KR20140061146A - Pouch type secondary battery and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이차 전지를 제조하는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수분 침투가 효과적으로 차단될 수 있는 파우치형 이차 전지 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a technique for manufacturing a secondary battery, and more particularly, to a pouch-type secondary battery in which moisture penetration can be effectively blocked and a method for manufacturing the same.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.2. Description of the Related Art In recent years, demand for portable electronic products such as notebook computers, video cameras, and portable telephones has been rapidly increased, and electric vehicles, storage batteries for energy storage, robots, and satellites have been developed in earnest. Are being studied actively.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다. 일반적으로 이러한 이차 전지는 외장이나 적용 형태에 따라 캔형 이차 전지와 파우치형 이차 전지로 구분될 수 있다.The secondary rechargeable batteries are nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel- It is very popular because of its low self-discharge rate and high energy density. Generally, such a secondary battery can be classified into a can-type secondary battery and a pouch-type secondary battery depending on the external appearance and application form.
도 1은 종래의 파우치형 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 파우치형 이차 전지의 결합도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 파우치형 이차 전지는, 양극 탭(21) 및 음극 탭(22)이 구비된 전극 조립체(20)와 상기 전극 조립체(20)를 수용하는 파우치 외장재(10)로 이루어지는 것이 일반적이다.FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a conventional pouch type secondary battery, and FIG. 2 is a combined view of the pouch type secondary battery of FIG. 1, the pouch type secondary battery includes an
도 1 및 도 2를 참조하면, 파우치 외장재(10)는, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)로 구성될 수 있으며, 이러한 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)로 형성된 내부 공간에 전극 조립체(20) 및 전해액이 수용된다. 그리고, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)는, 내부 공간을 밀폐시키기 위해 외주면에 실링부가 형성되고, 이러한 실링부가 서로 접착(실링)된다.Referring to FIGS. 1 and 2, the pouch
이러한 파우치 외장재(10)는, 전극 조립체(20)와 전해액 등 내부 구성요소를 보호하고, 전극 조립체(20)와 전해액에 의한 전기 화학적 성질에 대한 보완 및 방열성 등을 제고하기 위하여 알루미늄 박막이 포함된 형태로 구성된다. 그리고, 이러한 알루미늄 박막은 전극 조립체(20) 및 전해액과 같은 이차 전지 내부의 구성요소나 이차 전지 외부의 다른 구성요소와의 전기적 절연성을 확보하기 위해, 절연물질로 형성된 절연층 사이에 개재된다.The pouch
도 3은 도 2의 A-A' 선에 대한 단면도이고, 도 4는 도 3의 B 부분에 대한 부분 확대도이다. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 2, and FIG. 4 is a partially enlarged view of a portion B of FIG.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)는 각각 외부 절연층(11a, 12a), 알루미늄층(11b, 12b) 및 내부 절연층(11c, 12c)으로 구성된다. 그리고, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)의 내부 공간을 밀폐하기 위해, 상부 파우치(11)의 실링부와 하부 파우치(12)의 실링부는 서로 열융착 등에 의해 접착된다. 이처럼, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)는 실링부에서 서로 접착되기 때문에, 상부 파우치의 내부 절연층(11c)과 하부 파우치의 내부 절연층(12c)은 폴리프로필렌(PolyPropylene, PP)과 같이 열융착에 의해 접착성이 좋은 물질로 형성되는 것이 일반적이다.3 and 4, the
그런데, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)가 실링부에서 서로 접착된다 하더라도 이차 전지의 밀폐성을 완전하게 확보하기가 쉽지 않다. 특히, 폴리프로필렌과 같은 접착성 고분자는 수분 침투에 취약한 경향이 있어서, 종래 파우치형 이차 전지의 경우 상부 파우치의 내부 절연층(11c)과 하부 파우치의 내부 절연층(12c) 사이로 수분이 침투할 수 있는 문제가 있다. However, even if the
이차 전지 내부로 수분이 침투되는 경우, 이차 전지가 손상되는 것은 물론, 이차 전지의 안전성을 해할 수 있다. 더욱이, 리튬이온 이차 전지는, 탄산에스테르 등의 비수 용제에 전해질 및 첨가제를 용해시킨 전해액을 이용하고 있으며, 전해질로는 전도성, 전위창, 금속과의 상호작용 등의 측면에서 양호한 특성을 갖는 불화물계 전해질이 사용되는 경우가 많다. 그러나, 이들 불화물에는 가수분해에 의해 불화수소를 유리시키는 성질이 있으며, 발생한 불화수소가 전극재의 용해나 집전체의 부식 등을 일으켜 전지 성능을 저하시킬 수 있다. 또한, 수분은 부반응을 일으켜 전지의 열화를 촉진시켜 수명을 감소시키고, 가스를 발생시켜 폭발 등을 일으킬 수도 있다.If moisture permeates into the interior of the secondary battery, the secondary battery is damaged and the safety of the secondary battery can be deteriorated. Furthermore, the lithium ion secondary battery uses an electrolyte solution in which an electrolyte and an additive are dissolved in a non-aqueous solvent such as carbonic ester. The electrolyte is a fluoride-based electrolyte having good properties in terms of conductivity, potential window, Electrolytes are often used. However, these fluorides have a property of liberating hydrogen fluoride by hydrolysis, and hydrogen fluoride generated may cause dissolution of the electrode material and corrosion of the current collector, which may deteriorate battery performance. In addition, moisture may cause side reactions to accelerate the deterioration of the battery, thereby reducing its service life and generating gas to cause explosion or the like.
