KR20140134916A - Method for manufacturing pouch for secondary battery and pouch of secondary battery - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a pouch for a secondary battery which includes the steps of: forming a receiving groove in one side of a pouch material; installing an electrode assembly in the receiving groove of the pouch material; and bonding and sealing a first sealing part of the pouch material having the electrode assembly. The manufacturing method further includes the steps of: injecting a water-proof resin composition onto the first sealing part formed after the sealing step; and forming a second sealing part by hardening the water-proof resin composition.

Description

이차 전지용 파우치 제조 방법 및 이차전지용 파우치{METHOD FOR MANUFACTURING POUCH FOR SECONDARY BATTERY AND POUCH OF SECONDARY BATTERY} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pouch for a secondary battery and a pouch for a secondary battery,

본 발명은 밀봉성이 향상된 이차전지용 파우치 제조 방법과, 상기 방법에 의해 제조된 이차전지용 파우치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing a pouch for a secondary battery with improved sealing performance and a pouch for a secondary battery manufactured by the method.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 그 구동 전원으로서 주로 사용되는 충·방전이 가능한 이차전지에 대한 중요성이 증가되고 있으며, 이중 높은 에너지 밀도와 방전 전압을 가져오는 리튬 이차전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.2. Description of the Related Art As technology development and demand for mobile devices have increased, the importance of rechargeable secondary batteries, which are mainly used as driving power sources thereof, has increased. Many of the lithium secondary batteries, which provide high energy density and discharge voltage, Research is being conducted.

리튬 이차전지는 기존의 납 축전지, 니켈-카드뮴전지, 니켈-수소전지, 니켈-아연전지 등 다른 이차전지와 비교하여 단위 중량당 에너지 밀도가 높고 급속 충전이 가능하기 때문에 그 사용 범위가 증가되고 있다.The lithium secondary battery has a higher energy density per unit weight and can be rapidly charged as compared with other secondary batteries such as lead-acid batteries, nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries and nickel-zinc batteries, .

리튬 이차전지는 전해액의 형태에 따라 리튬 이온전지, 리튬 이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되고, 외형에 따라 크게 원통형 또는 각형과 같은 캔형 이차전지, 파우치형 전지 등으로 분류된다. 구체적으로, 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온전지의 경우 대개 원통이나 각형의 금속캔을 용기로 하여 용접 밀봉시킨 형태로 제조된다. 하지만, 금속캔을 용기로 사용하는 캔형 이차전지의 경우 형태가 고정되어 있어 이를 전원으로 사용하는 전기 제품은 디자인 제약이 많기 때문에 부피를 축소하는데 어려움이 있다. The lithium secondary battery is classified into a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, and a lithium polymer battery according to the type of an electrolytic solution. The lithium secondary battery is classified into a can type secondary battery such as a cylindrical or square type, and a pouch type battery. Specifically, in the case of a lithium ion battery using a liquid electrolyte, it is usually manufactured by welding and sealing a cylindrical or rectangular metal can as a container. However, in the case of a can-type secondary battery using a metal can as a container, the shape of the can is fixed, and the electric appliance using the can is difficult to reduce the volume because there are many design restrictions.

최근에는 모바일 기기의 소형화에 따라 두께가 얇은 각형 전지, 또는 전극, 분리막 및 전해질을 필름으로 만든 파우치 전지에 대한 수요가 증가하고 있다. 특히, 형태의 변형이 용이하고 제조비용이 저렴하며 부피 및 중량이 작은 파우치형 이차전지는 휴대용 전자기기의 슬림화 및 경량화를 구현할 수 있다는 장점이 있다. Recently, with the miniaturization of mobile devices, there is an increasing demand for thin rectangular prism cells, or pouch cells made of electrodes, separators, and electrolytes as films. Particularly, the pouch type secondary battery, which is easy to deform in shape, low in manufacturing cost, and small in volume and weight, has the advantage that the portable electronic device can be made slimmer and lighter.

그러나 캔형 전지와 달리 파우치형 전지는 연질의 파우치를 용기로 사용하기 때문에 기계적 강도가 약하고 밀봉의 신뢰성이 낮다. 따라서, 이러한 문제들을 해결할 수 있는 새로운 구조의 파우치 전지의 개발이 필요하다.
However, unlike the can type battery, the pouch type battery uses a soft pouch as the container, so the mechanical strength is weak and the reliability of the sealing is low. Therefore, it is necessary to develop a pouch battery having a new structure capable of solving these problems.

본 발명은 간편한 제조 공정으로 밀봉력을 향상시켜 수분 침투 및 전해액 누출을 방지할 수 있는 이차전지용 파우치 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a method for manufacturing a pouch for a secondary battery, which can improve the sealing ability by a simple manufacturing process and prevent moisture infiltration and electrolyte leakage.

