KR20140031581A - Battery case of excellent productivity and secondary battery comprising the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a battery case of excellent productivity and a secondary battery comprising the same. More particularly, the present invention relates to a battery case of a laminate sheet structure where a receiving part corresponding to the shape of en electrode assembly is formed. The battery case includes an inner polymer layer touching the receiving part, a barrier layer preventing the movement of material, and an outer coating layer of a polymer film. At least one flow path where a fluid moves along the surface is formed on the surface of the inner polymer touching the receiving part.

Description

우수한 제조 공정성의 전지케이스 및 이를 포함하는 이차전지 {Battery Case of Excellent Productivity and Secondary Battery Comprising the Same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery case having excellent manufacturing processability and a secondary battery including the battery case.

본 발명은 우수한 제조 공정성의 전지케이스 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전극조립체의 형상에 대응하는 수납부가 형성되어 있는 라미네이트 시트 구조의 전지케이스로서, 상기 전지케이스는 수납부에 접하는 내부 고분자층, 물질의 이동을 차단하는 배리어층, 및 고분자 필름의 외부 피복층을 포함하고 있고, 상기 수납부에 접하는 내부 고분자의 표면에는 유체가 표면을 따라 이동하기 위한 하나 이상의 유로가 형성되어 있는 전지케이스 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a battery case having excellent manufacturing processability and a secondary battery including the battery case. More particularly, the present invention relates to a battery case having a laminated sheet structure in which a housing portion corresponding to the shape of an electrode assembly is formed, A barrier layer for blocking the movement of the substance, and an outer coating layer of the polymer film, wherein at least one flow path for moving the fluid along the surface is formed on the surface of the inner polymer in contact with the receiving portion And a secondary battery including the battery case.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.As technology development and demand for mobile devices are increasing, the demand for batteries as energy sources is rapidly increasing, and accordingly, a lot of researches on batteries capable of meeting various demands have been conducted.

대표적으로 전지의 형상면에서 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높으며, 특히, 형태의 변형이 용이하고 제조비용이 저렴하며 중량이 작은 파우치형 전지에 대한 관심이 높은 실정이다.Typically, there is a high demand for a prismatic secondary battery and a pouch type secondary battery that can be applied to products such as mobile phones with a thin thickness in terms of the shape of the battery. In view of the material, it has advantages such as high energy density, discharge voltage, There is a high demand for a lithium secondary battery such as a lithium ion battery and a lithium ion polymer battery. Particularly, there is a high interest in a pouch type battery which is easily deformed in shape, low in manufacturing cost, and small in weight.

일반적으로 파우치형 이차전지는, 파우치형 전지케이스의 내부에 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극조립체가 장착된 상태에서, 상기 전극조립체로부터 돌출되어 있는 양극 및 음극 탭들과 전기적으로 연결되는 두 개의 전극리드가 전지케이스의 일측에서 외부로 노출되도록 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있다.In general, a pouch-type secondary battery includes a pouch-shaped battery case, an electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator disposed between the anode and the cathode, and electrically connected to the anode and cathode tabs protruding from the electrode assembly. Are sealed so that the two electrode leads are exposed from one side of the battery case to the outside.

구체적으로, 도 1에는 종래의 대표적인 파우치형 이차전지의 일반적인 구조가 분해 사시도로서 모식적으로 도시되어 있다.More specifically, FIG. 1 schematically shows a general structure of a typical conventional pouch-type secondary battery as an exploded perspective view.

도 1을 참조하면, 파우치형 이차전지(10)는, 전극조립체(30), 전극조립체(30)로부터 연장되어 있는 전극 탭들(32, 34), 전극 탭들(32, 34)에 용접되어 있는 전극리드(40, 41) 및 전극조립체(30)를 수용하는 전지케이스(20)를 포함하는 것으로 구성되어 있다.1, the pouch type secondary battery 10 includes an electrode assembly 30, electrode tabs 32 and 34 extending from the electrode assembly 30, electrodes 34 and 36 welded to the electrode tabs 32 and 34, And a battery case 20 for accommodating the leads 40 and 41 and the electrode assembly 30.

전극조립체(30)는 분리막이 개재된 상태에서 양극과 음극이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 폴딩형 또는 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어져 있다. 전극 탭들(32, 34)은 전극조립체(30)의 각 극판으로부터 연장되어 있고, 전극리드(40, 41)는 각 극판으로부터 연장된 복수 개의 전극 탭들(32, 34)과, 예를 들어, 용접에 의해 각각 전기적으로 연결되어 있으며, 전지케이스(20)의 외부로 일부가 노출되어 있다. 또한, 전극리드(40, 41)의 상하면 일부에는 전지케이스(20)와의 밀봉도를 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 위하여 절연필름(50)이 부착되어 있다. 전지케이스(20)는 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 전극조립체(30)를 수용할 수 있는 공간을 제공하며, 전체적으로 파우치 형상을 가지고 있다.The electrode assembly 30 is a power generation element in which an anode and a cathode are sequentially stacked with a separator interposed therebetween, and is formed of a folding type, a stack type, or a stack / folding type structure. The electrode tabs 32 and 34 extend from the respective electrode plates of the electrode assembly 30 and the electrode leads 40 and 41 are connected to a plurality of electrode tabs 32 and 34 extending from each electrode plate, Respectively, and a part of the battery case 20 is exposed to the outside. An insulating film 50 is attached to portions of the upper and lower surfaces of the electrode leads 40 and 41 in order to increase the degree of sealing with the battery case 20 and at the same time to ensure an electrically insulated state. The battery case 20 is made of an aluminum laminate sheet, provides a space for accommodating the electrode assembly 30, and has a pouch shape as a whole.

