KR20130005886A - Battery case of high durability and secondary battery including the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A battery case is provided to prevent moisture absorption from outside and dielectric breakdown, to improve durability and to provide excellent stability and structural stability. CONSTITUTION: A battery case of a laminate sheet(100) for a secondary battery comprises: an inner skin layer(130) which can be thermally fused when heating and pressurizing; a first shielding layer(120) preventing the penetration of the material spread on the upper part of the inner skin layer; a first polymer layer(110) which is spread on the first shielding layer and is not melted at the thermosetting temperature of the inner skin layer; a second shielding layer(160) which is spread on the polymer layer, prevent the penetration of materials and has the thickness of 50% or less of the first shielding layer; a second polymer layer(150) spread on the second shielding layer and is not melt at the thermosetting temperature of the inner skin layer.

Description

우수한 내구성의 전지케이스 및 이를 포함하는 이차전지 {Battery Case of High Durability and Secondary Battery Including the Same}Battery case of excellent durability and secondary battery comprising the same {Battery Case of High Durability and Secondary Battery Including the Same}

본 발명은 고강도의 전지케이스 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전극조립체와 전해액을 열융착에 의해 밀봉하는 라미네이트 시트의 이차전지용 케이스로서, 가열 가압시 열융착되는 내부 피복층, 상기 내부 피복층의 상부에 도포되어 있고 물질의 투과를 방지하는 제 1 차단층, 상기 제 1 차단층 상에 도포되어 있고 내부 피복층의 열융착 온도에서 용융되지 않는 제 1 폴리머층, 상기 폴리머층 상에 도포되어 있고 물질의 투과를 방지하며 제 1 차단층의 50% 이하의 두께를 가진 제 2 차단층, 및 상기 제 2 차단층 상에 도포되어 있고 내부 피복층의 열융착 온도에서 용융되지 않는 제 2 폴리머층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다. The present invention relates to a high-strength battery case and a secondary battery including the same, and more particularly, to a laminate battery case of a laminate sheet that seals an electrode assembly and an electrolyte by thermal fusion, and an inner coating layer that is thermally fused upon heating and pressing. A first barrier layer applied on top of the inner coating layer and preventing the permeation of material, a first polymer layer applied on the first barrier layer and not molten at the heat fusion temperature of the inner coating layer, on the polymer layer A second barrier layer applied and preventing permeation of the material and having a thickness of 50% or less of the first barrier layer, and a second polymer applied on the second barrier layer and not melted at the heat fusion temperature of the inner coating layer It relates to a secondary battery case comprising a layer and a secondary battery comprising the same.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.As technology development and demand for mobile devices have increased, the demand for secondary batteries as energy sources has been rapidly increasing. Many researches have been conducted on lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage among such secondary batteries. .

리튬 이차전지는 그것의 외형에 따라 크게 원통형 전지, 각형 전지, 파우치형 전지 등으로 분류되며, 전해액의 형태에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 한다.Lithium secondary batteries are largely classified into cylindrical batteries, square batteries, pouch-type batteries, and the like according to their appearance, and may be classified into lithium ion batteries, lithium ion polymer batteries, lithium polymer batteries, and the like depending on the type of electrolyte.

모바일 기기의 소형화에 대한 최근의 경향으로 인해, 두께가 얇은 각형 전지, 파우치형 전지에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히, 형태의 변형이 용이하고 제조비용이 저렴하며 중량이 작은 파우치형 전지에 대한 관심이 높은 실정이다.Due to the recent trend toward the miniaturization of mobile devices, there is an increasing demand for thinner rectangular batteries and pouch-type batteries. In particular, for pouch-type batteries that are easy to deform, low in manufacturing cost and light in weight. Interest is high.

일반적으로, 파우치형 전지는 수지층과 금속층을 포함하는 것으로 구성된 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 내부에 전극조립체와 전해질이 밀봉되어 있는 전지를 말한다. Generally, a pouch type battery refers to a battery in which an electrode assembly and an electrolyte are sealed inside a pouch type case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer.

파우치형 이차전지는 라미네이트 시트에 전극조립체의 장착을 위한 수납부를 형성하고, 상기 수납부에 전극조립체를 장착한 상태에서 상기 시트와 분리되어 있는 별도의 시트 또는 그로부터 연장되어 있는 시트를 열융착하여 밀봉하는 것으로 제조된다.The pouch-type secondary battery forms an accommodating part for mounting an electrode assembly on a laminate sheet, and heat-seazes a separate sheet which is separated from the sheet or a sheet extending therefrom while the electrode assembly is mounted on the accommodating part. It is made by doing.

도 1을 참조하면 라미네이트 시트(10)는 최외각을 이루는 외부 피복층(11), 물질의 관통을 방지하는 금속 배리어층(12), 접착층(13), 및 밀봉을 위한 내부 실란트층(14)으로 구성되어 있다. 경우에 따라서는, 접착층(13)이 포함되지 않을 수도 있다.Referring to FIG. 1, the laminate sheet 10 includes an outermost outer coating layer 11 forming an outermost layer, a metal barrier layer 12 which prevents penetration of a material, an adhesive layer 13, and an inner sealant layer 14 for sealing. Consists of. In some cases, the adhesive layer 13 may not be included.

