KR20150012853A - 이차 전지용 파우치 및 이를 이용한 플렉서블 이차 전지 - Google Patents

이차 전지용 파우치 및 이를 이용한 플렉서블 이차 전지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이차 전지용 파우치 및 이를 이용한 플렉서블 이차 전지에 관한 것으로, 전극 조립체와 전해질을 내장하기 위한 내부 공간이 구비되는 외장재를 포함하며, 상기 외장재는, PTFE(Polytetrafluoroethylene)층; 및 상기 PTFE층에 적층되고, 상기 전극 조립체와 전해질을 외부로부터 보호하기 위해 열융착되는 열융착층을 포함한다.

Description

이차 전지용 파우치 및 이를 이용한 플렉서블 이차 전지{Pouch for Secondary Battery and Flexible Secondary Battery using The Same}
본 발명은 이차 전지용 파우치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 가요성을 우수하게 할 수 있는 이차 전지용 파우치 및 이를 이용한 플렉서블 이차 전지에 관한 것이다.
일반적으로 전지는 분리막(separator)에 의해 서로 분리되는 양극과 음극, 및 양극과 음극 사이에 이온 전달을 가능하게 하는 전해질을 포함하여 전기 에너지를 공급한다.
전지는 일회 사용 후 폐기되는 일차전지와, 충전을 통해 재사용이 가능한 이차전지로 구분된다.
근래에는 휴대폰, 노트북, PDA 등과 같은 휴대용 전자기기들의 보급으로 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 이차전지의 수요량이 급증하고 있으며, 이에 따라 이차전지의 성능이 점차 개선되어 대량 생산되고 있다.
이차전지는 디지털 카메라, 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터, 하이브리드 자동차 등 첨단 분야의 개발로 활발한 연구가 진행중이다.
이차전지는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬이차전지 등을 들 수 있다. 특히, 리튬 이차전지는 납 축전지와, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 니켈-아연전지 등 다른 이차전지와 비교하여 단위 중량 당 에너지 밀도가 높고 급속 충전이 가능하기 때문에 사용이 증가되고 있다.
액체 전해질을 사용하는 리튬 이온전지는 금속 캔을 용기로 하여 용접 실링시킨 형태로 사용되고, 금속캔을 용기로 사용하는 캔형 이차전지는 형태가 고정되므로 전기 제품의 디자인을 제한하는 단점이 있고, 부피를 줄이는 데 어려움이 있다.
최근, 두 전극과 세퍼레이터, 전해질을 파우치에 넣고 실링하여 사용하는 파우치형 이차전지가 개발되어 사용되고 있다.
한국 공개특허공보 제10-2013-0063709호에는 내부수지층, 금속박층, 외부수지층으로 이루어지고, 내부수지층과 금속박층이 맞닿는 면에 금속박층 보다 반응성이 작은 버퍼층이 형성되어 있는 전지의 파우치 외장재가 개시되어 있어, 금속박층 보다 반응성이 작은 버퍼층을 추가로 형성함으로써, 내부수지층에 마이크로 크랙(micro crack)이 발생하는 등 손상되는 경우에도 금속박층의 산화 반응을 막음으로써, 전지의 파우치 외장재의 부식을 방지할 수 있는 장점이 있으나, 알루미늄과 같은 금속박층이 구비되어 벤딩시 구겨짐과 같은 변형이 발생되어 플렉서블 이차 전지의 특성을 저하시키는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명자들은 플렉서블 이차 전지용 파우치에 대한 연구를 지속적으로 진행하여 특성을 향상시키고, 가요성을 증가시킬 수 있는 플렉서블 이차 전지용 파우치의 외장재 구성을 도출하여 발명함으로써, 보다 경제적이고, 활용 가능하고 경쟁력있는 본 발명을 완성하였다.
한국 공개특허공보 제10-2013-0063709호
본 발명은 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 벤딩시 구겨짐의 원인이 되는 알루미늄 박막을 파우치의 외장재에서 제거하고, 파우치의 특성을 향상시킬 수 있는 이차 전지용 파우치 및 이를 이용한 플렉서블 이차 전지를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 벤딩을 수행하더라도 변형이 발생되지 않는 이차 전지용 파우치 및 이를 이용한 플렉서블 이차 전지를 제공하는 데 있다.