또한, 본 발명은 상기 파우치 제조 방법에 의해 장기 보존 성능이 향상된 이차전지용 파우치를 제공한다.
The present invention also provides a pouch for a secondary battery having improved long-term storage performance by the pouch manufacturing method.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는In order to achieve the above object, in the present invention,

상기 파우치 원단 일측에 수용홈을 형성하는 단계;Forming a receiving groove on one side of the pouch fabric;

상기 파우치의 수용홈 내부에 전극조립체를 장착하는 단계; 및Mounting an electrode assembly in a receiving groove of the pouch; And

디개싱 (degassing) 공정 후, 상기 전극조립체가 장착된 파우치 원단의 제1 실링부를 접합하여 밀봉하는 단계를 포함하는 이차전지용 파우치 제조 방법에 있어서,A method of manufacturing a pouch for a secondary battery, the method comprising: after a degassing process, sealing a first sealing portion of a pouch fabric with the electrode assembly mounted thereon,

상기 밀봉 단계 후, 형성된 제1 실링부 상에 방수성 수지 조성물을 분사하는 단계; 및Spraying a waterproof resin composition onto the formed first sealing portion after the sealing step; And

상기 방수성 수지 조성물을 경화하여 제2 실링부를 형성하는 단계를 포함하는 이차전지용 파우치 제조 방법을 제공한다.And curing the waterproof resin composition to form a second sealing portion. The present invention also provides a method for manufacturing a pouch for a secondary battery.

또한, 본 발명에서는 파우치의 상부 시트와 하부 시트가 접합되어 형성된 제1 실링부, 및 상기 제1 실링부를 추가로 밀봉하는 제2 실링부를 포함하는 본 발명의 방법에 의해 제조된 이차전지용 파우치를 제공한다.Further, the present invention provides a pouch for a secondary battery manufactured by the method of the present invention including a first sealing portion formed by joining an upper sheet and a lower sheet of a pouch, and a second sealing portion sealing the first sealing portion do.

또한, 본 발명은 상기 이차전지용 파우치로 이루어진 이차전지를 제공한다.
The present invention also provides a secondary battery comprising the pouch for a secondary battery.

본 발명에 의하면, 기존의 차단성 필름을 제1 실링부에 테이핑하는 방법 대신 파우치형 전지 제조시 파우치 실링부 표면에 방수성 수지 조성물을 이용해 간단하게 추가 실링부를 형성함으로써, 수분 방지 및 전해액 누출 방지의 신뢰성을 높일 수 있는 이차전지용 파우치를 제조할 수 있다.
According to the present invention, an additional sealing part can be formed simply by using a waterproof resin composition on the surface of a pouch sealing part in manufacturing a pouch-shaped battery, instead of taping existing barrier films to a first sealing part, It is possible to manufacture a pouch for a secondary battery that can enhance reliability.

도 1은 종래 파우치형 이차전지의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 제2 실링부를 포함하는 파우치형 이차전지의 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 제2 실링부를 포함하는 파우치형 이차전지의 단면도이다.1 is a perspective view showing the structure of a conventional pouch type secondary battery.
2A is a perspective view of a pouch type secondary battery including a second sealing portion of the present invention.
2B is a cross-sectional view of a pouch type secondary battery including a second sealing part of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위해 이하에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이때, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings for better understanding of the present invention. The scope of the present invention is not limited thereto.

먼저, 본 발명에서는First, in the present invention,

상기 파우치 원단 일측에 수용홈을 형성하는 단계;Forming a receiving groove on one side of the pouch fabric;

상기 파우치의 수용홈 내부에 전극조립체를 장착하는 단계; 및Mounting an electrode assembly in a receiving groove of the pouch; And

디개싱 (degassing) 공정 후, 상기 전극조립체가 장착된 파우치 원단의 제1 실링부를 접합하여 밀봉하는 단계를 포함하는 이차전지용 파우치 제조 방법에 있어서,A method of manufacturing a pouch for a secondary battery, the method comprising: after a degassing process, sealing a first sealing portion of a pouch fabric with the electrode assembly mounted thereon,

상기 밀봉 단계 후, 형성된 제1 실링부 상에 방수성 수지 조성물을 분사하는 단계; 및Spraying a waterproof resin composition onto the formed first sealing portion after the sealing step; And

상기 방수성 수지 조성물을 경화하여 제2 실링부를 형성하는 단계를 포함하는 이차전지용 파우치 제조 방법을 제공한다.And curing the waterproof resin composition to form a second sealing portion. The present invention also provides a method for manufacturing a pouch for a secondary battery.

구체적으로, 본 발명의 방법은 Specifically, the method of the present invention

전극조립체를 수납하는 수납부와 상기 수납부와 연결되며 상기 수납부 내부에서 발생하는 가스를 포집하는 가스포집부를 구비한 파우치형 케이스를 준비하는 단계;Preparing a pouch-shaped case having a housing part for housing the electrode assembly and a gas collecting part connected to the housing part and collecting gas generated in the housing part;

상기 파우치형 케이스 내부에 전극조립체를 수납하는 단계;Storing the electrode assembly in the pouch-shaped case;

상기 파우치형 케이스 주변부를 열융착하여 밀봉하는 단계;Sealing the peripheral portion of the pouch type case by heat sealing;

상기 파우치형 케이스 내부에 전해액을 주입하는 단계;Injecting an electrolyte into the pouch-shaped case;

이차전지를 활성화시키고, 상기 활성화 과정에서 발생된 가스를 상기 가스포집부를 통해 포집하는 단계;Activating the secondary battery and collecting the gas generated in the activation process through the gas collection unit;

상기 수납부와 가스포집부의 경계부를 열융착하여 제1 실링부를 형성하는 단계;Forming a first sealing portion by thermally fusing a boundary portion between the accommodating portion and the gas collecting portion;

상기 가스포집부를 절단하여 제거하는 단계; 및Cutting the gas collecting part and removing the gas collecting part; And

상기 제1 실링부 상에 방수성 수지 조성물을 분사하는 단계; 및Spraying a waterproof resin composition onto the first sealing portion; And

상기 방수성 수지 조성물을 경화하여 제2 실링부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
And curing the waterproof resin composition to form a second sealing portion.