외부 피복층(11)은 외부로부터 전지를 보호하는 역할을 하므로 두께 대비 우수한 인장강도와 내후성 등이 요구되며, ONy(연신 나일론 필름)이 많이 사용되고 있다. 금속 배리어층(12)은 공기, 습기 등이 전지의 내부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 하며, 주로 알루미늄(Al)이 사용되고 있다. Since the outer coating layer 11 serves to protect the battery from the outside, excellent tensile strength and weather resistance to the thickness are required, and ONy (stretched nylon film) is frequently used. The metal barrier layer 12 serves to prevent air, moisture, and the like from flowing into the battery, and mainly aluminum (Al) is used.

내부 실란트층(14)은 전극조립체를 내장한 상태에서 인가된 열과 압력에 의해 상호 열융착되어 밀봉성을 제공하는 역할을 하며, 주로 CPP(무연신 폴리프로필렌 필름)로 이루어져 있다. 접착층(13)은 금속 배리어층(12)에 대한 CPP 내부 실란트층(14)의 낮은 접착력을 보완하는 역할을 한다.The inner sealant layer 14 is thermally fused to each other by an applied heat and pressure in a state in which the electrode assembly is embedded, and serves to provide a sealability, and mainly consists of CPP (non-stretched polypropylene film). The adhesive layer 13 serves to complement the low adhesion of the CPP inner sealant layer 14 to the metal barrier layer 12.

도 2를 참조하면, 전지케이스(20)는 전극조립체(도시되지 않음)를 장착하기 위한 수납부(21)가 형성되어 있는 본체 및 본체와 일체화되어 있으며, 수납부(21)를 밀봉할 수 있는 형태의 덮개(22)로 이루어져 있다.Referring to FIG. 2, the battery case 20 is integrated with a main body and a main body in which an accommodating part 21 for mounting an electrode assembly (not shown) is formed, and can seal the accommodating part 21. It consists of a cover 22 of the form.

따라서, 파우치형 이차전지는 전지케이스(20)의 수납부(21)에 전극조립체를 장착한 후, 본체(23)와 덮개(22)의 연결 부위에서 절곡을 행하고, 수납부(21)를 밀봉하기 위하여 절곡 부위를 제외한 본체(23)의 실링부 3면과 덮개(22)를 열융착함으로써 제조된다.Accordingly, in the pouch type secondary battery, the electrode assembly is mounted on the accommodating portion 21 of the battery case 20, and then bent at the connection portion between the main body 23 and the lid 22 to seal the accommodating portion 21. In order to manufacture the heat-sealing the sealing part 3 and the lid 22 of the main body 23, except for the bent portion.

이때, 최내층에 해당하는 수지 실란트층이 서로 대면하고 있는 상기 본체와 덮개의 실링부에 열을 가하는 경우, 수지 실란트층이 용융되면서 본체와 덮개가 융착에 의해 결합 및 밀봉된다. At this time, when the resin sealant layers corresponding to the innermost layer apply heat to the sealing portions of the main body and the cover, the main body and the cover are joined and sealed by fusion while the resin sealant layer is melted.

그러나, 전지의 제조과정 중, 전지케이스에 전극조립체 수납부를 형성하기 위한 딥 드로잉 공정 또는 전지케이스 외주면 실링부의 형성을 위한 열융착 밀봉 공정에서, 국부적으로 과도한 변형력이 인가되거나 또는 과다한 열융착이 행해짐으로써, 외부 피복층 및/또는 내부 실란트층이 부분적으로 파괴되면서 금속 배리어층이 노출될 수 있다.However, during the manufacturing process of the battery, in the deep drawing process for forming the electrode assembly accommodating portion in the battery case or the heat fusion sealing process for forming the battery case outer peripheral surface sealing portion, by applying excessive excessive strain force or excessive heat fusion locally The metal barrier layer may be exposed while the outer coating layer and / or the inner sealant layer are partially destroyed.

구체적으로, 열융착 공정에서 가해지는 고온의 열에 의해 전지케이스를 구성하는 수지 실란트층에 자유 라디칼이 생성될 수 있다. 이에 따라, 수지 실란트층이 산화되거나 미세한 크랙이 발생하는 등의 열화가 유발될 수 있다.Specifically, free radicals may be generated in the resin sealant layer constituting the battery case by the high temperature heat applied in the heat fusion process. Accordingly, deterioration such as oxidation of the resin sealant layer or generation of fine cracks may occur.

이 경우, 전지의 밀봉성이 저하되므로 전해액이 외부로 누액되거나 외부의 수분이 전지 내로 침투할 수 있다는 문제점이 발생하고, 상기와 같은 이유로 노출된 알루미늄 층이 전해액 또는 전극탭과 접촉하게 되면 절연 저항이 파괴된다.In this case, since the sealing property of the battery is lowered, there is a problem that the electrolyte may leak to the outside or the external moisture may penetrate into the battery. If the exposed aluminum layer comes into contact with the electrolyte or the electrode tab for the same reason, the insulation resistance It is destroyed.