이러한 파우치형 전지를 포함한 대부분의 이차전지들은 전지셀의 제조 과정에서 충방전에 의해 전지를 활성화 시키는 과정을 거치는 바, 최종 전지셀의 제조를 위해서는 상기 활성화 과정에서 발생하는 가스를 제거하여야 하며, 이를 탈기(degas) 공정이라고 한다.Most of the secondary batteries including the pouch-type battery are activated during the manufacturing process of the battery cell by charging and discharging. In order to manufacture the final battery cell, the gas generated during the activation process must be removed. Degassing process.

그러나, 상기와 같은 파우치형 전지를 제조하는 종래의 방법은, 활성화 과정에서 발생하는 가스 및 전극조립체에 부가된 잉여 전해액의 제거율이 좋지 못하여 제거에 많은 시간이 소요되므로 결과적으로 제조비용이 높아지며, 전지셀 내부에 포집되어 빠져나오지 못한 가스 및 잉여 전해액으로 인해 전지 두께가 불균일해지고, 이로 인해 불량률이 증가하는 문제점이 있다.However, in the conventional method of manufacturing the pouch-type battery as described above, since the removal efficiency of the excess electrolyte added to the gas and the electrode assembly during the activation process is poor and it takes a long time to remove, There is a problem that the thickness of the battery becomes uneven due to the gas and surplus electrolytic solution which are collected in the cell and can not escape, thereby increasing the defect rate.

따라서, 초기 충전으로 인해 발생된 가스 및 잉여 전해액을 단시간 내에 효과적으로 제거할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technique capable of effectively removing gas and surplus electrolyte generated during initial charging in a short time.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험들을 계속한 끝에, 전극조립체의 형상에 대응하는 수납부가 형성되어 있는 라미네이트 시트 구조의 전지케이스에서 상기 수납부에 접하는 내부 고분자의 표면에 유체가 표면을 따라 이동하기 위한 하나 이상의 유로를 형성시키는 경우, 전지의 활성화 과정에서 발생한 가스 및 전극조립체에 부가된 잉여 전해액을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have conducted intensive research and various experiments and have found that in a battery case having a laminate sheet structure in which a housing portion corresponding to the shape of an electrode assembly is formed, a fluid flows along the surface of the internal polymer in contact with the housing portion It is possible to effectively remove the gas generated during the activation process of the battery and the excess electrolyte added to the electrode assembly. Thus, the present invention has been accomplished.

따라서, 본 발명에 따른 전지케이스는, 전극조립체의 형상에 대응하는 수납부가 형성되어 있는 라미네이트 시트 구조의 전지케이스로서, 상기 전지케이스는 수납부에 접하는 내부 고분자층, 물질의 이동을 차단하는 배리어층, 및 고분자 필름의 외부 피복층을 포함하고 있고, 상기 수납부에 접하는 내부 고분자의 표면에는 유체가 표면을 따라 이동하기 위한 하나 이상의 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.Accordingly, the battery case according to the present invention is a battery case having a laminate sheet structure in which a storage portion corresponding to the shape of the electrode assembly is formed, wherein the battery case has an inner polymer layer in contact with the storage portion, And an outer coating layer of a polymer film, and at least one flow path for moving the fluid along the surface is formed on the surface of the inner polymer in contact with the receiving portion.

하나의 구체적인 예에서, 상기 유체는 전지의 활성화 과정에서 발생하는 가스 및/또는 전극조립체에 부가되는 전해액일 수 있다.In one specific example, the fluid may be a gas generated during the activation of the cell and / or an electrolyte added to the electrode assembly.

전지의 제조공정 중 활성화 과정은 전해액 주입 공정이 끝난 후에 파우치 덮개를 덮어 그 가장자리를 1차로 접합(sealing)시키고, 전지를 안정화 시키기 위한 에이징(aging) 공정을 거친 후, 전지의 과충전 등으로 인해 케이스 내부에 가스가 발생하여 케이스가 파열되는 것을 방지하기 위해 충전심도를 10% 이하로 하여 초기 충전(pre-charging)을 실시하는 공정을 의미한다. 이 공정을 통해 파우치 케이스 내부에 가스가 발생하게 되고 이 때 발생된 가스는 개봉되거나 절개된 배출구를 통해 제거되거나, 전지케이스의 변형이 일어나지 않도록 한쪽 측면으로 이동시킨다.In the activation process during the manufacturing process of the battery, after the electrolyte injection process is completed, the pouch cover is covered and the edges are firstly sealed, and after an aging process for stabilizing the battery, the battery is overcharged, Means a process of pre-charging the battery at a charging depth of 10% or less to prevent the casing from being ruptured due to gas generated therein. Through this process, gas is generated inside the pouch case, and the generated gas is removed through the open or incised exhaust port or moved to one side so as not to deform the battery case.