일반적으로, 파우치형 이차전지(10)는 파우치형 전지케이스(20) 내부에 양극, 음극 및 이들 사이에 개재되는 분리막으로 이루어진 전극조립체(30)가 삽입되고, 상기 전극조립체에 전기적으로 연결된 양극 및 음극 탭(31,32)과 두 개의 전극리드(40, 41)가 외부로 노출되어 장착된 구조로 이루어져 있다 (도 1 참조). In general, the pouch type secondary battery 10 includes an electrode assembly 30 having an anode, a cathode, and a separator interposed therebetween, inserted into the pouch-shaped battery case 20, and an anode and a cathode electrically connected to the electrode assembly. The negative electrode tabs 31 and 32 and the two electrode leads 40 and 41 are exposed to the outside and are mounted (see FIG. 1).

이때, 상기 전지케이스(20)는 전극조립체(30)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(23)를 포함하는 케이스 본체(22)와 그러한 본체(22)에 일체로서 연결된 덮개(21)로 이루어져 있으며, 수납부(23)에 전극조립체(30)를 수납한 상태로 접촉부위인 양측부(24)와 상단부(25)를 접착시켜 전지를 제조한다. 전지케이스(20)는 수지층/금속박층/수지층의 라미네이트 구조로 이루어져 있어, 서로 접하는 덮개(21)와 본체(22)의 양측부(24) 및 상단부(25) 부위에 열과 압력을 가하면 수지층이 상호 융착되어 접착된다. 양측부(24)는 상하 전지케이스(20)의 동일한 수지층이 직접 접하므로 용융에 의해 균일한 밀봉이 가능하다. 반면에, 상단부(25)에는 전극 리드(40, 41)가 돌출되어 있으므로 전극 리드(40, 41)의 두께 및 전지케이스(20) 소재와의 이질성을 고려하여 밀봉성을 높일 수 있도록 전극 리드(40, 41)와의 사이에 필름상의 실링부재(50)를 개재한 상태에서 열융착시킨다.At this time, the battery case 20 includes a case body 22 including a concave shaped storage portion 23 on which the electrode assembly 30 can be placed, and a cover 21 integrally connected to the body 22 A battery is manufactured by adhering both side portions 24 and an upper end portion 25 which are contact portions in a state where the electrode assembly 30 is housed in the accommodating portion 23. The battery case 20 is made of a laminate structure of a resin layer / metal foil layer / resin layer so that when the heat is applied to both the side portions 24 and the upper end portion 25 of the main body 22, The layers are bonded together by fusion bonding. Both side portions 24 are in direct contact with the same resin layer of the upper and lower battery case 20, so that they can be uniformly sealed by melting. On the other hand, since the electrode leads 40 and 41 protrude from the upper end portion 25, the thickness of the electrode leads 40 and 41 and the electrode lead 40, and 41 with a sealing member 50 in a film interposed therebetween.

이러한 상부 시트와 하부 시트로 구성된 파우치는 전지 제조 시 안쪽에 전극과 분리막으로 구성된 전극조립체(30)를 감싼 후 상호 열융착시키면, 상기 상부 시트와 하부 시트가 접착되는 실링부(미도시)가 형성된다. The pouch constituted by the upper sheet and the lower sheet is formed by wrapping an electrode assembly 30 composed of an electrode and a separator on the inner side of the upper and lower sheets to form a sealing part do.

한편, 이차전지의 용량이 점차 증가함에 따라 파우치형 전지의 용량을 높이기 위해 파우치에 포함되는 전극과 전해질의 양은 증가시키고, 전지 용량이나 수용 기능과 직접 관계가 없는 파우치의 주변 실링부를 점차 감소시키려는 연구가 이루어지고 있다. 이는 파우치의 용량과 직접 관계없는 실링부 폭을 줄이게 되면 내부에 보다 큰 용량의 전극조립체를 수용할 수 있기 때문에, 동일한 크기를 가지는 파우치 대비 높은 용량의 이차전지를 형성할 수 있다. In order to increase the capacity of the pouch type battery as the capacity of the secondary battery gradually increases, the amount of the electrode and the electrolyte included in the pouch is increased and the peripheral sealing portion of the pouch which is not directly related to the battery capacity or the receiving function is gradually decreased . This is because, when the width of the sealing portion which is not directly related to the pouch capacity is reduced, a larger capacity of the electrode assembly can be accommodated therein, so that a secondary battery having a higher capacity than the pouch having the same size can be formed.

이때, 실링부 폭의 감소로 인해 절대적 실링 면적이 줄어들면서 파우치의 밀봉 신뢰성이 떨어지게 된다. At this time, the absolute sealing area is reduced due to the decrease in the width of the sealing portion, thereby lowering the sealing reliability of the pouch.