이때, 배리어층으로서의 알루미늄은 전극리드, 접속부재로서의 니켈과 기전력 차이가 크므로, 상기와 같은 전기적 접속 상태에서 이차전지의 충방전이 행해지면, 알루미늄의 부식 현상이 진행된다.At this time, aluminum as the barrier layer has a large difference in electromotive force from the electrode lead and nickel as the connecting member. Therefore, when the secondary battery is charged and discharged in the electrical connection state as described above, corrosion of aluminum proceeds.

또한, 통전된 상태에서 충방전이 행해질 경우, 도 3에서 보는 바와 같이, 알루미늄이 산화되어 리튬 알루미늄 합금을 형성하고, 이러한 알루미늄 합금이 전해액으로 용출되어, 알루미늄 배리어층에 미세 기공들이 형성된다.In addition, when charging and discharging is performed in the energized state, as shown in FIG. 3, aluminum is oxidized to form a lithium aluminum alloy, and the aluminum alloy is eluted with an electrolyte solution to form fine pores in the aluminum barrier layer.

그 결과, 수분 차단성이 없는 외부 피복층을 통해 유입된 수분이 알루미늄 층에 형성된 미세 크랙을 통해 전지케이스 내부로 유입되어 전지의 스웰링을 초래하고, 결과적으로 리튬 이차전지의 안전성, 전지 내부로 침투 또는 확산된 수분 등에 의해 전지의 스웰링, 수명특성 저하, 장기 보관특성 저하, 절연저항 감소와 같은 악영향을 발생시키게 된다.As a result, moisture introduced through the outer coating layer having no moisture barrier property is introduced into the battery case through fine cracks formed in the aluminum layer, resulting in swelling of the battery, and as a result, the safety of the lithium secondary battery and penetration into the battery. Alternatively, adverse effects such as swelling of the battery, deterioration of life characteristics, deterioration of long-term storage characteristics, and reduction of insulation resistance may occur due to diffused moisture or the like.

따라서, 상기와 같은 전지 성능이 저하되는 문제를 근본적으로 방지하고, 전지의 안정성을 확보할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technology capable of fundamentally preventing the above-described problem of deterioration of battery performance and securing battery stability.

특히, 전기자동차, 하이브리드 자동차 등의 전원으로서 중대형 전지팩에 사용되는 이차전지는 장기간의 수명이 필요하고 다수의 전지셀들이 밀집되는 특성상 안전성 확보가 매우 중요하다.In particular, a secondary battery used in a medium-large battery pack as a power source of an electric vehicle, a hybrid vehicle, etc. needs a long lifespan, and it is very important to secure safety due to the fact that many battery cells are concentrated.

또한, 전지는 전지케이스가 자체로 높은 기계적 강성을 발휘할 수 있을 때, 침상 관통 등에 대해 우수한 저항성을 발휘할 수 있고, 다수의 전지들을 사용하여 중대형 전지팩을 구성할 때 우수한 구조적 안정성을 발휘할 수 있다.In addition, when the battery case can exhibit high mechanical rigidity by itself, the battery can exhibit excellent resistance against needle penetration and the like, and can exhibit excellent structural stability when constructing a medium-large battery pack using a plurality of batteries.

전지케이스에 상기와 같은 기계적 강성을 제공하는 하나의 방안으로는 동일한 소재에서 전지케이스의 두께를 두껍게 구성하는 것이지만, 이 경우, 전지의 경량화와 전지의 조립 특성이 저하되므로, 바람직하지 않다.One method of providing the above-mentioned mechanical rigidity to the battery case is to configure the thickness of the battery case thickly from the same material, but in this case, the weight of the battery and the assembly characteristics of the battery are deteriorated, which is not preferable.

따라서, 상기와 같은 안전성과 안정성을 모두 만족시킬 수 있는 전지케이스에 대한 수요가 높다.Therefore, there is a high demand for a battery case that can satisfy both the above safety and stability.

본 발명은 종래기술의 문제점들과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다. The present invention aims to solve the problems of the prior art and the technical problem that has been requested from the past.

본 발명의 출원인들은 물질의 투과를 방지하는 둘 이상의 차단층들을 포함하면서 이들이 서로 조건을 만족하는 구성으로 복합 차단층 구조의 라미네이트 시트를 제작하는 경우, 배리어 층의 노출 가능성을 최소화하여 안전성을 담보하면서, 얇은 두께에도 불구하고 우수한 기계적 특성을 발휘할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.Applicants of the present invention include two or more blocking layers to prevent the transmission of the material and when they produce a laminate sheet of a composite blocking layer structure in a configuration that satisfies the conditions, while minimizing the exposure of the barrier layer to ensure safety In spite of the thin thickness, it was confirmed that excellent mechanical properties can be obtained and the present invention was completed.