상술된 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예는, 전극 조립체와 전해질을 내장하기 위한 내부 공간이 구비되는 외장재를 포함하며, 상기 외장재는, PTFE(Polytetrafluoroethylene)층; 및 상기 PTFE층에 적층되고, 상기 전극 조립체와 전해질을 외부로부터 보호하기 위해 열융착되는 열융착층을 포함하는 이차 전지용 파우치를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극을 분리시키는 분리막을 포함하는 전극 조립체; 전해질; 및 상기 전극 조립체와 전해질을 내부 공간에 내장하는 파우치를 포함하고, 상기 파우치의 외장재는, PTFE층과, 상기 PTFE층에 적층되고 상기 전극 조립체와 전해질을 외부로부터 보호하기 위해 열융착되는 열융착층을 포함하는 플렉서블 이차 전지를 제공한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 외장재에 알루미늄 박막이 포함하지 않더라도 파우치의 특성을 우수하게 할 수 있는 기술을 제공할 수 있다.
본 발명에서는 내약품성, 내마모성, 내열성과 가요성이 우수한 PTFE층을 파우치 외장재에 포함시켜 벤딩(bending)시 발생되는 구겨짐을 방지하여 플렉서블 이차 전지의 외관 미감을 우수하게 할 수 있는 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지용 파우치를 설명하기 위한 평면도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 외장재의 단면도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 외장재의 단면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지용 파우치에 전극 조립체를 내장하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 이차 전지의 사진,
도 6a와 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 이차 전지의 가요성을 테스트한 사진이다.
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.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지용 파우치를 설명하기 위한 평면도이다.
본 발명에 따른 이차 전지용 파우치는 가요성이 우수하고, 박막 형태의 플렉서블 이차 전지를 구현하기 위한 것으로, 제1외장재와 제2외장재 사이에 전극 조립체와 전해질이 개재되고, 제1외장재와 제2외장재는 실링되어, 외부로부터 전극 조립체와 전해질을 보호하고, 수분 침투를 방지한다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지용 파우치(100)는 제1외장재와 제2외장재의 4측면 중 3측면의 가장자리가 열융착되고, 열융착되지 않은 1측면(101)이 개방되어 있는 봉지 형태이다. 제1외장재와 제2외장재의 3면의 가장자리가 열융착되어 제1외장재와 제2외장재의 내부에는 공간(110)이 마련되어 있고, 이 공간(110)에 전극 조립체와 전해질이 삽입된다. 그리고, 열융착되지 않은 1측면(101)의 제1외장재 및 제2외장재에는 전극 조립체의 양극단자와 음극단자를 노출시키도록 일부가 제거된 수용홈(102,103)이 형성되어 있다. 이 수용홈(102,103)은 서로 대향되어 있지 않아, 양극단자와 음극단자는 이차 전지용 파우치(100)의 정면과 후면으로 각각 배치되어 노출된다.
전극 조립체는 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극을 분리시키는 분리막을 포함하며, 양극에는 양극 활물질층이 형성되어 있고, 음극에는 음극 활물질층이 형성되어 있다.
양극 활물질층은 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질을 포함하며, 이러한 양극 활물질의 대표적인 예로는 LiCoO2, LiNiO2, LiNiCoO2, LiMnO2, LiMn2O4, V2O5, V6O13 또는 LiNi1-x-yCoxMyO2(0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤y ≤ 1, 0 ≤ x+y ≤ 1, M은 Al, Sr, Mg, La 등의 금속)와 같은 리튬-전이금속 산화물을 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 상기 양극 활물질 이외에도 다른 종류의 양극 활물질을 사용하는 것도 물론 가능하다.
