로에 의해 이차전지가 충/방전할 수 있게 전기적인 통로를 제공하는 역할을 한다. 보호회로부는 수동소자와 능동소자 및 보호회로를 포함하여 형성될 수 있으며, 절연기판의 상면에 형성된 인쇄회로 패턴에 전기적으로 납땜 될 수 있다. 이때, 보호회로는 수동소자 및 능동소자와 전기적으로 연결되어 이차전지의 제반상태 를 관리하며 이차전지의 전지 잔량을 체크하거나, 이차전지의 충/방전 상태에 따라 적절한 충전방식을 선택하여 충전하거나 방전을 하고, 이차전지의 상태에 관한 전압, 전류, 온도, 전지 잔량 등의 정보를 기억하였다가 외부 기기와 통신을 통해 정보를 내보내는 역할을 한다. 이러한 보호회로는 복수 개의 논리소자 및 능동/수동 소자가 집적되어 집적회로 형태로 형성될 수 있으며, 상기한 기능들을 선택적으로 이용하여 구성될 수 있다.
또한, 보호회로 기판(500)의 충/방전 단자(510)가 형성된 넓은 면에는 검사 단자(미도시)가 더 형성될 수 있는데, 검사 단자는 인쇄회로 패턴과 전기적으로 연결되어 보호회로의 충/방전 기능이나 보호회로가 정상으로 작동하는지를 검사할 수 있는 전기적인 통로를 제공하는 역할을 한다.
이러한 보호회로 기판(500)이 양/음극탭(111,미도시)과 전기적으로 연결되고, 양/음극탭(111,미도시)이 제 1/2 절곡홈(310, 미도시)을 기준으로 절곡됨과 동시에 한번 더 절곡되어 보호회로 기판(500)의 넓은 면과 파우치(200)의 넓은 면이 평형한 구조를 형성하며, 이러한 구조를 형성한 파우치형 이차전지가 휴대용 전자제품(미도시)의 배터리 접속부에 수용되면, 충/방전단자(510)는 파우치(200)의 넓은 면에 수직한체로 휴대용 전자제품의 배터리 접속부에 접속될 수 있다.
또한, 상기한 구조 외에 다른 구조로 접속될 수도 있는데, 예를 들어 도 8을 참조하면, 양/음극탭(111,미도시)의 일단부는 충/방전 단자(510)가 형성된 보호회로 기판(500)과 전기적으로 연결되고, 충/방전 단자(510)가 형성된 보호회로 기판(500)의 넓은 면을 파우치(200)의 넓은 면과 수직 하게 형성할 수 있다. 이때, 양/음극탭(111,미도시)은 제 1/2 절곡홈(310, 미도시)을 기준으로 절곡되며, 보호회로 기판(500)의 넓은 면과 파우치의 넓은 면은 수직한 구조로 형성될 수 있는데, 이러한 구조를 형성한 파우치형 이차전지가 휴대용 전자제품(미도시)의 배터리 접속부에 수용되면, 충/방전단자(510)는 파우치(200)의 좁은 측면에 수직하도록 휴대용 전자제품의 배터리 접속부에 접속할 수 있다.
한편 도 9를 참조하면, 본 발명의 파우치형 이차전지의 제조방법은 전지준비단계(S1); 노치형성단계(S2), 지그밀착단계(S3) 및 양/음극탭 절곡단계(S4)를 포함하여 형성될 수 있다.
도 10a을 참조하면, 전지준비단계(S1)는 전극조립체(미도시)를 수용하며, 양/음극 절연테이프(300, 미도시)에 절연된 양극탭(111)과 음극탭(미도시)을 노출한 파우치형 이차전지(PB)를 준비시킨다.
도 10b을 참조하면, 노치형성단계(S2)는 양/음극 절연테이프(300, 미도시)의 양 측부에 노치를 형성한다. 이러한 노치는 천공기(610)를 이용하여 형성할 수 있다. 이때, 노치는 양/음극탭(111, 미도시)에 근접시키지 않게 형성하여 양/음극 절연테이프(300)의 절연 기능을 유지한다.
도 10c와 도 10d를 참조하면, 지그밀착단계(S3)는 노치의 꼭지점들을 연결한 직선상에 직사각형 지그(620)를 밀착시키거나 노치들의 꼭지점들을 연결하는 평행한 선상의 아래 위로 약간의 오차를 두어 직사각형 지그(620)를 밀착시킨다.