더욱이, 최근에는 많은 수의 이차 전지를 전기적으로 연결하여 중대형 배터리 팩을 구성하는 경우가 많은데, 이 경우 일부 이차 전지에서 발생하는 성능의 하락은 중대형 배터리 팩 전체의 성능 하락을 야기할 수 있다.Furthermore, in recent years, a large number of secondary batteries are electrically connected to constitute a middle- or large-sized battery pack. In such a case, a drop in the performance of some secondary cells may cause a decrease in the performance of the entire middle- or large-sized battery pack.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 파우치 외장재의 실링부 접착 계면 사이로 수분이 침투하는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 파우치형 이차 전지 및 이를 포함하는 배터리 팩, 그리고 이러한 이차 전지를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a pouch type secondary battery and a battery pack including the pouch type secondary battery which can effectively prevent moisture from penetrating into the sealing part adhesion interfaces of the pouch case, And a method for producing the same.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파우치형 이차 전지는, 양극판 및 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체; 상기 전극 조립체 및 전해액을 수납하고, 상부 파우치와 하부 파우치로 구성된 파우치 외장재; 및 수분 흡착 물질을 포함하고 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부 사이에 개재된 수분흡착 부재를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a pouch type secondary battery including: an electrode assembly having a positive electrode plate and a negative electrode plate sandwiched by a separator; A pouch exterior member containing the electrode assembly and the electrolytic solution and formed of an upper pouch and a lower pouch; And a moisture adsorbing member interposed between the upper pouch and the sealing portion of the lower pouch.
바람직하게는, 상기 수분흡착 부재는, 상기 수분 흡착 물질이 고분자 물질에 분산된 형태로 형성된다.Preferably, the water adsorption member is formed in a form in which the moisture adsorbing material is dispersed in the polymer material.
또한 바람직하게는, 상기 수분 흡착 물질은, 염화칼슘, 알루미나 및 제올라이트 중 적어도 하나 이상을 포함한다.Also preferably, the moisture adsorbing material comprises at least one of calcium chloride, alumina and zeolite.
또한 바람직하게는, 상기 수분흡착 부재는, 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부 사이에만 위치하도록 속이 빈 사각 형태를 갖는다.Preferably, the moisture adsorbing member has a hollow square shape so as to be positioned only between the upper pouch and the sealing portion of the lower pouch.
또한 바람직하게는, 상기 수분흡착 부재는, 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부보다 작은 폭을 갖는다.Preferably, the moisture adsorbing member has a smaller width than the sealing portion of the upper pouch and the lower pouch.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상기 파우치형 이차 전지를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery pack including the pouch type secondary battery.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파우치형 이차 전지 제조 방법은, 상부 파우치와 하부 파우치로 구성된 파우치 외장재 및 전극 조립체를 준비하는 단계; 수분 흡착 물질을 포함하는 수분흡착 부재를 준비하는 단계; 상기 파우치 외장재에 전극 조립체를 수납하는 단계; 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부 사이에 수분흡착 부재를 위치시키는 단계; 및 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부를 열융착시키는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a pouch type secondary battery, the method comprising: preparing a pouch case and an electrode assembly including an upper pouch and a lower pouch; Preparing a moisture adsorbing member comprising a water absorbing material; Storing the electrode assembly in the pouch exterior material; Positioning the moisture adsorption member between the upper pouch and the sealing portion of the lower pouch; And heat sealing the sealing portion of the upper pouch and the lower pouch.