음극 활물질층은 리튬 이온을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질을 포함하며, 이러한 음극 활물질로는 결정질 또는 비정질의 탄소, 탄소 섬유, 또는 탄소 복합체의 탄소계 음극 활물질, 주석 산화물, 이들을 리튬화한 것, 리튬, 리튬합금 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 그러나, 본 발명은 상기 음극 활물질로 종류가 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서 분리막은 음극 활물질층을 커버하도록 각각 전해액에 팽윤이 이루어지며 전해질 이온의 전도가 가능한 고분자로 이루어지는 제1 무기공 고분자 필름층과, 내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및 팽윤성 고분자와, 무기물 입자의 혼합물의 초극세 섬유상으로 이루어진 무기물 함유 다공성 고분자 웹층으로 구현할 수 있다.
그리고, 분리막은 제1 무기공 고분자 필름층 대신에 팽윤성 고분자를 전기방사하여 얻어지는 다공성 고분자 웹을 사용하는 것도 가능하다. 다공성 고분자 웹은 예를 들어, 팽윤성 고분자를 용매에 용해시켜 방사용액을 형성한 후, 방사용액을 음극 활물질층 위에 전기방사하여 초극세 섬유로 이루어진 다공성 고분자 웹을 형성하고, 고분자(예를 들어, PVDF)의 융점 보다 낮은 온도에서 다공성 고분자 웹을 캘린더링함에 의해 다공성 고분자 웹층이 얻어진다.
여기서, 음극에서 음극 활물질층을 커버하도록 형성되는 제1 무기공 고분자 필름층은 전해액에 팽윤이 이루어지며 전해질 이온의 전도가 가능한 고분자, 예를 들어, PVDF(폴리비닐리덴플루오라이드), PEO(Poly-Ethylen Oxide), PMMA(폴리메틸메타크릴레이트), TPU(Thermoplastic Poly Urethane) 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 또한, 제1 무기공 고분자 필름층은 고분자를 용매에 용해시켜 방사용액을 형성한 후, 방사용액을 음극 활물질층 위에 전기방사하여 초극세 섬유상으로 이루어진 다공성 고분자 웹을 형성하고, 고분자의 융점 보다 낮은 온도에서 다공성 고분자 웹을 열처리하거나 캘린더링을 실시함에 의해 무기공의 고분자 필름층이 얻어진다.
이때, 열처리 공정에서 열처리 온도가 고분자의 융점 보다 다소 낮은 온도에서 실시할 수 있는 것은 고분자 웹에 용매가 잔존하고 있기 때문이며, 또한 열처리에 의해 고분자 웹이 완전히 녹는 것을 막으면서 무기공 필름을 형성하도록 하기 위함이다.
상기와 같이 전해액에 팽윤이 이루어지며 전해질 이온의 전도가 가능한 재료로 이루어진 무기공 고분자 필름층을 음극 활물질층의 표면에 직접 전기방사하여 음극 활물질층에 밀착 형성하면, 전해액에 의해 팽윤이 이루어지면서 리튬 이온의 전도를 유지하면서도 음극 활물질층과 필름 사이의 공간 형성을 차단하여 리튬 이온이 쌓여서 리튬 금속으로 석출되는 현상을 방지할 수 있다. 그 결과, 음극의 표면에 덴드라이트 형성을 억제할 수 있어 안전성 향상을 도모할 수 있다.
제1무기공 고분자 필름층 위에 형성되는 무기물 함유 다공성 고분자 웹층은 내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및 팽윤성 고분자와, 무기물 입자의 혼합물을 용매에 용해시켜 방사용액을 형성한 후, 방사용액을 제1무기공 고분자 필름층 위에 전기방사하여 초극세 섬유상으로 이루어진 다공성 고분자 웹을 형성하고, 얻어진 다공성 고분자 웹을 고분자의 융점 이하의 온도에서 캘린더링하여 형성된다.
상기 무기물 입자는 Al2O3, TiO2, BaTiO3, Li2O, LiF, LiOH, Li3N, BaO, Na2O, Li2CO3, CaCO3, LiAlO2, SiO2, SiO, SnO, SnO2, PbO2, ZnO, P2O5, CuO, MoO, V2O5, B2O3, Si3N4, CeO2, Mn3O4, Sn2P2O7, Sn2B2O5, Sn2BPO6 및 이들의 각 혼합물 중에서 선택된 적어도 1종을 사용할 수 있다.