다만, 종래의 방법으로는 가스의 제거율이 좋지 아니하여 가스 제거에 많은 시간이 소요되는 바, 본 출원의 발명자들은 이러한 문제점을 인식하고 심도 있는 연구를 거듭한 끝에, 전지케이스의 수납부에 접하는 내부 고분자의 표면에 유로를 형성시키는 경우, 활성화 과정에서 발생한 가스 및 전극조립체에 부가된 잉여 전해액을 유로를 통해 용이하고 신속하게 제거할 수 있음을 발견하였다.The inventors of the present application recognized the above problems and conducted intensive research. As a result, the inventors of the present application have found that, in the conventional method, since the gas removal rate is not good and the gas removal takes a long time, It has been found that the gas generated during the activation process and the excess electrolyte added to the electrode assembly can be easily and quickly removed through the flow path when the flow path is formed on the surface of the polymer.

또한, 보다 높아진 제거율에 의해 가스에 의한 전지 두께의 불균일 현상이 줄어들어 전지셀의 품질을 향상시키고, 전지셀의 제조공정의 비용을 절감하며, 전극조립체와 전지케이스의 밀착력을 높여 전지의 안정성을 향상시킬 수 있다.In addition, due to the higher removal rate, the unevenness of the thickness of the battery due to the gas is reduced, thereby improving the quality of the battery cell, reducing the manufacturing cost of the battery cell, and enhancing the stability of the battery by increasing the adhesion between the electrode assembly and the battery case. .

본 원의 고분자층의 두께는 전지케이스의 수납부 용적과 전극조립체의 크기 등을 고려하여 적절히 결정할 수 있으나, 상기 두께가 너무 얇으면, 전해액의 밀봉성이 떨어질 수 있고, 반대로 너무 두꺼운 경우, 상대적으로 제조비용을 높이고 전지의 용적율이 줄어 전지의 용량이 감소할 수 있어 바람직하지 않다.The thickness of the polymer layer of the present invention can be appropriately determined in consideration of the capacity of the battery case and the size of the electrode assembly. However, if the thickness is too small, the sealing performance of the electrolyte solution may deteriorate. Conversely, The manufacturing cost is increased and the capacity ratio of the battery is decreased, so that the capacity of the battery may be decreased.

하나의 구체적인 예에서, 상기 고분자층은 이차전지의 조립 과정에서 전지케이스와 전극조립체 사이의 해당 부위에 전지의 작동에 영향을 미치지 않는 비반응성 접착제(non-reactive adhesive)를 사용하여 접착되거나 열융착에 의해 접착시킬 수 있다.In one specific example, the polymer layer may be adhered or heat-sealed using a non-reactive adhesive that does not affect the operation of the battery in a corresponding region between the battery case and the electrode assembly during assembly of the secondary battery As shown in Fig.

상기 비반응성 접착제는 전해액이나 전극 활물질 등과 부반응을 유발하지 않는 접착제를 의미하며, 예를 들어, 실리콘 폴리머 접착제 또는 탄소 광섬유 폴리머 접착제일 수 있다.The non-reactive adhesive means an adhesive that does not cause side reactions with an electrolyte solution, an electrode active material, etc., and may be, for example, a silicone polymer adhesive or a carbon fiber optical polymer adhesive.

하나의 구체적인 예에서, 상기 고분자층은 내전해액성을 갖는 소재로 이루어져 있으며, 소재 자체의 특성 또는 시트의 형태적 특성으로 인해 외부 충격을 흡수하는 역할도 한다. 예를 들어, 고분자층는 PE(polyethylene), PP(polypropylene), PS(polystyrene), PVdF(polyvinylidene fluoride), PTFE (polytetrafluoroethylene), PET(polyethylene-terephthalate), PMMA (PolyMethy lMethAcrylate), PAN(polyacrylonitrile) 등의 소수성 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 소재로 이루어져 있고, 상세하게는 무연신 PP(polypropylene) 고분자로 이루어질 수 있다.In one specific example, the polymer layer is made of a material having electrolyte resistance and absorbs external impact due to the characteristics of the material itself or the morphological characteristics of the sheet. For example, the polymer layer may be formed of a material selected from the group consisting of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene terephthalate (PET), polyimethyimethacrylate And a hydrophobic polymer, and more specifically, it may be made of a polypropylene (PP) polymer.

하나의 구체적인 예에서, 상기 유로의 너비는 1 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있다. 상기 유로의 너비가 넓을수록 많은 양의 가스를 단시간 내에 이동시킬 수 있으나, 50 ㎛ 이상일 경우에는 고분자층의 지지면적이 너무 적어져 전지의 내구성에 문제가 발생될 수 있고, 반대로 유로의 너비가 1 ㎛ 이하인 경우에는 본원의 소망하는 가스 및 전해액의 제거율을 달성하기 어려울 수 있다.In one specific example, the width of the flow path may be between 1 [mu] m and 50 [mu] m. The larger the width of the flow path, the larger amount of gas can be moved in a short time. However, if the flow path width is larger than 50 탆, the support area of the polymer layer becomes too small to cause problems in the durability of the battery. Mu m or less, it may be difficult to achieve the desired gas and electrolytic solution removal rates of the present invention.