바람직하게는, 상기 수분흡착 부재 준비 단계는, 수분 흡착 물질을 고분자 물질에 분산시켜 상기 수분흡착 부재가 형성되도록 한다.Preferably, the step of preparing the moisture adsorbing member disperses the moisture adsorbing material into the polymer material to form the moisture adsorbing member.
또한 바람직하게는, 상기 수분 흡착 물질은, 염화칼슘, 알루미나 및 제올라이트 중 적어도 하나 이상을 포함한다.Also preferably, the moisture adsorbing material comprises at least one of calcium chloride, alumina and zeolite.
또한 바람직하게는, 상기 수분흡착 부재 준비 단계는, 속이 빈 사각 형태로 상기 수분 흡착 부재를 준비한다.Also preferably, the step of preparing the moisture adsorbing member prepares the moisture adsorbing member in a hollow square shape.
또한 바람직하게는, 상기 수분흡착 부재 준비 단계는, 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부보다 작은 폭을 갖도록 상기 수분흡착 부재를 준비한다.Preferably, the moisture adsorbing member preparing step includes preparing the moisture adsorbing member to have a smaller width than the sealing portions of the upper pouch and the lower pouch.
본 발명에 의하면, 외부로부터 내부로 수분이 침투하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 파우치형 이차 전지가 제공된다. 특히, 본 발명에 의하면, 상부 파우치와 하부 파우치의 실링부에서 접착 계면 사이로 수분이 침투하는 것이 효과적으로 차단될 수 있다.According to the present invention, there is provided a pouch-type secondary battery capable of effectively preventing moisture from permeating from the outside to the inside. Particularly, according to the present invention, it is possible to effectively prevent moisture from penetrating into the sealing interface between the sealing portions of the upper pouch and the lower pouch.
따라서, 본 발명에 의하면, 수분 침투로 인한 이차 전지의 성능 저하 및 열화 현상 등이 발생하는 것을 방지하고, 이차 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent degradation of performance and deterioration of the secondary battery due to moisture infiltration, and to improve the safety of the secondary battery.
또한, 본 발명에 의하면, 상부 파우치와 하부 파우치의 실링부 사이에 추가적인 부재가 개재됨으로써, 실링시 상부 파우치나 하부 파우치의 알루미늄층이 노출되는 것을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, an additional member is interposed between the upper pouch and the sealing portion of the lower pouch, thereby preventing the upper pouch or the lower pouch from being exposed during the sealing.
따라서, 본 발명에 의하면, 알루미늄층의 노출로 인한 이차 전지의 절연성 파괴를 방지할 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the insulation breakdown of the secondary battery due to the exposure of the aluminum layer.
그리고, 본 발명은 종래 파우치형 이차 전지 제조 설비에 적용이 용이하여, 시설 투자 비용이 많이 들지 않을 수 있다.Further, the present invention can be easily applied to a conventional pouch-type secondary battery manufacturing facility, so that the facility investment cost may not be large.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 종래의 파우치형 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는, 도 1의 파우치형 이차 전지의 결합도이다.
도 3은, 도 2의 A-A' 선에 대한 단면도이다.
도 4는, 도 3의 B 부분에 대한 부분 확대도이다.
도 5는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 6은, 도 5의 파우치형 이차 전지의 결합도이다.
도 7은, 도 6의 C 부분에 대한 확대 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 구성을 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 구성을 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다.
도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지 제조 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as limiting.
1 is an exploded perspective view showing a configuration of a conventional pouch-type secondary battery.
Fig. 2 is a combined view of the pouch type secondary battery of Fig. 1. Fig.
3 is a cross-sectional view taken along the line AA 'in Fig.
4 is a partially enlarged view of a portion B in Fig.
5 is an exploded perspective view showing a configuration of a pouch type secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a combined view of the pouch type secondary battery of Fig.
7 is an enlarged cross-sectional view of a portion C in Fig.
8 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a pouch type secondary battery according to another embodiment of the present invention.
9 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a pouch type secondary battery according to another embodiment of the present invention.