상기 혼합물이 내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및 팽윤성 고분자와 무기물 입자로 이루어지는 경우, 무기물 입자의 함량은 무기물 입자의 크기가 10 내지 100nm 사이일 때 혼합물 전체에 대하여 10 내지 25 중량% 범위로 함유하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 무기물 입자를 10 내지 20 중량% 범위로 함유하며 크기가 15 내지 25nm 범위인 것이 좋다.
또한, 상기 혼합물이 내열성 고분자 및 팽윤성 고분자와 무기물 입자로 이루어지는 경우, 내열성 고분자와 팽윤성 고분자는 5:5 내지 7:3 범위의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하며, 6:4인 경우가 더욱 바람직하다. 이 경우, 상기 팽윤성 고분자는 섬유간의 결합을 도와주는 바인더 역할로 첨가된다.
내열성 고분자와 팽윤성 고분자의 혼합비가 중량비로 5:5보다 작은 경우 내열성이 떨어져서 요구되는 고온 특성을 갖지 못하며, 혼합비가 중량비로 7:3보다 큰 경우 강도가 떨어지고 방사 트러블이 발생하게 된다.
본 발명에서 사용 가능한 내열성 고분자 수지는 전기방사를 위해 유기용매에 용해될 수 있고 융점이 180℃ 이상인 수지로서, 예를 들어, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리아마이드이미드, 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미이드), 폴리설폰, 폴리에테르케톤, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리트리메틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등과 같은 방향족 폴리에스터, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리디페녹시포스파젠, 폴리{비스[2-(2-메톡시에톡시)포스파젠]} 같은 폴리포스파젠류, 폴리우레탄 및 폴리에테르우레탄을 포함하는 폴리우레탄공중합체, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 사용 가능한 팽윤성 고분자 수지는 전해액에 팽윤이 일어나는 수지로서 전기 방사법에 의하여 초극세 섬유로 형성 가능한 것으로, 예를 들어, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리(비닐리덴플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌), 퍼풀루오로폴리머, 폴리비닐클로라이드 또는 폴리비닐리덴 클로라이드 및 이들의 공중합체 및 폴리에틸렌글리콜 디알킬에테르 및 폴리에틸렌글리콜 디알킬에스터를 포함하는 폴리에틸렌글리콜 유도체, 폴리(옥시메틸렌-올리 고-옥시에틸렌), 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리프로필렌옥사이드를 포함하는 폴리옥사이드, 폴리비닐아세테이트, 폴리(비닐피롤리돈-비닐아세테이트), 폴리스티렌 및 폴리스티렌 아크릴로니트릴 공중합체, 폴리아크릴로니트릴 메틸메타크릴레이트 공중합체를 포함하는 폴리아크릴로니트릴 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
아울러, 전해질은 액체 전해질 또는 고분자 고체 전해질을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 겔형 고분자 전해질을 사용하는 것이 좋다.본 발명의 파우치를 사용하는 이차 전지가 리튬 이차 전지인 경우, 액체 전해질을 사용하게 되면 리튬 이온 이차 전지가 되고, 고분자 고체 전해질을 사용하는 경우 리튬 이온 폴리머 이차 전지가 된다. 여기서, 리튬 이온 폴리머 이차 전지는 고분자 고체 전해질의 종류에 따라 전해액이 전혀 함유되어 있지 않은 완전 고체형 리튬 이온 폴리머 이차 전지와 전해액을 함유하고 있는 겔형 고분자 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 이차 전지를 포함한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 외장재의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 외장재의 단면도이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 외장재는 PTFE(Polytetrafluoroethylene)층(200), 및 열융착층(210)을 포함한다.