그 결과, 이차전지의 사용 기간이 경과되면서 파우치형 전지(10)의 반복적인 충·방전 과정으로 인해 전지 본체가 팽창 및 수축을 거듭하면서 상단부(25)와 양측부(24)의 열융착 부위가 쉽게 분리되어, 파우치 실링 부위를 통해 수분이 침투하게 된다.As a result, the battery main body repeatedly expands and contracts due to the repetitive charging and discharging process of the pouch-shaped battery 10 while the use period of the secondary battery has elapsed, and the heat-sealed portion between the upper end portion 25 and the both side portions 24 It separates easily, and moisture penetrates through the pouch sealing part.

특히, 전극조립체를 외장재인 파우치형 케이스에 수납하고, 전지를 1차 포메이션한 다음, 최초 충,방전시 발생되는 가스를 제거하기 위해 잉여부를 이용한 디개싱 공정을 실시한 후, 잉여부를 절단하여 제거하고, 전지를 2차 포메이션하는 과정을 거치는데, 이때, 상기 절단 공정에 의해 노출된 파우치형 케이스 밀봉 부분의 외주면이 부식되면서, 수분이 침투하거나, 또는 전해액 손실이 발생한다.Particularly, the electrode assembly is housed in a pouch-shaped casing, which is a casing, and a battery is first formed. Then, a degassing process using an excess portion is performed to remove gas generated at the time of initial charging and discharging, , The battery is subjected to a second forming process. At this time, the outer circumferential surface of the pouch-shaped case sealing portion exposed by the cutting process is corroded, moisture penetrates, or electrolyte loss occurs.

이렇게 침투한 수분은 전해액에 포함된 LiPF6의 음이온과 반응하여 HF를 생성하고, 생성된 HF는 양극과 반응하여 Mn 용출을 유도하고, 용출된 Mn 이온은 음극에서 환원되면서 전해액 성분과 반응하여 Li 이온과 전자를 소비하기 때문에 전지의 용량과 저항의 감소로 전지 성능이 저하되어 장기적인 보존 안정성이 감소되었다 (하기 반응식 참조). The permeated water reacts with the anion of LiPF 6 contained in the electrolyte to generate HF, and the generated HF reacts with the anode to induce Mn elution. The eluted Mn ions are reduced at the cathode and react with the electrolyte component to form Li Because of the consumption of ions and electrons, the capacity and the resistance of the battery are reduced, which deteriorates the battery performance and reduces the long-term storage stability (see the following reaction formula).

[식][expression]

LiPF6 → LiF + PF5 LiPF 6 → LiF + PF 5

PF5 + H2O → HF + LiF + POF3 PF 5 + H 2 O - > HF + LiF + POF 3

이러한 단점을 방지하고자 최근 파우치 외부를 추가 밀봉하는 방법이 적용되고 있다.
Recently, a method of further sealing the outside of the pouch has been applied in order to prevent such disadvantages.

이에, 본 발명에서는 간편한 제조 공정으로 밀봉력을 향상시켜 수분 침투 및 전해액 누출을 방지할 수 있는 이차전지용 파우치 제조 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method of manufacturing a pouch for a secondary battery, which can improve the sealing ability by a simple manufacturing process and prevent moisture infiltration and electrolyte leakage.

도 2a 및 2b는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 제2 실링부를 포함하는 파우치형 이차전지에 대한 사시도 및 단면도를 도시하고 있다. 즉, 도 2a은 본 발명의 전극조립체(미도시)를 파우치 외장재에 수납시킨 후의 이차전지용 파우치의 외관 사시도이고, 도 2b는 내부에 전극조립체(미도시)가 장착된 상기 이차전지용 파우치의 단면도이다. 2A and 2B are a perspective view and a cross-sectional view of a pouch type secondary battery including a second sealing portion according to an embodiment of the present invention. That is, FIG. 2A is an external perspective view of a pouch for a secondary battery after the electrode assembly (not shown) of the present invention is housed in the pouch exterior material, and FIG. 2B is a sectional view of the pouch for the secondary battery having an electrode assembly (not shown) .

구체적으로, 본 발명에서는 먼저 상부시트와 하부시트로 이루어진 파우치 원단을 준비한 다음, 파우치의 원단 일측에 수용홈(미도시)을 형성하고, 상기 수용홈 내부에 전극조립체(미도시)를 수납한다. Specifically, in the present invention, first, a pouch fabric made up of an upper sheet and a lower sheet is prepared, a receiving groove (not shown) is formed at one end of the pouch, and an electrode assembly (not shown) is received in the receiving groove.

이때, 상기 파우치 원단 일부분에는 이차전지를 활성화시키는 과정에서 발생되는 가스를 포집하는 가스포집부(미도시)를 더 구비할 수 있다.At this time, the part of the pouch fabric may further include a gas collecting part (not shown) collecting the gas generated in the process of activating the secondary battery.