또한, 상기 유로의 깊이는 배리어층이 노출되지 않는 범위 내에서 특별히 한정되지 않지만, 상세하게는 5 ㎛ 내지 20 ㎛일 수 있다. 상기 유로의 깊이가 20 ㎛ 이상일 경우, 유로가 배리어층과 너무 가깝게 형성되어 제조 공정 시 전해액이 배리어층에 접촉될 가능성이 커져 불량율을 높일 수 있으며 반대로 유로의 깊이가 5 ㎛ 이하인 경우에는 충분한 가스 및 잉여 전해액의 제거율을 달성하기 어려울 수 있다.The depth of the flow path is not particularly limited within a range in which the barrier layer is not exposed, but may be 5 占 퐉 to 20 占 퐉 in detail. When the depth of the flow path is 20 mu m or more, the flow path is formed too close to the barrier layer, so that the possibility of the electrolyte contacting the barrier layer in the manufacturing process becomes large and the defect rate can be increased. On the contrary, It may be difficult to achieve the removal rate of the excess electrolytic solution.

하나의 구체적인 예에서, 상기 유로의 바닥면은 수직단면 상으로 “ㄷ”자 형상일 수 있으며, 유로의 바닥면에 잔존할 수 있는 가스나 잉여 전해액을 최소화 하기 위해 “U”자 형상일 수도 있다.In one specific example, the bottom surface of the flow path may have a " U " shape on a vertical cross section and may be " U " shaped to minimize residual gas or excess electrolyte on the bottom surface of the flow path .

이러한 유로는 가스의 배출 방향인 전지케이스의 일측 방향으로 형성되는 것이 바람직하다.The flow path is preferably formed in one direction of the battery case, which is the discharge direction of the gas.

하나의 구체적인 예에서, 상기 유로는 둘 이상의 유로들이 반복적인 패턴을 형성할 수 있고, 상기 패턴들은 표면 전체에 균일하게 형성될 수 있다.In one specific example, the flow path may form a repetitive pattern of two or more flow paths, and the patterns may be uniformly formed over the entire surface.

상기 패턴들의 모양은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 공정의 편이성과 전극조립체의 표면에 발생한 가스와 잉여 전해액을 고르게 제거하기 위해서, 일정한 간격으로 반복되고 균일한 크기의 패턴들이 사용되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 다이아 무늬, 벌집 무늬, 및 격자 무늬 등 다각형의 무늬의 패턴이 가능하고, 상세하게는 격자 무늬일 수 있다.Although the shape of the patterns is not particularly limited, it is preferable that the patterns are repeated at uniform intervals and uniformly sized to uniformly remove the generated gas and excessive electrolyte on the surface of the electrode assembly. For example, a pattern of a polygonal pattern such as a diamond pattern, a honeycomb pattern, and a lattice pattern is possible, and in detail, it may be a lattice pattern.

상기 배리어층은 가스, 습기 등 이물질의 유입 내지 누출을 방지하는 기능 이외에 전지케이스의 강도를 향상시키는 기능을 발휘할 수 있도록, 상세하게는 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 사용될 수 있다.The barrier layer may be made of aluminum or an aluminum alloy so as to exhibit a function of improving the strength of the battery case, in addition to a function of preventing foreign matter such as gas or moisture from leaking or leaking.

상기 외부 피복층은 외부 환경으로부터 우수한 내성을 가져야 하므로, 소정 이상의 인장강도와 내후성을 가지는 소재로 이루어지며, 상세하게는 연신 나일론 필름 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)가 사용될 수 있다.The outer coating layer is made of a material having a predetermined tensile strength and weatherability so as to have excellent resistance to the external environment. Specifically, a stretched nylon film, polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN) can be used .

상기 수납부는 전지케이스의 일측에 전극조립체에 대응하는 크기로 형성될 수도 있고, 전지케이스의 양측에 형성될 수도 있다.The housing part may be formed on one side of the battery case to a size corresponding to the electrode assembly, or may be formed on both sides of the battery case.

본 발명은 또한, 상기 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 이차전지를 제공한다.The present invention also provides a secondary battery in which an electrode assembly is embedded in the battery case.

상기 이차전지는 상세하게는 리튬 이차전지일 수 있고, 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 리튬 전해액이 겔의 형태로 전극조립체에 함침되어 있는, 이른바, 리튬이온 폴리머 전지일 수 있다.The secondary battery may be, for example, a lithium secondary battery, and is not particularly limited. For example, the secondary battery may be a so-called lithium ion polymer battery in which a lithium electrolyte is impregnated into the electrode assembly in the form of a gel .

상기 전극조립체는 젤리-롤 형태의 권취형 구조, 스택형 구조, 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어 질 수 있다. 스택/폴딩형 전극조립체는는 스택형의 단위셀로서 양측이 동일한 전극들로 이루어진 바이셀들 또는 양측이 서로 다른 전극들로 이루어진 풀셀들을 긴 분리필름으로 권취한 구조로 형성되어 있다.The electrode assembly may have a wrap-around structure in the form of a jelly-roll, a stacked structure, or a stack / folding structure. The stack / folding type electrode assembly is formed as a stacked unit cell, in which the bipolar cells having the same electrodes on both sides or the pull cells having the different electrodes on both sides are wound in a long separation film.