PTFE층(200)은 내약품성, 내마모성, 내열성과 가요성이 우수하다. 그러므로, 본 발명의 제1실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 외장재는 외부에서 습기의 침투를 방지할 수 있으며, 이차 전지의 동작으로 발생되는 열에 잘 견딜수 있는 것이다. 이와 더불어, 파우치는 휘어짐에 대해 변형이 발생하지 않아 이차 전지의 플렉서블한 특성을 향상시킬 수 있다.
PTFE층(200)의 두께(t1)은 1㎛ - 500㎛인 것이 바람직하며, PTFE층(200)의 두께(t1)가 1㎛ 이하인 경우, 파우치 외부에서 침투되는 수분량이 많아서 이차 전지의 특성을 유지하기 힘들고, 두께(t1)가 500㎛ 이상인 경우, 파우치의 외장재 두께가 두꺼워서 휘어짐 특성이 저하된다.
도 1에서 설명한 바와 같이, 제1외장재와 제2외장재는 측면의 가장 자리가 열융착되는바, 외장재의 열융착층(210)은 제1외장재와 제2외장재를 열융착시키게 된다. 열융착층(210)은 열융착 공정으로 융착되어 제1외장재와 제2외장재를 실링하기 위해, PTFE층(200)에 적층되어 있다.
열융착층(210)은 실링성이 양호한 고분자 수지를 사용할 수 있으며, 특히, CPP(Casting Polypropylene), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene), LDPE(Low Density Polyethylene), HDPE(High Density Polyethylene), 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 에폭시 수지 및 페놀 수지 중 하나의 단일층 구조 또는 이들의 적층 구조로 사용할 수 있다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 이차 전지용 파우치의 외장재는 PTFE(Polytetrafluoroethylene)층(200), 열융착층(210), 접착층(220), 강도 보강층(230)을 포함한다.
제2실시예의 파우치의 외장재는 제1실시예의 파우치의 외장재의 PTFE층(200)에 접착층(220)을 개재하여 강도 보강층(230)을 접착한 구조이다. 즉, 제1실시예의 파우치의 외장재는 PTFE층(200)을 구비하고 있어 가요성은 우수하나, 강도가 다소 낮아 파우치 실링한 면(도 5의 파우치(500)의 '120')에 잔주름이 발생될 수 있어, 제2실시예에서는 강도 보강층(230)을 더 포함한 것이다. 여기서, 강도 보강층(230)은 PET인 것이 바람직하다.
강도 보강층(230)의 두께(t2)은 1㎛ - 500㎛인 것이 바람직하다. 여기서, 강도 보강층(230)의 두께(t2)가 1㎛ 이하이면, 두께가 얇아 강도 보강이 되지 않고, 강도 보강층(230)의 두께(t2)가 500㎛ 이상이면, 두께가 두꺼워서 휘어짐 특성이 낮아진다.
따라서, 본 발명에 따른 이차 전지용 파우치는 외장재에 알루미늄 박막이 포함하지 않더라도 파우치의 특성을 우수하게 할 수 있고, 벤딩(bending)시 발생되는 구겨짐을 방지하여 외관 미감을 우수하게 할 수 있는 장점이 있는 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지용 파우치에 전극 조립체를 내장하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 이차 전지의 사진이며, 도 6a와 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉서블 이차 전지의 가요성을 테스트한 사진이다.
도 4를 참고하면, 이차 전지용 파우치(100)의 내부 공간(110)에 전극 조립체(300)를 삽입하여 실링하면, 도 5와 같은 플렉서블 이차 전지(500)를 제조하게 된다.
전극 조립체(300)는 음극(310)과 양극(320) 사이에 분리막(미도시)이 개재된다. 음극(310)과 양극(320) 각각에는 음극단자(311)와 양극단자(321)이 대응되어 형성되어 있고, 음극단자(311)와 양극단자(321)는 이차 전지용 파우치(100)의 제1외장재와 제2외장재에 형성된 수용홈(102,103)에 대응되어 위치되고, 이차 전지용 파우치(100)의 정면과 후면으로 각각 노출된다.