10 is a flowchart schematically showing a method for manufacturing a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 파우치형 이차 전지의 결합도이다. 또한, 도 7은 도 6의 C 부분에 대한 확대 단면도이다.FIG. 5 is an exploded perspective view illustrating the configuration of a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a combined view of the pouch type secondary battery of FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of part C of Fig.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 파우치형 이차 전지는, 전극 조립체(200), 파우치 외장재(100) 및 수분흡착 부재(300)를 포함한다.5 to 7, the pouch type secondary battery according to the present invention includes an
상기 전극 조립체(200)는, 양극판 및 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 형태로 구성된다. 이때, 전극 조립체(200)는 하나의 양극판 및 하나의 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 권취된 구조를 갖거나, 다수의 양극판 및 다수의 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 구조를 가질 수 있다. 그리고, 이러한 양극판과 음극판은 각각 전극 집전체에 활물질 슬러리가 도포된 구조로서 형성될 수 있는데, 슬러리는 통상적으로 입상의 활물질, 보조도체, 바인더 및 가소제 등이 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 형성될 수 있다.The
한편, 전극 조립체(200)에는, 전극판에 슬러리가 도포되지 않은 무지부가 존재할 수 있으며, 이러한 무지부에는 각각의 전극판에 대응되는 전극 탭이 구비될 수 있다. 즉, 전극 조립체(200)의 양극판에는 양극 탭(210)이 부착되고, 전극 조립체(200)의 음극판에는 음극 탭(220)이 부착될 수 있다. 그리고, 이러한 양극 탭(210)과 음극 탭(220)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 파우치 외장재(100)의 외부로 돌출되어 양극 단자 및 음극 단자를 형성할 수 있다. 다만, 이러한 양극 탭(210) 및 음극 탭(220)은 파우치 외장재(100)의 외부로 직접 노출되지 않고, 양극 리드 및 음극 리드와 같은 다른 구성요소에 연결되어, 이러한 양극 리드 및 음극 리드가 파우치 외장재(100)의 외부로 노출되도록 할 수도 있다.Meanwhile, the
상기 파우치 외장재(100)는, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)를 포함한다. 이러한 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)에는 오목하게 들어간 형태의 내부 공간이 형성되어, 이러한 내부 공간에 전극 조립체(200) 및 전해액을 수납한다.The
그리고, 파우치 외장재(100)는, 실링부(S)가 서로 접착됨으로써 밀봉 상태를 유지할 수 있다. 즉, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)는 각각 테두리에 실링부(S)를 구비하고, 테두리 내측으로 형성된 수납 공간에 전극 조립체(200) 및 전해액을 수납한 후, 이러한 실링부(S)가 서로 접착(실링)된다. 이때 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S) 접착은, 열융착 등의 방식으로 이루어질 수 있다.In the
한편, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)는, 각각 외부 절연층(111, 121), 알루미늄층(112, 122) 및 내부 절연층(113, 123)으로 구성될 수 있다. 여기서, 외부 절연층(111, 121)은, 이차 전지와 외부와의 절연성을 확보하기 위하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate, PET) 수지 또는 나일론(nylon) 수지 등의 절연물질로 구성될 수 있다. 또한, 내부 절연층(113, 123)은, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링 시, 접착성을 좋게 하기 위해 폴리프로필렌(PP)과 같은 물질로 구성될 수 있다.The
상기 수분흡착 부재(300)는, 수분 흡착 물질을 포함하는 부재로서, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S) 사이에 개재된다. The
여기서, 수분 흡착 물질에는, 염화칼슘, 알루미나 및 제올라이트 중 적어도 하나 이상이 포함될 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 수분 흡착 물질의 구체적인 종류로 한정되는 것은 아니며, 수분을 흡착할 수 있는 기능을 가진 물질이라면 본 발명의 수분 흡착 물질로 채용될 수 있다.Here, at least one of calcium chloride, alumina, and zeolite may be included in the water adsorbing material. However, the present invention is not limited to the specific kind of the moisture adsorbing material, and may be employed as the moisture adsorbing material of the present invention if it has a function capable of adsorbing moisture.