상기 전극조립체는 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 바이셀(Bi-cell) 또는 풀셀(Full cell)들을 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 상기 전극조립체에는 전극 탭(미도시)이 연결되어 있으며, 각 전극 탭(미도시)은 상기 전극조립체로부터 연장되어 파우치의 외부로 노출되도록 형성될 수 있다. The electrode assembly includes a jelly-roll (wound type) electrode assembly having a structure in which a long sheet-like anode and a cathode are wound with a separator interposed therebetween, a plurality of anodes and cathodes cut in a predetermined size unit A stacked / stacked type electrode assembly in which a bi-cell or full cell stacked with a separator interposed between a positive electrode and a negative electrode of a predetermined unit is stacked, An electrode assembly, and the like, but the present invention is not limited thereto. At this time, an electrode tab (not shown) is connected to the electrode assembly, and each electrode tab (not shown) extends from the electrode assembly and is exposed to the outside of the pouch.

상기 전극조립체가 장착된 파우치 원단의 주변부를 열융착하여 밀봉한 후, 파우치 내부로 전해액을 주입한다.The periphery of the pouch fabric on which the electrode assembly is mounted is thermally fused and sealed, and then the electrolyte is injected into the pouch.

상기 전해액은 이차전지 제조 시 통상적으로 사용되는 리튬염 함유 전해질을 사용할 수 있다.The electrolyte solution may be a lithium salt-containing electrolyte which is conventionally used in the production of a secondary battery.

이어서, 전해액 주입구의 파우치 원단의 상부 시트(200a)와 하부 시트(200b)의 가장자리의 마주보는 면을 열융착에 의해 접착시킨다.Then, the upper face sheet 200a of the pouch fabric of the electrolyte injection hole and the opposite face of the edge of the lower sheet 200b are bonded by heat fusion.

그 다음으로, 이차전지를 활성화시키고, 상기 활성화 과정에서 발생된 가스를 상기 가스포집부를 통해 포집하는 디개싱 (degassing) 공정을 실시한다.Next, a degassing process is performed in which the secondary battery is activated and the gas generated in the activation process is collected through the gas collection unit.

이어서, 상기 전극조립체가 수납된 수납부와 가스포집부의 경계부의 파우치 원단의 상부 시트(200a)와 하부 시트(200b)를 열융착에 의해 접착시켜 제1 실링부(201)를 형성한다.Next, the first sealing portion 201 is formed by bonding the upper sheet 200a and the lower sheet 200b of the pouch fabric at the boundary portion between the accommodating portion accommodating the electrode assembly and the gas collecting portion by thermal fusion.

그리고 상기 가스가 포집된 가스포집부(미도시)를 절단하여 제거한다.Then, the gas collecting unit (not shown) in which the gas is collected is cut off and removed.

이때, 상기 절단 공정에 의해 상기 제1 실링부의 외주면이 노출된다.At this time, the outer peripheral surface of the first sealing portion is exposed by the cutting process.

그 다음으로, 대략 “ㄷ” 모양의 에어 노즐 사이에 상기 제1 실링부가 위치하도록 장착한 다음, 제1 실링부 상에 방수성 수지 조성물을 분사한다. Next, the waterproof resin composition is sprayed onto the first sealing portion after mounting the first sealing portion between the approximately "C" shaped air nozzles.

상기 분사 방법은 통상적인 스프레이 코팅 방법을 이용하여 수행될 수 있다. The spraying method may be carried out using a conventional spray coating method.

또한, 상기 방수성 수지 조성물은 기존의 수분 침투 방지를 위해 사용된 고분자 물질과 동일한 물질들을 유기용매에 용해시켜 제조할 수 있다. 이러한 고분자 물질의 비제한적인 예로는 폴리올레핀계 고분자, 폴리에스터계 고분자을 들 수 있으며, 구체적으로 테프론(Teflon)으로 알려진 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 에틸렌 비닐 알코올 등을 들 수 있다.In addition, the waterproof resin composition may be prepared by dissolving the same materials as the polymer material used for preventing moisture penetration in an organic solvent. Non-limiting examples of such a polymer material include a polyolefin-based polymer and a polyester-based polymer, and specifically, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene terephthalate, or ethylene vinyl alcohol, which is known as Teflon .

상기 방수성 수지 조성물에 있어서, 고분자 물질은 전체 조성물 중에 20~80 중량%인 것이 바람직하고, 상기 방수성 수지 조성물의 점도는 5000~30000cps인 것이 바람직하다. 상기 방수성 수지 조성물에서 고형분의 함량이 높아질수록 점도가 높아지며 함량이 낮아질수록 점도가 낮아진다. 또한, 점도가 30000cps를 초과하면 코팅 두께를 제어하는 것이 어려우며, 스프레이 방식으로 코팅하는 공정이 어렵게 되고, 두꺼우면 코팅후 갈라지는 현상이 발생하게 되며, 5000cps 미만이며 너무 낮은 점도로 인하여 코팅불량 현상이 발생된다. In the waterproof resin composition, the polymer material is preferably 20 to 80 wt% in the total composition, and the viscosity of the waterproof resin composition is preferably 5,000 to 30,000 cps. In the waterproof resin composition, the higher the solid content, the higher the viscosity. The lower the content, the lower the viscosity. If the viscosity exceeds 30000 cps, it is difficult to control the coating thickness, and it becomes difficult to coat by spraying method, and cracking occurs after thick coating, and when coating viscosity is less than 5000 cps and too low viscosity, do.