도 10e을 참조하면, 양/음극탭 절곡단계(S4)는 직사각형 지그(620)가 밀착된 노치들의 연결선 상을 기준으로 양/음극탭(111, 미도시)을 절곡한다. 이때, 절곡되는 각도는 양/음극탭(111, 미도시)에 접속되는 보호회로 기판(미도시)의 위치에 따라 달라질 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예나 도면에 기재된 내용에 그 기술적 사상이 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 본 발명의 청구범위 내에 있게 된다.
본 발명의 파우치형 이차전지는 양/음극 절연테이프에 절곡홈을 형성하여 양/음극탭 절곡시 절연테이프의 탄성력에 때문에 복원되는 현상을 방지하여 절곡된 상태를 유지하는 효과가 있다.
또한, 절곡홈에 의해 양/음극탭이 항시 동일한 위치에서 절곡되도록 하여 파우치형 이차전지의 생산성이 향상되는 효과도 있다.

Claims (15)

  1. 양극탭이 접속된 양극판과 음극탭이 접속된 음극판 및 세퍼레이터를 적층하여 권취한 전극 조립체;
    상기 양극탭과 상기 음극탭을 외부로 노출시키는 상태로 상기 전극 조립체를 수용하는 파우치;
    상기 양극탭과 상기 파우치와 접촉되는 부위를 절연하도록 감싸며, 적어도 일 측부에는 제 1 절곡홈이 형성된 양극 절연테이프; 및
    상기 음극탭과 상기 파우치와 접촉되는 부위를 절연하도록 감싸며, 적어도 일 측부에는 제 2 절곡홈이 형성된 음극 절연테이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 양/음극탭은 같은 방향으로 나란히 상기 파우치에서 노출된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 양/음극 절연테이프의 재질은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 가운데 어느 하나를 선택하여 형성된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 절곡홈과 상기 제 2 절곡홈은 동일 선상에 형성된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 절곡홈은 상기 양극 절연테이프의 양 측부에 대칭적으로 형성되고, 상기 제 2 절곡홈은 상기 음극 절연테이프의 양 측부에 대칭적으로 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 절곡홈과 상기 제 2 절곡홈의 깊이는 동일한 깊이로 형성된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 절곡홈과 제 2 절곡홈의 깊이는 서로 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 절곡홈과 상기 제 2 절곡홈은 'V'형상의 노치로 형성된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 'V'형상의 노치로 형성된 상기 제 1 절곡홈과 제 2 절곡홈은 두 개의 변 가운데 파우치와 근접한 한 변이 상기 양극탭 및 음극탭의 길이방향과 직각인 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 절곡홈과 상기 제 2 절곡홈은 'U'형상 노치로 형성된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 양극탭은 상기 제 1 절곡홈을 기준으로 절곡되고, 상기 음극탭은 상기 제 2 절곡홈을 기준으로 절곡된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 양/음극탭의 일단부는 충/방전 단자 및 보호회로부가 형성된 보호회로 기판과 전기적으로 연결되고, 상기 양/음극탭은 한번 이상 절곡되어 상기 충/방전 단자가 형성된 보호회로 기판의 넓은 면을 상기 파우치의 넓은 면과 평행하게 형성한 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 양/음극탭의 일단부는 충/방전 단자 및 보호회로부가 형성된 보호회로 기판과 전기적으로 연결되고, 상기 충/방전 단자가 형성된 보호회로 기판의 넓은 면을 상기 파우치의 넓은 면과 수직하게 형성한 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항 있어서,
    상기 보호회로 기판의 충/방전 단자가 형성된 넓은 면에는 검사 단자가 더 형성된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
  15. 전극조립체를 수용하며, 양/음극 절연테이프에 절연된 양극탭과 음극탭을 노출한 파우치형 이차전지를 준비하는 전지준비단계;
    상기 양/음극 절연테이프의 양 측부에 노치를 형성하는 노치형성단계;
    상기 노치들을 연결한 직선상에 직사각형 지그를 밀착시키는 지그밀착단계; 및
    상기 지그가 밀착된 상기 노치들의 연결선상을 기준으로 상기 양/음극탭을 절곡하는 양/음극탭 절곡단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지 제조방법.
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