하나의 구체적인 예에서, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막 및 리튬염 함유 비수 전해질로 구성되어 있으며, 상기 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 구조의 전극조립체를 전지 케이스에 내장하고 케이스의 수납부 내로 전해액을 주입하여 전극조립체에 전해액이 함침되도록 하여 제조할 수 있다.In one specific example, the lithium secondary battery comprises a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a nonaqueous electrolyte containing a lithium salt, and an electrode assembly having a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode is built in a battery case, And then the electrolyte solution is impregnated into the electrode assembly.

상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared, for example, by coating a mixture of a positive electrode active material, a conductive material and a binder on a positive electrode current collector, and then drying the mixture. Optionally, a filler may be further added to the mixture.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 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. 또한, 양극 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 generally has a thickness of 3 to 500 mu m. Such a positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery, and may be formed of a material such as stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, or a surface of aluminum or stainless steel Treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like may be used. In addition, the positive electrode collector may have fine unevenness on the surface thereof to increase the adhesive force of the positive electrode 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 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 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-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 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 may be 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 + x Mn 2 -x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2 and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; A Ni-site type lithium nickel oxide expressed by the formula LiNi 1-x M x O 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn 2-x M x O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, x = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 20 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 20 wt% 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 whiskey 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 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 20 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 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component which assists in bonding of the active material and the conductive material and bonding to the collector, and is usually added in an amount of 1 to 20% by weight based on the total weight of the mixture containing the cathode active material. 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, various copolymers and the like.

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 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for suppressing the expansion of the anode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. Examples of the filler include olefin polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

또한, 점도 조절제, 접착 촉진제 등의 기타의 성분들이 선택적으로 또는 둘 이상의 조합으로서 더 포함될 수 있다.In addition, other components such as a viscosity adjusting agent, an adhesion promoter and the like may be further included as a selective or a combination of two or more.

상기 점도 조절제는 전극 합제의 혼합 공정과 그것의 집전체 상의 도포 공정이 용이할 수 있도록 전극 합제의 점도를 조절하는 성분으로서, 전극 합제 전체 중량을 기준으로 30 중량%까지 첨가될 수 있다. 이러한 점도 조절제의 예로는, 카르복시메틸셀룰로우즈, 폴리비닐리덴 플로라이드 등이 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라서는, 앞서 설명한 용매가 점도 조절제로서의 역할을 병행할 수 있다.The viscosity adjusting agent may be added up to 30% by weight based on the total weight of the electrode mixture, so as to control the viscosity of the electrode mixture so that the mixing process of the electrode mixture and the coating process on the collector may be easy. Examples of such viscosity modifiers include carboxymethylcellulose, polyvinylidene fluoride and the like, but are not limited thereto. In some cases, the above-described solvent may play a role as a viscosity adjusting agent.

상기 접착 촉진제는 집전체에 대한 활물질의 접착력을 향상시키기 위해 첨가되는 보조성분으로서, 바인더 대비 10 중량% 이하로 첨가될 수 있으며, 예를 들어 옥살산 (oxalic acid), 아디프산(adipic acid), 포름산(formic acid), 아크릴산(acrylic acid) 유도체, 이타콘산(itaconic acid) 유도체 등을 들 수 있다.The adhesion promoter may be added in an amount of 10% by weight or less based on the binder, for example, oxalic acid, adipic acid, Formic acid, acrylic acid derivatives, itaconic acid derivatives, and the like.

음극은 음극 집전체 상에 음극 재료를 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by applying and drying a negative electrode material on the negative electrode current collector, and if necessary, the components as described above may be further included.

상기 음극 재료는, 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, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.The negative electrode 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 &lt; x &lt; Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin alloy; 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, and Bi 2 O 5 ; 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 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 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 conductivity without causing chemical change in the battery, and may be formed of a material such as copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, fired carbon, surface of copper or stainless steel A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like, an 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 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.The separator is an insulating thin film interposed between the anode and the cathode and having high ion permeability and mechanical strength. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 mu m and the thickness is generally 5 to 300 mu m. As such a separation membrane, for example, a sheet or a nonwoven fabric made of an olefin-based polymer such as polypropylene which is chemically resistant and hydrophobic, glass fiber, polyethylene or the like is used.

경우에 따라서, 상기 분리막 위에는 전지의 안정성을 높이기 위하여 겔 폴리머 전해질이 코팅될 수 있다. 이러한 겔 폴리머 중 대표적인 것으로 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐리덴플루라이드, 폴리아크릴로나이트릴 등이 있다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.In some cases, a gel polymer electrolyte may be coated on the separation membrane to increase the stability of the cell. Representative of such gel polymers are polyethylene oxide, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile and the like. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.

상기 리튬염 함유 비수계 전해질은 비수 전해질과 리튬염으로 이루어져 있다. 비수 전해질로는 비수 전해액, 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.The lithium salt-containing non-aqueous electrolyte is composed of a non-aqueous electrolyte and a lithium salt. As the non-aqueous electrolyte, a non-aqueous electrolyte, a solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte and the like are used.