그 다음으로, 상온에서 상기 방수성 수지 조성물을 건조 공정을 통해 경화시키면, 도 2b에서와 같이, 상기 제1 실링부의 가장자리로부터 안쪽 방향으로, 제1 실링부의 상면, 밑면, 및 측면을 모두 덮을 수 있도록 대략 “ㄷ” 모양의 제2 실링부(203)가 형성된다.Next, when the waterproof resin composition is cured at a room temperature by a drying process, it is possible to cover the upper surface, the bottom surface and the side surface of the first sealing portion from the edge of the first sealing portion, as shown in FIG. 2B A second sealing portion 203 of a substantially " C " shape is formed.

이때, 상기 제2 실링부의 코팅 두께는 너무 크면 코팅면이 갈라지는 현상이 발생할 수 있기 때문에 쉽게 파손되는 것을 방지하고, 전지의 부피를 증가시키지 않으며, 적절한 코팅 효과를 유발하기 위해 100㎛ 내지 200㎛로 제한되는 것이 바람직하다.At this time, if the coating thickness of the second sealing portion is too large, the coated surface may be cracked, so that it is prevented from being easily broken, the volume of the battery is not increased, It is preferable to be limited.

또한, 상기 건조 공정은 150℃ 이하, 구체적으로 100~150℃의 온도로 30분 이하 열처리하여 완료한다.The drying process is completed by performing the heat treatment at a temperature of 150 占 폚 or less, specifically 100 to 150 占 폚 for 30 minutes or less.

또한, 상기 제2 실링부는 제1 실링부가 위치되는 영역과 동일한 면적으로 형성될 수도 있고, 일부의 면적에 형성될 수도 있다. 즉, 파우치의 상부시트와 하부시트가 열융착되어 형성된 제1 실링부의 상하좌우 네 모서리 (4면) 모두에 형성될 수도 있고, 일부 모서리 (1면)에만 형성될 수도 있으며, 그 위치가 특별히 한정되는 것은 아니다. 보다 구체적으로, 상기 제2 실링부의 너비는 상기 제1 실링부의 가장자리로부터 수용홈의 경계면까지의 면적 전체를 기준으로 약 1/2 내지 4/5 정도의 너비까지 덮을 수 있는 “ㄷ”자 모양으로 형성할 수 있다. 이때, 상기 제2 실링부 너비가 4/5 이상일 경우에는 이차전지의 부피가 증가될 수 있고, 제2 실링부 너비가 1/2 이하일 경우에는 제1 실링부로부터 쉽게 분리될 수 있다. The second sealing portion may be formed in the same area as the first sealing portion, or may be formed in a portion of the first sealing portion. That is, the upper and lower sheets of the pouch may be formed on all four corners (four sides) of the first sealing part formed by thermally fusing, or may be formed on only some corners (one side) It is not. More specifically, the width of the second sealing portion may be a " C " shape that can cover a width of about 1/2 to 4/5 of the entire area from the edge of the first sealing portion to the interface of the receiving groove . At this time, when the width of the second sealing portion is 4/5 or more, the volume of the secondary battery can be increased. When the width of the second sealing portion is 1/2 or less, the secondary battery can be easily separated from the first sealing portion.

또한, 상기 제2 실링부는 제1 실링부가 형성된 네 모서리 (4면) 모두에 형성될 수도 있고, 일부 모서리 (1면)에만 형성될 수도 있으며, 그 위치가 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 제2 실링부는 전극 탭이 형성된 부위를 제외한 부위에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제2 실링부는 전극 탭이 형성된 부위를 제외한 부위에 형성되는 것이 바람직하다. In addition, the second sealing portion may be formed on all four corners (four faces) where the first sealing portion is formed, or may be formed on only some corners (one face), and its position is not particularly limited. Preferably, the second sealing portion is formed at a portion other than a portion where the electrode tab is formed. The second sealing portion may be formed at a portion except for a portion where the electrode tab is formed.

한편, 본 발명에서는 파우치의 형상을 더욱 상세히 설명하기 위하여, 도 2b을 도시함에 있어서 파우치 수용홈에 장착된 전극조립체에 대한 도면을 생략한다.In order to explain the shape of the pouch more specifically in the present invention, the illustration of the electrode assembly mounted in the pouch receiving groove in FIG. 2B is omitted.

이와 같이, 본 발명의 방법에서는 제1 실링부를 “ㄷ”자 모양으로 덮은 제2 실링부에 의해 파우치 내부로의 수분 침투를 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 기존에 파우치를 실링하기 위해서는 방수성 수지 물질을 이용하여 테이프 형태로 실링부의 끝단에 테이핑(taping) 하거나, 새로운 구조물을 만들어 파우치 실링부에 끼우는 방식으로 밀봉하였기 때문에, 공정이 복잡하여 구현에 어려움이 있다. 하지만, 본 발명에서는 방수성 수지 물질을 이용한 간단한 스프레이 코팅 방법으로 파우치 가장자리의 실링부를 감싸면서 덮는 실링부를 추가로 형성함으로써, 디개싱 작업 등으로 유발되는 파우치 실링부의 접착 불량 등에 의한 수분 침투 및 전해액 누출을 방지하여 신뢰성이 높은 안전한 이차전지를 제조할 수 있다.
As described above, in the method of the present invention, moisture penetration into the pouch can be effectively prevented by the second sealing portion covering the first sealing portion with a " C " shape. That is, in order to seal the pouch, sealing is performed by taping at the end of the sealing part in the form of a tape using a waterproof resin material or by inserting a new structure into the pouch sealing part. . However, according to the present invention, a sealing part covering the sealing part of the edge of the pouch is additionally formed by a simple spray coating method using a waterproof resin material, so that moisture penetration and electrolyte leakage due to poor adhesion of the pouch sealing part caused by digging work, And thus a highly reliable secondary battery can be manufactured.