따라서, 본 발명에 따른 이차전지용 케이스는 전극조립체와 전해액을 열융착에 의해 밀봉하는 라미네이트 시트의 이차전지용 케이스로서, Therefore, the secondary battery case according to the present invention is a laminate battery case of a laminate sheet for sealing the electrode assembly and the electrolyte by thermal fusion,

가열 가압시 열융착되는 내부 피복층; An inner coating layer that is thermally fused upon heating and pressing;

상기 내부 피복층의 상부에 도포되어 있고 물질의 투과를 방지하는 제 1 차단층; A first blocking layer applied on the inner coating layer and preventing permeation of materials;

상기 제 1 차단층 상에 도포되어 있고 내부 피복층의 열융착 온도에서 용융되지 않는 제 1 폴리머층; A first polymer layer applied on the first barrier layer and not melted at the heat fusion temperature of the inner coating layer;

상기 폴리머층 상에 도포되어 있고 물질의 투과를 방지하며 제 1 차단층의 50% 이하의 두께를 가진 제 2 차단층; 및 A second barrier layer applied on the polymer layer and preventing permeation of material and having a thickness of 50% or less of the first barrier layer; And

상기 제 2 차단층 상에 도포되어 있고 내부 피복층의 열융착 온도에서 용융되지 않는 제 2 폴리머층; 을 포함한다. A second polymer layer applied on the second barrier layer and not melted at the heat fusion temperature of the inner coating layer; .

본 발명에 따른 전지케이스는 제 1 차단층과 상기 제 1 차단층의 50% 이하의 두께를 가진 제 2 차단층의 복합 차단층을 포함하고 있으므로, 제조공정 중 열융착 등에 의해 내부 피복층이 손상되어 제 1 차단층이 전해액과의 직접 반응하는 경우에도 외부로부터의 수분의 흡입, 절연저항의 파괴 등을 방지할 수 있으므로 향상된 내구성을 발휘한다. 즉, 제 1 차단층이 손상되는 경우에도 제 2 차단층이 외부의 수분 유입을 차단하여 배리성을 잃지 않는다. Since the battery case according to the present invention includes a composite blocking layer of the first blocking layer and the second blocking layer having a thickness of 50% or less of the first blocking layer, the inner coating layer may be damaged by heat fusion during the manufacturing process. Even when the first blocking layer directly reacts with the electrolyte, inhalation of moisture from the outside, breakdown of insulation resistance, and the like can be prevented, thereby exhibiting improved durability. That is, even when the first blocking layer is damaged, the second blocking layer does not lose the barriness by blocking the inflow of moisture from the outside.

더욱이, 두 차단층들이 서로 다른 조건을 만족하도록 구성됨으로써, 얇은 두께에도 불구하고 우수한 기계적 특성을 발휘할 수 있어서, 안전성 뿐만 아니라 구조적 안정성이 우수하다.Moreover, the two blocking layers are configured to satisfy different conditions, so that despite the thin thickness, excellent mechanical properties can be exerted, so that not only safety but also structural stability are excellent.

상기 내부 피복층은 가열 가압시 상호 열융착될 수 있는 소재라면 그것의 종류가 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 무연신 폴리프로필렌, 폴리우레탄 및 폴리이미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 이루어질 수 있다.The inner coating layer is not particularly limited as long as it is a material that can be mutually heat-sealed when heated and pressurized, for example, at least one selected from the group consisting of polyethylene, unstretched polypropylene, polyurethane, and polyimide. Can be done.

또한, 상기 제 1 차단층 및 제 2 차단층은, 바람직하게는, 서로 독립적으로 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다. 하나의 바람직한 실시예에서, 상기 제 1 차단층은 알루미늄으로 이루어져 있고, 상기 제 2 차단층은 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.In addition, the first blocking layer and the second blocking layer, preferably, may be made of aluminum or aluminum alloy independently of each other. In one preferred embodiment, the first blocking layer is made of aluminum, the second blocking layer may be made of aluminum alloy.

상기 알루미늄 합금은 알루미늄에 Mg, Cu, Si, Zu 등의 합금원소를 첨가하여 얻을 수 있다. 상기 알루미늄 합금은 순수한 알루미늄에 비해 강도가 높으므로, 제 2 차단층을 강도가 높은 알루미늄 합금으로 구성함으로써, 제 1 차단층보다 얇은 두께에도 불구하고 높은 기계적 강성을 제공할 수 있다. The aluminum alloy can be obtained by adding alloying elements such as Mg, Cu, Si, and Zu to aluminum. Since the aluminum alloy has a higher strength than pure aluminum, the second barrier layer may be made of a high strength aluminum alloy, thereby providing high mechanical rigidity despite a thickness thinner than that of the first barrier layer.

상기 알루미늄 합금은 AlCuMg계 합금, AlMg계 합금, AlSi계 합금, AlMg계 합금 등을 포함하고, 이 때, 합금번호 8097, 1N30, 8021, 3003 및 3005로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 상기 알루미늄 합금인 것이 바람직하다. The aluminum alloy includes AlCuMg-based alloys, AlMg-based alloys, AlSi-based alloys, AlMg-based alloys, and the like, wherein at least one of the aluminum alloys selected from the group consisting of alloy number 8097, 1N30, 8021, 3003 and 3005 It is preferable.