상기 비수 전해액으로는, 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, 디메틸 포름아미드, 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 nonaqueous electrolytic solution include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, But are not limited to, lactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, Nitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphoric acid triester, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate derivatives , Tetrahydrofuran derivatives, ether, 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 중합체 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, Polymers containing ionic dissociation groups, and the like can 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.Examples of the inorganic solid electrolyte include 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 and sulfates of Li such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH and Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 can 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, 비수계 전해질에는 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 있다.For the purpose of improving charge / discharge characteristics, flame retardancy, etc., non-aqueous electrolytes may be used in the form of, for example, pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride and the like are added It is possible. In some cases, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability, or a carbon dioxide gas may be further added to improve high-temperature storage characteristics.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지케이스는, 전극조립체의 형상에 대응하는 수납부에 접하는 내부 고분자의 표면에 유체가 표면을 따라 이동하기 위한 하나 이상의 유로가 형성되어 있어, 전지의 제조공정 중 활성화 과정에서 발생한 전지 내부의 가스와 전극조립체에 부가된 잉여 전해액을 용이하고 신속하게 제거할 수 있으므로 공정시간을 효과적으로 단축시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, in the battery case according to the present invention, at least one flow path for moving the fluid along the surface is formed on the surface of the internal polymer in contact with the accommodating portion corresponding to the shape of the electrode assembly, The gas inside the battery generated during the activation process and the excess electrolyte added to the electrode assembly can be easily and quickly removed, thereby effectively shortening the process time.

또한, 가스로 인해 발생하는 전지의 두께 불균일 및 그로 인한 전지의 불량율이 감소시키고 전극조립체와 전지케이스의 밀착력을 높여 전지의 안정성을 향상시키는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the thickness irregularity of the battery caused by the gas and the defective ratio of the battery due to the gas are reduced, and the adhesion between the electrode assembly and the battery case is increased, thereby improving the stability of the battery.

도 1은 종래의 파우치형 이차전지의 일반적인 구조에 대한 분해 사시도이다;
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이차전지의 분해 사시도이다;
도 3는 전지케이스의 상부 또는 하부에 형성된 고분자층 일부분을 확대한 모식도이다;
도 4은 도 3에서 라인 A-A’에 대한 단면도이다;
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예 따른 고분자층의 대한 단면도이다;
도 6는 도 3에서 고분자층의 일부분을 더욱 확대한 모식도이다;
1 is an exploded perspective view of a general structure of a conventional pouch type secondary battery;
2 is an exploded perspective view of a secondary battery according to a first embodiment of the present invention;
3 is a schematic enlarged view of a portion of a polymer layer formed on an upper portion or a lower portion of a battery case;
Figure 4 is a cross-sectional view of line A-A 'in Figure 3;
5 is a cross-sectional view of a polymer layer according to another embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a schematic diagram further enlarging a part of the polymer layer in FIG. 3; FIG.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만 본 발명의 범주가 그것에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 2에는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이차전지(100)의 분해 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 3에는 도 2에 따른 이차전지의 케이스(120)의 상부 또는 하부 케이스(122, 121) 내면의 고분자층의 일부를 확대한 모식도가 도시되어 있으며, 도 4에는 도 3의 A-A’에 대한 단면도가 도시되어 있고, 도 6에는 가스 및 전해액을 배출할 수 있도록 형성되어 있는 고분자층의 유로를 명확히 나타낼 수 있도록 고분자층을 더욱 확대 모식도가 각각 도시되어 있다.FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of the secondary battery 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 shows the upper or lower case 122, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'in FIG. 3, and FIG. 6 is a cross-sectional view of a polymer formed to discharge a gas and an electrolytic solution And the polymer layer is further enlarged so as to clearly show the flow path of the layer.

이들 도면을 참조하면, 파우치형 이차전지(100)는 전극조립체(130), 전극조립체(130)로부터 연장되어 있는 전극 탭들(131, 132)에 용접되어 있는 전극리드(140, 141), 전극조립체(130)을 수용하는 수납부가 형성된 전지케이스(120)를 포함하는 것으로 구성되어 있다. 또한, 상기 전지케이스는 수납부에 접하는 내부 고분자층(160), 물질의 이동을 차단하는 배리어층(170), 및 고분자 필름의 외부 피복층(180)으로 구성되어 있다.Referring to these figures, the pouch type secondary battery 100 includes an electrode assembly 130, electrode leads 140 and 141 welded to the electrode tabs 131 and 132 extending from the electrode assembly 130, And a battery case 120 having a housing part for housing the battery 130. In addition, the battery case includes an inner polymer layer 160, a barrier layer 170, and an outer coating layer 180. The inner polymer layer 160 is in contact with the storage portion.

전극조립체(130)는 분리막이 개재된 상태에서 양극과 음극이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 폴딩형, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어져 있다. 전극 탭들(131, 132)은 전극조립체(130)의 각 극판으로부터 연장되어 있고, 전극리드(140, 141)는 각 극판으로부터 연장된 복수 개의 전극 탭들(131, 132)과, 예를 들어, 용접에 의해 각각 전기적으로 연결되어 있으며, 전지케이스(120)의 외부로 일부가 노출되어 있다. 또한, 전극리드(140, 141)의 상하면 일부에는 전지케이스(120)와의 밀봉도를 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 위하여 절연필름(190)이 부착되어 있다.The electrode assembly 130 is a power generation element in which an anode and a cathode are sequentially stacked with a separator interposed therebetween, and is formed of a folding type, a stack type, or a stack / folding type structure. The electrode tabs 131 and 132 extend from the respective electrode plates of the electrode assembly 130 and the electrode leads 140 and 141 are formed by a plurality of electrode tabs 131 and 132 extending from the respective electrode plates, And the battery case 120 is partially exposed to the outside. An insulating film 190 is attached to a portion of the upper and lower surfaces of the electrode leads 140 and 141 in order to increase the degree of sealing with the battery case 120 and at the same time to ensure an electrically insulated state.