바람직하게는, 수분흡착 부재(300)는, 수분 흡착 물질이 고분자 물질에 분산된 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 수분흡착 부재(300)는, 고분자 물질에 수분 흡착 물질 파우더가 분산된 형태로 형성된 것일 수 있다.Preferably, the
더욱 바람직하게는, 상기 수분흡착 부재(300)에 포함되는 고분자 물질은, 폴리올레핀 물질일 수 있다. 특히, 상기 수분흡착 부재(300)는, 무연신 폴리프로필렌(Casted PolyPropylene, CPP)과 같은 폴리프로필렌(PolyPropylene, PP)에 수분 흡착 물질 파우더가 분산된 형태로 형성된 것일 수 있다. 파우치 외장재(100)의 내부 절연층은 접착성을 확보하기 위해 폴리프로필렌으로 형성되는 경우가 많은데, 수분흡착 부재(300)의 고분자 물질을 이러한 폴리프로필렌 등으로 형성하는 경우, 파우치 외장재(100)의 내부 절연층과 접착이 잘 이루어질 수 있으므로 수분흡착 부재(300)로 인해 실링력이 감소하는 것을 방지할 수 있다.More preferably, the polymer material contained in the
한편, 수분흡착 부재(300)는, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S)에만 위치하고, 다른 부분, 이를테면 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 수납 공간에는 위치하지 않도록, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S)에 대응되는 형태를 갖는 것이 좋다. 이를 위해, 상기 수분흡착 부재(300)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 테두리만 존재하고 속이 비어 있는 사각 필름 형태를 갖는 것이 좋다. 이러한 실시예에 의하면, 수분흡착 부재(300)로 인해 전극 조립체(200)나 전해액의 수납을 방해하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 실링부(S)의 형태에 맞추어 수분흡착 부재(300)가 형성되므로, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S) 사이에 수분흡착 부재(300)를 개재하는 것이 매우 용이해질 수 있다. 따라서, 수분흡착 부재(300)의 포함으로 인해 이차 전지의 제조가 복잡해지는 것을 줄일 수 있다.The
다만, 본 발명의 수분흡착 부재(300)가 반드시 이와 같이 속이 빈 사각 형태로 한정되는 것은 아니며, 수분흡착 부재(300)는 다양한 형태로 구성될 수 있다.However, the
도 8은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 구성을 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다. 다만, 도 8에서는, 설명의 편의를 위해 수분흡착 부재(300)가 하부 파우치(120)의 실링부(S)에 놓인 상태로 표시되도록 한다.8 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a pouch type secondary battery according to another embodiment of the present invention. 8, the
도 8을 참조하면, 수분흡착 부재(300)는, 4개의 단위 흡착 부재로 구성되며, 각각의 단위 흡착 부재는, 일 방향으로 긴 막대 형태로 형성되어 있다. 그리고, 각각의 단위 흡착 부재는, 파우치 외장재(100)의 실링부(S) 4개의 변 중 각 변마다 하나씩 위치한다. 이러한 실시예에 의하면, 수분흡착 부재(300)의 취급이 보다 용이해질 수 있고, 수분흡착 부재(300)를 먼저 길게 제작한 후, 원하는 길이로 절단하여 사용하는 것이 가능하다.Referring to Fig. 8, the
다만, 이러한 실시예 이외에도 수분흡착 부재(300)는 다양한 형태로 구성될 수 있다.However, in addition to these embodiments, the
또한 바람직하게는, 수분흡착 부재(300)는, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S)보다 작은 폭을 가질 수 있다.The water
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 수분흡착 부재(300)의 폭을 W1이라 하고 파우치 외장재(100)의 실링부(S)의 폭을 W2라 하면, W1이 W2보다 작도록 수분흡착 부재(300)를 구성하는 것이 좋다. 이러한 실시예에 의하면, 수분흡착 부재(300)가 이차 전지 외부로 노출되어 공기 중의 수분을 불필요하게 흡수하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수분흡착 부재(300)로 인해 상부 파우치(110)의 내부 절연층과 하부 파우치(120)의 내부 절연층 사이의 접착력이 약화되는 것을 줄일 수 있다.7, when the width of the
한편, 도 5 내지 도 8의 실시예에서는, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120) 모두에 전극 조립체(200) 및 전해액 수납 공간이 형성된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니다.5 to 8 illustrate that the
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 구성을 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다. 9 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a pouch type secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 파우치 외장재(100)는 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)로 구성되되, 전극 조립체(200)의 수납 공간은 하부 파우치(120)에만 형성되고, 상부 파우치(110)에는 이러한 수납 공간이 형성되지 않을 수 있다. 이러한 상부 파우치(110)는 하부 파우치(120)의 수납 공간을 덮는 커버 형태로 형성될 수 있으며, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)는 어느 한 변이 서로 연결된 형태를 가질 수 있다.9, the