또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 제 2 차단층의 두께는 제 1 차단층 두께의 20 내지 50%일 수 있다. 상기 2 차단층의 두께가 제 1 차단층 두께의 20% 미만인 경우에는 외력에 대해 소망하는 기계적 강성을 확보할 수 없고, 50% 초과인 경우에는 전지의 소형화 추세에 반하므로 바람직하지 않다.In another preferred embodiment, the thickness of the second blocking layer may be 20 to 50% of the thickness of the first blocking layer. If the thickness of the second blocking layer is less than 20% of the thickness of the first blocking layer, the desired mechanical stiffness cannot be secured against external force, and if the thickness of the second blocking layer is greater than 50%, it is not preferable because it is contrary to the trend of miniaturization of the battery.

구체적으로, 상기 제 1 차단층의 두께는 15 ㎛ 내지 160 ㎛ 일 수 있고, 이 경우에 상기 제 2 차단층의 두께는 최소 3 ㎛ 내지 32 ㎛, 최대 7.5 ㎛ 내지 80 ㎛ 일 수 있다. Specifically, the thickness of the first blocking layer may be 15 μm to 160 μm, in which case the thickness of the second blocking layer may be at least 3 μm to 32 μm and at most 7.5 μm to 80 μm.

한편, 상기 제 1 폴리머층 및 제 2 폴리머층은, 예를 들어, 서로 독립적으로 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 연신 나일론으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상으로 이루어진 것일 수 있다.On the other hand, the first polymer layer and the second polymer layer, for example, may be made of one or more selected from the group consisting of polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate and stretched nylon independently of each other.

하나의 바람직한 실시예에서, 상기 제 2 폴리머층의 두께는 제 1 폴리머층 두께의 50 내지 150%일 수 있다. 상기 제 2 폴리머층의 두께가 제 1 폴리머층 두께의 50% 미만인 경우에는 침상부재 등에 대한 내관통성과 우수한 기계적 강성을 기대하기 어렵고, 반대로 150% 초과의 경우에는 두께 증가로 인해 박형화가 어려우므로 바람직하지 않다.In one preferred embodiment, the thickness of the second polymer layer may be 50 to 150% of the thickness of the first polymer layer. When the thickness of the second polymer layer is less than 50% of the thickness of the first polymer layer, it is difficult to expect the penetration resistance and excellent mechanical rigidity of the needle member, etc. On the contrary, when the thickness of the second polymer layer is greater than 150%, the thickness is difficult due to the increase in thickness. Not.

본 발명에 따른 복합 차단층 구조의 전지케이스는 이중의 차단층 구조만으로 한정되는 것은 아니므로, 상기 제 2 폴리머층의 상부에는 제 3 차단층 및 제 3 폴리머층이 순차적으로 더 도포되어 있을 수 있으며, 이러한 구조는 제 4 차단층 및 제 4 폴리머층으로 확대될 수 있음은 물론이다. 상기 구조에서, 추가적인 차단층들은 적어도 제 2 차단층의 조건을 만족하는 것으로 구성되는 것이 바람직하다. Since the battery case of the composite blocking layer structure according to the present invention is not limited to a double blocking layer structure, the third blocking layer and the third polymer layer may be further sequentially applied on the second polymer layer. Of course, this structure can be extended to the fourth blocking layer and the fourth polymer layer. In the above structure, the additional blocking layers are preferably configured to satisfy at least the conditions of the second blocking layer.

한편, 본 발명에 따른 복합 차단층 구조의 전지케이스를 사용한 결과, 파우치형 전지의 제조 공정에서 절곡이 어려운 경우, 전지케이스의 절곡부분의 제 2 차단층의 두께, 제 2 폴리머 층의 두께를 전지케이스 덮개 부분의 제 2 차단층의 두께, 제 2 폴리머 층의 두께에 비해 선택적으로 얇게 형성할 수도 있다. On the other hand, as a result of using the battery case of the composite blocking layer structure according to the present invention, when bending is difficult in the manufacturing process of the pouch-type battery, the thickness of the second blocking layer of the bent portion of the battery case, the thickness of the second polymer layer The thickness of the second blocking layer of the case cover portion and the thickness of the second polymer layer may be selectively thinner.

또한, 본 발명은 상기와 같은 전지케이스의 수납부에 양극 / 분리막 / 음극의 구조로 이루어진 전극조립체가 수납되고 전해액으로 함침되어 밀봉되어 있는 이차전지를 제공한다. In addition, the present invention provides a secondary battery in which an electrode assembly having a structure of a cathode / separation membrane / cathode is accommodated in an accommodating portion of the battery case and is impregnated with an electrolyte and sealed.

이때, 전지케이스에 수납되는 전극조립체는 젤리-롤형(권취형), 스택형(적층형), 또는 복합형(스택/폴딩형)의 구조를 포함하고, 상기 이차전지는 리튬 이차전지인 것이 바람직하다.In this case, the electrode assembly accommodated in the battery case includes a jelly-roll type (winding type), stacked type (stacked type), or a composite type (stack / folding type) structure, the secondary battery is preferably a lithium secondary battery. .