전지케이스(120)는 상부 케이스(122)와 하부 케이스(121)로 구성되어 있고, 하부 케이스(121)에 각각 전극조립체(130)가 장착되기 위한 수납부가 형성되어 있으며, 전체적으로 파우치 형상을 가지고 있다. 상부 케이스(122) 중 수납부의 내면 상단에 고분자층(161)이 형성되어 있고, 하부 케이스(121) 중 수납부의 내면 하단에도 고분자층(160)이 형성되어 있다.The battery case 120 includes an upper case 122 and a lower case 121. The lower case 121 is formed with a housing part for mounting the electrode assembly 130 therein and has a pouch shape as a whole . A polymer layer 161 is formed on the upper end of the inner surface of the storage portion of the upper case 122 and a polymer layer 160 is formed on the lower surface of the inner surface of the storage portion of the lower case 121.

이차전지(100)는 하부 케이스(121)의 수납부에 전극조립체(130)를 장착하고, 그 상면에 상부 케이스(122)를 덮은 후, 외주면을 열융착 함으로써 제조될 수 있다.The secondary battery 100 may be manufactured by mounting the electrode assembly 130 on the receiving portion of the lower case 121, covering the upper case 122 on the upper surface thereof, and then thermally fusing the outer circumference.

다음으로, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 전지케이스(120)는 유로(150)가 형성되어 있는 고분자층(160), 중간층으로 금속박의 배리어층(170), 및 하층으로 외부 피복층(180)의 3층 구조로 이루어져 있다. 3 to 5, the battery case 120 includes a polymer layer 160 in which a flow path 150 is formed, a barrier layer 170 of a metal foil as an intermediate layer, and an outer coating layer 180 as a lower layer. Layer structure.

고분자층(160)의 두께는 약 20 ㎛, 금속박의 배리어층(170)의 두께는 약 10 ㎛, 외부 피복층(180)의 두께는 약 12 ㎛일 수 있으며, 고분자층(160)은 무연신 PP(polypropylene), 배리어층(170)의 금속박은 알루미늄, 외부 피복층(180)은 나일론 필름으로 이루어질 수 있다.The thickness of the polymer layer 160 may be about 20 占 퐉, the thickness of the barrier layer 170 of the metal foil may be about 10 占 퐉, the thickness of the outer coating layer 180 may be about 12 占 퐉, and the polymer layer 160 may be non- the metal foil of the barrier layer 170 may be made of aluminum, and the outer coating layer 180 may be made of a nylon film.

고분자층(160)에는 격자무늬를 갖도록 유로(150)가 형성되어 있고, 격자의 가로(W) 및 세로(H)의 크기는 각각 약 1 mm일 수 있다.In the polymer layer 160, a channel 150 is formed so as to have a lattice pattern. The size of the lattice W and the length H of the lattice may be about 1 mm, respectively.

도 4에서는, 유로(150)의 너비(w)는 약 20 ㎛, 깊이(d)는 약 10 ㎛일 수 있으며, 유로(150)의 바닥면은 수직단면 상으로 “ㄷ”자 형상으로 이루어져 있다.4, the width w of the flow path 150 may be about 20 μm and the depth d may be about 10 μm, and the bottom surface of the flow path 150 may have a "C" shape on the vertical cross section .

도 5에서는 도 4와 달리 유로(250)의 바닥면은 소정의 반경(R)을 가진 “U”자 형상으로 이루어져 있는 바, 이러한 구조는 유로(250)의 바닥면에 잔존할 수 있는 가스나 잉여 전해액을 최소화 함에 있어서 특히 바람직하다. 반경(R)의 크기는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 유로(250)의 너비 기준으로 50 내지 300% 크기일 수 있다.4, the bottom surface of the flow path 250 is formed in a U-shape having a predetermined radius R, and this structure is advantageous in that a gas, which may remain on the bottom surface of the flow path 250, This is particularly preferable in minimizing the excess electrolytic solution. The size of the radius R is not particularly limited and may be, for example, 50 to 300% of the width of the flow path 250.

도 6를 참조하면, 활성화 단계에서 발생된 가스와 전극조립체(130)에 부가된 잉여 전해액이 배출구를 통하여 제거되거나, 전지케이스의 변형이 일어나지 않도록 한쪽 측면으로 모일 수 있게 고분자층(160)의 유로(150)를 통해 이동하는 것 확인할 수 있다. 6, the gas generated in the activation step and the surplus electrolyte added to the electrode assembly 130 are removed through the discharge port, or alternatively, (150). &Lt; / RTI &gt;

따라서, 가스 및 잉여 전해액을 신속하게 제거할 수 있어 가스로 인해 발생하는 전지의 두께 불균일 및 그로 인한 전지의 불량율이 감소시키고 전극조립체와 전지케이스의 밀착력을 높여 전지의 안정성을 향상시킬 수 있다.
Therefore, it is possible to quickly remove the gas and the surplus electrolytic solution, thereby reducing the thickness irregularity of the battery caused by the gas and the defective rate of the battery, thereby improving the stability of the battery by increasing the adhesion between the electrode assembly and the battery case.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