또한, 본 발명의 이차전지용 파우치 제조 방법은 상기 전해액 주입 후, 구체적으로 Further, in the method for manufacturing a pouch for a secondary battery of the present invention, after the electrolyte solution is injected, specifically,

또한, 본 발명에서는 In the present invention,

파우치의 상부 시트와 하부 시트가 접합되어 형성된 제1 실링부, 및A first sealing portion formed by joining an upper sheet and a lower sheet of the pouch,

상기 제1 실링부를 추가로 밀봉하는 제2 실링부를 포함하는 본 발명의 방법에 의해 제조된 이차전지용 파우치를 제공한다.And a second sealing portion that further seals the first sealing portion. The present invention also provides a pouch for a secondary battery manufactured by the method of the present invention.

이때, 상기 파우치를 구성하는 상부 시트 및 하부 시트는 각각 내부층, 금속층 및 외부층이 순차적으로 적층되어 이루어진다.At this time, the upper sheet and the lower sheet constituting the pouch are formed by sequentially laminating an inner layer, a metal layer and an outer layer.

또한, 본 발명은 상기 이차전지용 파우치로 이루어진 이차전지를 제공한다. 이때 이차전지는 리튬 이차전지인 것이 바람직하다.
The present invention also provides a secondary battery comprising the pouch for a secondary battery. At this time, the secondary battery is preferably a lithium secondary battery.

이와 같이, 본 발명에서는 파우치형 전지 제조시 파우치 제1 실링부 표면에 간단한 스프레이 코팅 방법으로 절연 특성 및 접착 능력이 우수한 방수성 수지 조성물을 이용해 제2 실링부를 추가로 형성함으로써, 수분 침투 및 내부 전해액 누출로부터 안전한 이차전지용 파우치를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 파우치는 제2 실링부를 단순한 스프레이 코팅 방법을 이용하여 형성함으로써, 양산 시의 자동화 라인에서 구현 가능할 뿐만 아니라, 제조공정 및 비용을 감소할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 방법으로부터 제조된 이차전지용 파우치는 실링부의 밀봉 특성이 향상되어 외부로부터 수분 침투 등을 방지하여 장기적인 보존 안전성 및 전지 성능 향상 효과를 가진다. As described above, in the present invention, the second sealing part is further formed by using a waterproof resin composition having excellent insulation property and adhesive ability by a simple spray coating method on the surface of the first sealing part of the pouch when manufacturing the pouch type battery, It is possible to manufacture a pouch for a secondary battery which is safe. In addition, the pouch of the present invention can be realized in an automated line at the time of mass production, and can also reduce the manufacturing process and cost by forming the second sealing portion using a simple spray coating method. Further, the pouch for a secondary battery manufactured from the method of the present invention has an improved sealing property of a sealing part, preventing water penetration from the outside, and thus has long-term preservation safety and battery performance improvement effect.

본 발명에 따른 이차전지는 그 형태에 제한되지 않으며, 이때 전극 탭의 위치도 동일한 방향을 가져도 되고, 서로 다른 방향을 가져도 무방하며, 특별히 한정되지 않는다. 특히, 본 발명이 이차전지는 장시간의 수명과 우수한 내구성이 요구되는 고출력 대용량의 전지, 또는 이러한 전지를 단위전지로서 다수 개 포함하는 중대형 전지팩에 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 중대형 전지팩은, 예를 들어, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 전기오토바이, 전기자전거 등의 동력원으로 사용될 수 있다.
The shape of the secondary battery according to the present invention is not limited thereto, and the positions of the electrode tabs may have the same direction or may have different directions, and are not particularly limited. In particular, the secondary battery of the present invention can be suitably used for a large-capacity large-capacity battery which requires a long life and excellent durability, or a middle- or large-sized battery pack including such a battery as a plurality of unit cells. The middle- or large-sized battery pack may be used as a power source for an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, an electric motorcycle, an electric bicycle, or the like.

10: 이차전지
20: 파우치형 전지케이스
21: 덮개
22: 케이스 본체
23: 수납부
24: 양측부
25: 상단부
30, 230: 전극조립체
31, 337: 양극 탭
32, 338: 음극 탭
40: 양극 리드
41: 음극 리드
50: 실링부재
200a: 파우치의 상부 시트
200b: 파우치의 하부 시트
201: 제1 실링부
203: 제2 실링부10: Secondary battery
20: Pouch type battery case
21: Cover
22: Case body
23:
24:
25:
30, 230: electrode assembly
31, 337: positive electrode tab
32, 338: negative electrode tab
40: positive lead
41: cathode lead
50: sealing member
200a: upper sheet of pouch
200b: the lower sheet of the pouch
201: first sealing part
203: second sealing portion

Claims (12)