상기 양극은 양극 활물질과 선택적으로 도전재, 바인더, 충진제 등을 이 포함하는 양극 합제를 NMP 등의 용매에 혼합하여 만들어진 슬러리를 양극 집전체 상에 도포한 후 건조 및 압연하여 제조될 수 있다.The positive electrode may be prepared by applying a slurry prepared by mixing a positive electrode mixture including a positive electrode active material and a conductive material, a binder, a filler, and the like to a solvent such as NMP on a positive electrode current collector, followed by drying and rolling.

상기 양극 활물질, 예를 들어, 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+yMn2-yO4 (여기서, y 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-yMyO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, y = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-yMyO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, y = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The cathode active material, for example, a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + y Mn 2-y O 4 (where y is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 and LiMnO 2 ; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 , Cu 2 V 2 O 7 and the like; Formula LiNi 1-y M y O 2 ( where, the M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, y = 0.01 ~ 0.3 Im) Ni site type lithium nickel oxide which is represented by; Formula LiMn 2-y M y O 2 , wherein M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn or Ta and y = 0.01 to 0.1, or Li 2 Mn 3 MO 8 , where M = Fe, Co, Lithium manganese composite oxide represented by Ni, Cu or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with alkaline earth metal ions; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.The cathode current collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 mu m. Such a positive electrode collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change to the battery, and may be formed on the surface of stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon or aluminum or stainless steel Carbon, nickel, titanium, silver, or the like may be used. The current collector may have fine irregularities on the surface thereof to increase the adhesive force of the cathode active material, and various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric are possible.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다. The conductive material is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the cathode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.

상기 바인더는 활물질과 도전제 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합제 등을 들 수 있다.The binder is added to the binder in an amount of 1 to 30% by weight, based on the total weight of the mixture containing the cathode active material, as a component that assists in bonding between the active material and the conductive agent and bonding to the current collector. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, and various copolymers.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합제; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for inhibiting expansion of the positive electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical change in the battery. Examples of the filler include olefinic polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separation membrane is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 mu m and the thickness is generally 5 to 300 mu m. Such separation membranes include, for example, olefinic polymers such as polypropylene, which are chemically resistant and hydrophobic; A sheet or nonwoven fabric made of glass fiber, polyethylene or the like is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.

상기 음극은, 예를 들어, 음극 집전체 상에 음극 활물질을 포함하고 있는 음극 합제를 도포한 후 건조하여 제조되며, 상기 음극 합제에는, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 포함될 수 있다.The negative electrode is prepared, for example, by coating a negative electrode mixture containing a negative electrode active material on a negative electrode collector and then drying the mixture. The negative electrode mixture may contain the above-described components as required.

상기 음극 활물질은, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1 - xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.The negative electrode active material may be, for example, carbon such as hardly graphitized carbon or graphite carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1 ), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1 - x Me 'y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, Halogen, 0 < x &lt; Lithium metal; Lithium alloys; Silicon-based alloys; Tin-based alloys; SnO, SnO 2, PbO, PbO 2, Pb 2 O 3, Pb 3 O 4, Sb 2 O 3, Sb 2 O 4, Sb 2 O 5, GeO, GeO 2, Bi 2 O 3, Bi 2 O 4, Bi 2 O 5 and the like; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The negative electrode collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 mu m. Such an anode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical changes in the battery, and examples thereof include copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, copper or stainless steel Surface-treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like, aluminum-cadmium alloy, or the like can be used. In addition, like the positive electrode collector, fine unevenness can be formed on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams and nonwoven fabrics.

상기 전해액은 전해액과 리튬염으로 이루어져 있는 리튬염 함유 비수계 전해액이 바람직하다. 상기 전해액으로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.The electrolyte is preferably a lithium salt-containing non-aqueous electrolyte consisting of an electrolyte and a lithium salt. As the electrolyte, a non-aqueous organic solvent, an organic solid electrolyte, and an inorganic solid electrolyte may be used.

상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the non-aqueous organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma -Butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, triester phosphate, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate Nonionic organic solvents such as tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합제 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include a polymer electrolyte such as a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, an agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, A polymer containing an ionic dissociation group and the like may be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.As the inorganic solid electrolyte, for example, Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides, sulfates, and the like of Li, such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 , and the like, may be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.

또한, 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene carbonate), PRS(Propene sultone), FEC(Fluoro-Ethlene carbonate) 등을 더 포함시킬 수 있다.For the purpose of improving the charge / discharge characteristics and the flame retardancy, the electrolytic solution is preferably mixed with an organic solvent such as pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, Benzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinones, N, N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrrole, 2-methoxyethanol, . In some cases, halogen-containing solvents such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability. In order to improve the high-temperature storage characteristics, carbon dioxide gas may be further added. FEC (Fluoro-Ethylene carbonate, PRS (propene sultone), FEC (fluoro-ethylene carbonate), and the like.

본 발명에 따른 이차전지는 소형 디바이스의 전원으로 사용되는 전지셀에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 다수의 전지셀들을 포함하는 중대형 전지모듈에 단위전지로도 바람직하게 사용될 수 있다. The secondary battery according to the present invention can be used not only in a battery cell used as a power source for a small device but also as a unit cell in a middle or large battery module including a plurality of battery cells.