이때, 이차 전지용 파우치(100)의 내부 공간(110)에는 전극 조립체(300)와 함께 전해질도 함께 내장된다. 전해질이 액체 전해질인 경우, 이차 전지용 파우치(100)의 내부 공간(110)에는 전극 조립체(300)를 삽입시키고, 액체 전해질을 내부 공간에 투입한 후, 실링한다. 그리고, 전해질이 겔형 전해질인 경우, 음극(310)과 양극(320) 각각과 분리막 사이에 겔형 전해질이 위치된 전극 조립체를 이차 전지용 파우치(100)의 내부 공간(110)에 삽입시킨 후 실링하면 된다.
여기서, 실링 공정은 도 5의 '102' 영역을 열융착시키면, 열융착층이 융착되어 실링됨으로써, 이차 전지용 파우치(100)의 내부 공간(110)은 외부로부터 차단된다.
이와 같은 공정으로 제조된 도 5의 플렉서블 이차 전지(500)를 도 6a 및 도 6b와 같이 벤딩 테스트(bending test)한 결과, 가요성이 우수한 것으로 나타났다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100:이차 전지용 파우치 102,103:수용홈
110:공간 200:PTFE층
210:열융착층 220:접착층
230:접착층 310:전극 조립체
311:음극 단자 320:양극
321:양극 단자 500:플렉서블 이차 전지

Claims (12)

  1. 전극 조립체와 전해질을 내장하기 위한 내부 공간이 구비되는 외장재를 포함하며,
    상기 외장재는,
    PTFE(Polytetrafluoroethylene)층; 및
    상기 PTFE층에 적층되고, 상기 전극 조립체와 전해질을 외부로부터 보호하기 위해 열융착되는 열융착층을 포함하는 이차 전지용 파우치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열융착층은 상기 PTFE층의 일면에 적층되어 있고,
    상기 외장재는,
    상기 PTFE층의 타면에 접착된 접착층; 및
    상기 접착층에 접착된 강도 보강층을 포함하는 이차 전지용 파우치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열융착층은,
    CPP(Casting Polypropylene), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene), LDPE(Low Density Polyethylene), HDPE(High Density Polyethylene), 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 에폭시 수지 및 페놀 수지 중 하나의 단일층 구조 또는 이들의 적층 구조인 이차 전지용 파우치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 PTFE층의 두께는, 1㎛ - 500㎛인 이차 전지용 파우치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 강도 보강층은, PET인 이차 전지용 파우치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 강도 보강층의 두께는, 1㎛ - 500㎛인 이차 전지용 파우치.
  7. 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극을 분리시키는 분리막을 포함하는 전극 조립체;
    전해질; 및
    상기 전극 조립체와 전해질을 내부 공간에 내장하는 파우치를 포함하고,
    상기 파우치의 외장재는,
    PTFE층과, 상기 PTFE층에 적층되고 상기 전극 조립체와 전해질을 외부로부터 보호하기 위해 열융착되는 열융착층을 포함하는 플렉서블 이차 전지.
  8. 제7항에 있어서, 상기 열융착층은 상기 PTFE층의 일면에 적층되어 있고,
    상기 외장재는,
    상기 PTFE층의 타면에 접착된 접착층; 및
    상기 접착층에 접착된 강도 보강층을 포함하는 플렉서블 이차 전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전극 조립체는,
    상기 양극에 형성되며, 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질층; 및
    상기 음극에 형성되며, 상기 리튬 이온을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질층을 더 포함하는 플렉서블 이차 전지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 분리막은,
    상기 음극 활물질층을 커버하도록 각각 전해액에 팽윤이 이루어지며 전해질 이온의 전도가 가능한 고분자로 이루어지는 제1 무기공 고분자 필름층;
    내열성 고분자 또는 내열성 고분자 및 팽윤성 고분자; 및
    무기물 입자의 혼합물의 초극세 섬유상으로 이루어진 무기물 함유 다공성 고분자 웹층을 포함하는 플렉서블 이차 전지.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 전해질은 액체 전해질 또는 고분자 고체 전해질인 플렉서블 이차 전지.
  12. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 전해질은 겔형 고분자 전해질인 플렉서블 이차 전지.

















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