상기 파우치 원단 일측에 수용홈을 형성하는 단계;
상기 파우치의 수용홈 내부에 전극조립체를 장착하는 단계; 및
디개싱 (degassing) 공정 후, 상기 전극조립체가 장착된 파우치 원단의 제1 실링부를 접합하여 밀봉하는 단계를 포함하는 이차전지용 파우치 제조 방법에 있어서,
상기 밀봉 단계 후, 형성된 제1 실링부 상에 방수성 수지 조성물을 분사하는 단계; 및
상기 방수성 수지 조성물을 경화하여 제2 실링부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 제조 방법.Forming a receiving groove on one side of the pouch fabric;
Mounting an electrode assembly in a receiving groove of the pouch; And
A method of manufacturing a pouch for a secondary battery, the method comprising: after a degassing process, sealing a first sealing portion of a pouch fabric with the electrode assembly mounted thereon,
Spraying a waterproof resin composition onto the formed first sealing portion after the sealing step; And
And curing the waterproof resin composition to form a second sealing portion. 청구항 1에 있어서,
상기 방수성 수지 조성물은 폴리올레핀계 고분자 또는 폴리에스터계 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the waterproof resin composition comprises a polyolefin-based polymer or a polyester-based polymer. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 방수성 수지 조성물은 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 에틸렌 비닐 알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 단일물 또는 2종 이상의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 제조 방법.The method according to claim 1 or 2,
Wherein the waterproof resin composition comprises a single substance selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene terephthalate, and ethylene vinyl alcohol, or a mixture of two or more thereof. 청구항 1에 있어서,
상기 분사하는 단계는 스프레이 코팅 방법으로 수행하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the spraying step is performed by a spray coating method. 청구항 1에 있어서,
상기 경화 단계는 100℃ 내지 150℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the curing step is performed at a temperature of 100 ° C to 150 ° C. 청구항 1에 있어서,
상기 제2 실링부는 제1 실링부 가장자리로부터 안쪽 방향으로,
제1 실링부의 상면, 밑면, 및 측면을 모두 감쌀 수 있도록 “ㄷ”자 모양으로 형성하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 제조 방법.The method according to claim 1,
The second sealing portion is formed inwardly from the edge of the first sealing portion,
Wherein the first sealing portion is formed in a " C " shape so as to cover the upper surface, the bottom surface, and the side surfaces of the first sealing portion. 청구항 1에 있어서,
상기 제2 실링부는 상기 제1 실링부의 가장자리로부터 수용홈의 경계면까지의 면적 전체를 기준으로 1/2 내지 4/5 범위를 덮을 수 있도록 “ㄷ”자 모양으로 형성하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the second sealing portion is formed in a " C " shape so as to cover a range of 1/2 to 4/5 of the entire area from the edge of the first sealing portion to the interface of the receiving groove. Gt; 청구항 1에 있어서,
상기 제2 실링부는 제1 실링부가 형성된 1면 또는 2면 이상의 면에 형성하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the second sealing portion is formed on one or two or more surfaces formed with the first sealing portion. 청구항 1에 있어서,
상기 방법은 전극조립체를 수납하는 수납부와 상기 수납부와 연결되며 상기 수납부 내부에서 발생하는 가스를 포집하는 가스포집부를 구비한 파우치형 케이스를 준비하는 단계;
상기 파우치형 케이스 내부에 전극조립체를 수납하는 단계;
상기 파우치형 케이스 주변부를 열융착하여 밀봉하는 단계;
상기 파우치형 케이스 내부에 전해액을 주입하는 단계;
이차전지를 활성화시키고, 상기 활성화 과정에서 발생된 가스를 상기 가스포집부를 통해 포집하는 단계;
상기 수납부와 가스포집부의 경계부를 열융착하여 제1 실링부를 형성하는 단계;
상기 가스포집부를 절단하여 제거하는 단계; 및
상기 노출된 제1 실링부 상에 방수성 수지 조성물을 분사하는 단계; 및
상기 방수성 수지 조성물을 경화하여 제2 실링부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치 제조 방법.The method according to claim 1,
The method comprising: preparing a pouch-shaped case having a housing part for housing an electrode assembly and a gas collecting part connected to the housing part and collecting gas generated in the housing part;
Storing the electrode assembly in the pouch-shaped case;
Sealing the peripheral portion of the pouch type case by heat sealing;
Injecting an electrolyte into the pouch-shaped case;
Activating the secondary battery and collecting the gas generated in the activation process through the gas collection unit;
Forming a first sealing portion by thermally fusing a boundary portion between the accommodating portion and the gas collecting portion;
Cutting the gas collecting part and removing the gas collecting part; And
Spraying a waterproof resin composition onto the exposed first sealing portion; And
And curing the waterproof resin composition to form a second sealing portion. 파우치의 상부 시트와 하부 시트가 접합되어 형성된 제1 실링부, 및
상기 제1 실링부를 추가로 밀봉하는 제2 실링부를 포함하는,
청구항 1의 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치.A first sealing portion formed by joining an upper sheet and a lower sheet of the pouch,
And a second sealing portion for further sealing the first sealing portion.
A pouch for a secondary battery, which is manufactured by the method of claim 1. 청구항 10에 기재된 이차전지용 파우치로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.A secondary battery comprising the pouch for a secondary battery according to claim 10. 청구항 11에 있어서.
상기 이차전지는 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 11,
Wherein the secondary battery is a lithium secondary battery.
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