이 경우, 수분흡착 부재(300)는, 하부 파우치(120)의 실링부(S)에 위치할 수 있으며, 하부 파우치(120)의 실링부와 상부 파우치(110)의 접착 시 접착 부분에 개재되어, 실링부(S)의 접착 계면을 통해 유입되는 수분을 차단함으로써, 이차 전지 내부로 수분이 침투하는 것을 차단할 수 있다.In this case, the
본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 파우치형 이차 전지를 포함한다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 수분흡착 부재(300)가 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S) 사이에 개재된 파우치형 이차 전지를 하나 또는 그 이상 포함한다. The battery pack according to the present invention includes the above-described pouch-type secondary battery. That is, the battery pack according to the present invention includes one or more pouch-type secondary batteries in which the
그리고, 본 발명에 따른 배터리 팩은 이러한 이차 전지 이외에도, BMS(Battery Management System)와 같은 이차 전지의 충방전을 제어하기 위한 여러 보호 장치들을 더 포함할 수 있다.In addition to the secondary battery, the battery pack according to the present invention may further include various protection devices for controlling charge and discharge of the secondary battery such as a BMS (Battery Management System).
도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지 제조 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.10 is a flowchart schematically showing a method for manufacturing a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따라 파우치형 이차 전지를 제조하기 위해서는, 먼저 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)로 구성된 파우치 외장재(100)와, 양극판 및 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체(200)를 준비하고(S110), 수분 흡착 물질을 포함하는 수분흡착 부재(300)를 준비한다(S120). 10, in order to manufacture a pouch type secondary battery according to the present invention, first, a pouch
이때, 상기 S120 단계에서는, 수분 흡착 물질을 고분자 물질에 분산시켜 수분흡착 부재(300)가 형성되도록 하는 것이 좋다. 바람직하게는, 상기 S120 단계에서 고분자 물질은, 폴리올레핀 물질을 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 S120 단계에서 고분자 물질은, 폴리프로필렌을 포함하는 것이 좋다.At this time, in step S120, it is preferable that the moisture adsorbing material is dispersed in the polymer material to form the
또한, 상기 S120 단계에서, 수분 흡착 물질은, 염화칼슘, 알루미나 및 제올라이트 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것이 좋다.In addition, in the step S120, it is preferable that the moisture adsorbing material includes at least one of calcium chloride, alumina and zeolite.
또한 바람직하게는, 상기 S120 단계에서 준비된 수분흡착 부재(300)는, 파우치 외장재(100)의 실링부(S) 형태에 대응하여, 테두리만 존재하고 속이 비어 있는 사각 플레이트 형태를 갖는 것이 좋다.Preferably, the
또한 바람직하게는, 상기 S120 단계에서 준비된 수분흡착 부재(300)는, 그 폭이 파우치 외장재(100)의 실링부(S)보다 작은 폭을 갖는 것이 좋다. 즉, 상기 S120 단계에서 준비된 수분흡착 부재(300)의 폭은, 상부 파우치(110)의 실링부(S) 폭이나 하부 파우치(120)의 실링부(S) 폭보다 작은 것이 좋다.Preferably, the
이와 같이, 파우치 외장재(100), 전극 조립체(200) 및 수분흡착 부재(300)가 준비되면, 다음으로, 파우치 외장재(100)에 전극 조립체(200)를 수납하고(S130), 파우치 외장재(100)의 실링부(S), 즉 상부 파우치(110)의 실링부(S)와 하부 파우치(120)의 실링부(S) 사이에 수분흡착 부재(300)를 위치시킨다(S140). The
그리고 나서, 상부 파우치(110)의 실링부(S)와 하부 파우치(120)의 실링부(S)를 열융착시킨다(S150).Then, the sealing portion S of the
한편, 도 10의 실시예에서는, S110 단계 내지 S150 단계가 순차적으로 수행되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 순서에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, S110 단계 및 S120 단계는 동시에 수행되거나, S120 단계가 S110 단계보다 먼저 수행될 수도 있다. 또한, S130 단계 및 S140 단계는 동시에 수행되거나, S140 단계가 S130 단계보다 먼저 수행될 수도 있다.