따라서, 본 발명은 상기 전지모듈을 단위모듈로 사용하는 전지팩을 제공하고, 상기 전지팩은 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 전기자전거, 전기오토바이의 전원으로 사용될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.Accordingly, the present invention provides a battery pack using the battery module as a unit module, and the battery pack may be used as a power source for an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, an electric bicycle, an electric motorcycle, but is not limited thereto.

이러한 라미네이트 시트의 제조방법, 파우치형 이차전지, 중대형 전지모듈 및 전지팩의 구조 및 제조방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 그에 대한 자세한 설명을 본 명세서에서는 생략한다. The manufacturing method of the laminate sheet, the structure of the pouch-type secondary battery, the medium-large battery module and the battery pack and the manufacturing method are well known in the art, detailed description thereof will be omitted herein.

본 발명에 따른 전지케이스는 제 1 차단층과 상기 제 1 차단층의 50%이하의 두께를 가진 제 2 차단층의 복합 차단층을 포함하고 있으므로, 제조공정 중 열융착 등에 의해 내부 피복층이 손상되어서 제 1 차단층이 전해액과의 직접 반응하는 경우에도 외부로부터의 수분의 흡입, 절연저항의 파괴 등을 방지할 수 있어서 향상된 내구성을 발휘할 뿐만 아니라, 얇은 두께에도 불구하고 우수한 안전성과 구조적 안정성을 제공한다. Since the battery case according to the present invention includes a composite blocking layer of a first blocking layer and a second blocking layer having a thickness of 50% or less of the first blocking layer, the inner coating layer may be damaged by heat fusion during the manufacturing process. Even when the first blocking layer directly reacts with the electrolyte solution, it is possible to prevent the intake of moisture from the outside and the destruction of the insulation resistance, thereby exhibiting improved durability and providing excellent safety and structural stability despite the thin thickness. .

따라서, 본 발명에 따른 전지케이스를 사용하여 제조된 이차전지는 수명특성, 장기 저장특성 등의 전지 성능이 향상되는 효과를 발휘한다. Therefore, the secondary battery manufactured using the battery case according to the present invention has an effect of improving the battery performance, such as life characteristics, long-term storage characteristics.

도 1은 일반적인 전지케이스용 라미네이트 시트의 단면 모식도이다;
도 2는 일반적인 파우치형 전지케이스의 모식도이다;
도 3은 배리어층의 알루미늄이 노출되어 전지와 통전된 상태에서 이차전지의 충방전이 행해졌을 때 알루미늄 배리어층에 미세기송들이 형성되는 과정의 모식도이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지케이스의 단면 모식도이다.
1 is a schematic cross-sectional view of a laminate sheet for a typical battery case;
2 is a schematic view of a typical pouch type battery case;
3 is a schematic diagram of a process in which fine air bubbles are formed in the aluminum barrier layer when the secondary battery is charged and discharged while the aluminum of the barrier layer is exposed and energized with the battery;
4 is a schematic cross-sectional view of a battery case according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.

도 4에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지케이스의 단면 구조의 모식도가 도시되어 있다. 4 is a schematic diagram of a cross-sectional structure of a battery case according to an embodiment of the present invention.

이들 도면을 참조하면, 전지케이스를 구성하는 라미네이트 시트(100)는 내측으로부터 접착층(140), 내부 피복층(130), 제 1 차단층(120), 제 1 폴리머층(110), 제 2 차단층(160), 제 2 폴리머층(150)의 순서대로 적층되어 있다.Referring to these drawings, the laminated sheet 100 constituting the battery case is the adhesive layer 140, the inner coating layer 130, the first blocking layer 120, the first polymer layer 110, the second blocking layer from the inside 160 and the second polymer layer 150 are stacked in this order.

도 1을 함께 참조하면, 제 1 폴리머층(110)은 전지케이스의 외면을 형성하므로, 외부 환경에 대해 안정적으로 전극조립체를 보호할 수 있는 인장강도와 내후성이 요구되며, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 연신 나일론(Ony)으로 이루어진 외부 피복층(11)에 대응한다.Referring to FIG. 1, since the first polymer layer 110 forms the outer surface of the battery case, tensile strength and weather resistance that can stably protect the electrode assembly against the external environment are required, and polyethylene terephthalate (PET) is required. Or an outer covering layer 11 made of stretched nylon (Ony).

제 1 차단층(120)은 공기를 포함한 가스, 습기 등을 차단하는 층인 배리어층(12)에 대응하며, 내부 피복층(130)은 파우치 케이스에서 수납부와 덮개의 내측을 형성하므로 리튬 함유 전해액에 대해 내성이 요구되는 내부 실란층(13)에 대응한다.The first blocking layer 120 corresponds to a barrier layer 12 which is a layer for blocking gas, moisture, and the like including air, and the inner coating layer 130 forms the inside of the accommodating part and the cover in the pouch case. Corresponds to the internal silane layer 13 for which resistance is required.