Claims (16)

전극조립체의 형상에 대응하는 수납부가 형성되어 있는 라미네이트 시트 구조의 전지케이스로서,
상기 전지케이스는 수납부에 접하는 내부 고분자층, 물질의 이동을 차단하는 배리어층, 및 고분자 필름의 외부 피복층을 포함하고 있고,
상기 수납부에 접하는 내부 고분자의 표면에는 유체가 표면을 따라 이동하기 위한 하나 이상의 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지케이스.
A battery case having a laminated sheet structure in which a housing portion corresponding to a shape of an electrode assembly is formed,
Wherein the battery case includes an inner polymer layer in contact with the accommodating portion, a barrier layer blocking the movement of the material, and an outer coating layer of the polymer film,
The battery case, characterized in that the surface of the inner polymer in contact with the receiving portion is formed with one or more flow path for the fluid to move along the surface.
제 1 항에 있어서, 상기 유체는 전지의 활성화 과정에서 발생하는 가스 및/또는 전극조립체에 부가되는 전해액인 것을 특징으로 하는 전지케이스.The battery case according to claim 1, wherein the fluid is an electrolyte solution added to a gas and / or an electrode assembly generated during the activation of a battery. 제 1 항에 있어서, 상기 유로의 너비는 1 ㎛ 내지 50 ㎛인 것을 특징으로 하는 전지케이스.The battery case according to claim 1, wherein the width of the flow path is 1 占 퐉 to 50 占 퐉. 제 1 항에 있어서, 상기 유로의 깊이는 배리어층이 노출되지 않는 범위 내에서 5 ㎛ 내지 20 ㎛인 것을 특징으로 하는 전지케이스.The battery case according to claim 1, wherein the depth of the flow path is 5 占 퐉 to 20 占 퐉 within a range in which the barrier layer is not exposed. 제 1 항에 있어서, 상기 유로의 바닥면은 수직단면 상으로 “ㄷ”자 형상 또는 “U”자 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지케이스.The battery case according to claim 1, wherein the bottom surface of the flow passage has a vertical U-shape or a U-shape or a U-shape. 제 1 항에 있어서, 상기 유로는 둘 이상의 유로들이 반복적인 패턴을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 전지케이스.The battery case according to claim 1, wherein the flow path is formed by a repetitive pattern of two or more flow paths. 제 6 항에 있어서, 상기 패턴은 격자 무늬인 것을 특징으로 하는 전지케이스.The battery case according to claim 6, wherein the pattern is a lattice pattern. 제 1 항에 있어서, 상기 내부 고분자층의 표면에는 둘 이상의 유로들이 표면 전체에 균일하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지케이스.The battery case according to claim 1, wherein two or more flow paths are uniformly formed on the entire surface of the inner polymer layer. 제 1 항에 있어서, 상기 내부 고분자층은 전지의 작동에 영향을 미치지 않는 비반응성 접착제(non-reactive adhesive)를 사용하여 접착되거나 열융착에 의해 접착되는 것을 특징으로 하는 전지케이스.The battery case according to claim 1, wherein the inner polymer layer is adhered or adhered by heat fusion using a non-reactive adhesive which does not affect the operation of the battery. 제 9 항에 있어서, 상기 비반응성 접착제는 실리콘 폴리머 접착제 또는 탄소 광섬유 폴리머 접착제인 것을 특징으로 하는 전지케이스.The battery case according to claim 9, wherein the non-reactive adhesive is a silicone polymer adhesive or a carbon fiber polymer adhesive. 제 1 항에 있어서, 상기 고분자층은 PE(polyethylene), PP(polypropylene), PS(polystyrene), PVdF(polyvinylidene fluoride), PTFE (polytetrafluoroethylene), PET(polyethylene-terephthalate), PMMA(PolyMethy lMethAcrylate), 및 PAN(polyacrylonitrile)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지케이스.The method of claim 1, wherein the polymer layer comprises at least one selected from the group consisting of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene terephthalate (PET), polyethlyl methacrylate Wherein the battery case is made of at least one material selected from the group consisting of polyacrylonitrile (PAN), and the like. 제 11 항에 있어서, 상기 고분자층은 PP(polypropylene)로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지케이스.The battery case according to claim 11, wherein the polymer layer is formed of polypropylene (PP). 제 1 항에 있어서, 상기 배리어층은 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함하고 있고, 상기 외부 피복층은 나일론, PET(polyethylene terephthalate) 및 PEN(polyethylene naphthalate)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지케이스.2. The method of claim 1, wherein the barrier layer comprises aluminum or an aluminum alloy, and the outer coating layer comprises at least one selected from the group consisting of nylon, polyethylene terephthalate (PET), and polyethylene naphthalate Battery case. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 하나에 따른 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery, characterized in that the electrode assembly is built in the battery case according to any one of claims 1 to 13. 제 14 항에 있어서, 상기 전극조립체는 권취형 구조, 스택형 구조, 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.15. The secondary battery according to claim 14, wherein the electrode assembly comprises a wound-type structure, a stacked structure, or a stack / folding structure. 제 14 항에 있어서, 상기 전지는 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.15. The secondary battery according to claim 14, wherein the battery is a lithium secondary battery.
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