In the embodiment of FIG. 10, steps S110 to S150 are shown to be performed in sequence, but the present invention is not necessarily limited to this order. For example, steps S110 and S120 may be performed simultaneously, or step S120 may be performed before step S110. Also, steps S130 and S140 may be performed simultaneously, or step S140 may be performed before step S130.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.
100: 파우치 외장재
110: 상부 파우치
120: 하부 파우치
200: 전극 조립체
210: 양극 탭
220: 음극 탭
300: 수분흡착 부재
S: 실링부100: Pouch Exterior Material
110: upper pouch
120: Lower pouch
200: electrode assembly
210: positive electrode tab
220: cathode tab
300: water absorption member
S: sealing part
Claims (15)
상기 전극 조립체 및 전해액을 수납하고, 상부 파우치와 하부 파우치로 구성된 파우치 외장재; 및
수분 흡착 물질을 포함하고 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부 사이에 개재된 수분흡착 부재
를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지.An electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are disposed with a separator interposed therebetween;
A pouch exterior member containing the electrode assembly and the electrolytic solution and formed of an upper pouch and a lower pouch; And
A moisture adsorbing material interposed between the upper pouch and the sealing part of the lower pouch,
Wherein the pouch type secondary battery comprises a pouch type secondary battery.
상기 수분흡착 부재는, 상기 수분 흡착 물질이 고분자 물질에 분산된 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the moisture adsorbing member is formed in a shape in which the moisture adsorbing material is dispersed in a polymer material.
상기 고분자 물질은, 폴리올레핀 물질인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지.3. The method of claim 2,
Wherein the polymer material is a polyolefin material.
상기 폴리올레핀 물질은, 폴리프로필렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지.The method of claim 3,
Wherein the polyolefin material comprises polypropylene. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 수분 흡착 물질은, 염화칼슘, 알루미나 및 제올라이트 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the moisture adsorbing material comprises at least one of calcium chloride, alumina, and zeolite.
상기 수분흡착 부재는, 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부 사이에만 위치하도록 속이 빈 사각 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the moisture adsorbing member has a rectangular hollow shape so as to be positioned only between the upper pouch and the sealing portion of the lower pouch.
상기 수분흡착 부재는, 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부보다 작은 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the moisture adsorbing member has a smaller width than a sealing portion of the upper pouch and the lower pouch.
수분 흡착 물질을 포함하는 수분흡착 부재를 준비하는 단계;
상기 파우치 외장재에 전극 조립체를 수납하는 단계;
상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부 사이에 수분흡착 부재를 위치시키는 단계; 및
상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부를 열융착시키는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지 제조 방법.Preparing a pouch exterior member and an electrode assembly composed of an upper pouch and a lower pouch;
Preparing a moisture adsorbing member comprising a water absorbing material;
Storing the electrode assembly in the pouch exterior material;
Positioning the moisture adsorption member between the upper pouch and the sealing portion of the lower pouch; And
Thermally fusing the sealing portion of the upper pouch and the lower pouch
The method of claim 1,
상기 수분흡착 부재 준비 단계는, 수분 흡착 물질을 고분자 물질에 분산시켜 상기 수분흡착 부재가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지 제조 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the step of preparing the moisture adsorbing member comprises dispersing the moisture absorbing material in the polymer material to form the moisture adsorbing member.
상기 고분자 물질은, 폴리올레핀 물질인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지 제조 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the polymer material is a polyolefin material.
상기 폴리올레핀 물질은, 폴리프로필렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지 제조 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the polyolefin material comprises polypropylene. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 수분 흡착 물질은, 염화칼슘, 알루미나 및 제올라이트 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지 제조 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the moisture adsorbing material comprises at least one of calcium chloride, alumina, and zeolite.
상기 수분흡착 부재 준비 단계는, 속이 빈 사각 형태로 상기 수분흡착 부재를 준비하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지 제조 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the step of preparing the moisture adsorbing member comprises preparing the moisture adsorbing member in a hollow square shape.
상기 수분흡착 부재 준비 단계는, 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부보다 작은 폭을 갖도록 상기 수분흡착 부재를 준비하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지 제조 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the moisture adsorbing member preparing step comprises preparing the moisture adsorbing member to have a smaller width than a sealing part of the upper pouch and the lower pouch.
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