제 1 폴리머층(110)상에는 제 2 차단층(160)이 적층되어 있고, 제 2 차단층(160)은 제 1 차단층(120)에 보다 얇은 두께를 가진다. 제 1 차단층(120)이 순수 알루미늄으로 구성된 경우, 제 2 차단층(160)은 순수 알루미늄에 비해 높은 강도를 갖는 알루미늄 합금으로 구성될 수 있다. The second blocking layer 160 is stacked on the first polymer layer 110, and the second blocking layer 160 has a thinner thickness than the first blocking layer 120. When the first blocking layer 120 is made of pure aluminum, the second blocking layer 160 may be made of an aluminum alloy having a higher strength than that of pure aluminum.

제 2 차단층(160)상에는 제 2 폴리머층(150)이 적층되어 있고, 제 2 폴리머층(150)은 제 1 폴리머층(110)에 비해 두껍게 형성되어 있다. 이 경우 제 2 차단층은 제 1 차단층에 비해 얇은 두께를 갖는다.
The second polymer layer 150 is stacked on the second blocking layer 160, and the second polymer layer 150 is formed thicker than the first polymer layer 110. In this case, the second blocking layer has a thickness thinner than that of the first blocking layer.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
Although described with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, those of ordinary skill in the art will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

Claims (14)

전극조립체와 전해액을 열융착에 의해 밀봉하는 라미네이트 시트의 이차전지용 케이스로서,
가열 가압시 열융착되는 내부 피복층;
상기 내부 피복층의 상부에 도포되어 있고 물질의 투과를 방지하는 제 1 차단층;
상기 제 1 차단층 상에 도포되어 있고 내부 피복층의 열융착 온도에서 용융되지 않는 제 1 폴리머층;
상기 폴리머층 상에 도포되어 있고 물질의 투과를 방지하며 제 1 차단층의 50% 이하의 두께를 가진 제 2 차단층; 및
상기 제 2 차단층 상에 도포되어 있고 내부 피복층의 열융착 온도에서 용융되지 않는 제 2 폴리머층;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.
A secondary battery case of a laminate sheet for sealing an electrode assembly and an electrolyte by thermal fusion,
An inner coating layer that is thermally fused upon heating and pressing;
A first blocking layer applied on the inner coating layer and preventing permeation of materials;
A first polymer layer applied on the first barrier layer and not melted at the heat fusion temperature of the inner coating layer;
A second barrier layer applied on the polymer layer and preventing permeation of material and having a thickness of 50% or less of the first barrier layer; And
A second polymer layer applied on the second barrier layer and not melted at the heat fusion temperature of the inner coating layer;
Secondary battery case comprising a.
제 1 항에 있어서, 상기 내부 피복층은 폴리에틸렌, 무연신 폴리프로필렌, 폴리우레탄 및 폴리이미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.According to claim 1, wherein the inner coating layer is a secondary battery case, characterized in that made of one or more selected from the group consisting of polyethylene, unstretched polypropylene, polyurethane and polyimide. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 차단층 및 제 2 차단층은 서로 독립적으로 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The case for a secondary battery of claim 1, wherein the first blocking layer and the second blocking layer are made of aluminum or an aluminum alloy independently from each other. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 차단층은 알루미늄으로 이루어져 있고, 상기 제 2 차단층은 알루미늄 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The case of claim 1, wherein the first blocking layer is made of aluminum, and the second blocking layer is made of aluminum alloy. 제 3 항에 있어서, 상기 알루미늄 합금은 합금번호 8097, 1N30, 8021, 3003 및 3005로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The case of claim 3, wherein the aluminum alloy is at least one selected from the group consisting of alloy numbers 8097, 1N30, 8021, 3003, and 3005. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 차단층의 두께는 제 1 차단층 두께의 20 내지 50%인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The case of claim 1, wherein the thickness of the second blocking layer is 20 to 50% of the thickness of the first blocking layer. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 차단층의 두께는 15㎛ 내지 160㎛ 인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The secondary battery case of claim 1, wherein the first blocking layer has a thickness of 15 μm to 160 μm. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 폴리머층 및 제 2 폴리머층은 서로 독립적으로 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 연신 나일론으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The case of claim 1, wherein the first polymer layer and the second polymer layer are each independently formed of at least one selected from the group consisting of polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, and stretched nylon. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 폴리머층의 두께는 제 1 폴리머층 두께의 50 내지 150%인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.According to claim 1, wherein the thickness of the second polymer layer is a secondary battery case, characterized in that 50 to 150% of the thickness of the first polymer layer. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 폴리머층의 상부에는 제 3 차단층 및 제 3 폴리머층이 순차적으로 더 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The case for a secondary battery of claim 1, wherein a third blocking layer and a third polymer layer are sequentially further applied on the second polymer layer. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 하나에 따른 이차전지용 케이스에 전극조립체 및 전해액이 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.A secondary battery, wherein the electrode assembly and the electrolyte are sealed in the secondary battery case according to any one of claims 1 to 10. 제 11 항에 있어서, 상기 이차전지는 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.12. The secondary battery according to claim 11, wherein the secondary battery is a lithium secondary battery. 제 11 항에 따른 이차전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising the secondary battery according to claim 11. 제 13 항에 있어서, 상기 전지팩은 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 전기자전거, 전기오토바이의 전원으로 사용되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
The battery pack according to claim 13, wherein the battery pack is used as a power source for an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, an electric bicycle, and an electric motorcycle.
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