KR20150050212A - Battery cell with patterned shape and Method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

A battery cell with a patterned shape according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly having an electrode tap; an electrode lead connected to the electrode tap; and a pouch case which receives the electrode assembly by sealing an edge region while the electrode lead is drawn to the outside and has a pressure pattern formed on at least one of both sides. According to the present invention, a patterned shape corresponding to the mounting surface of a device is formed on the outer surface of a battery cell. Thus, the generation of a dead space can be minimized when the device is installed.

Description

패턴화된 형상을 갖는 배터리 셀 및 그 제조방법{Battery cell with patterned shape and Method for manufacturing the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery cell having a patterned shape,

본 발명은 패턴화된 형상을 갖는 배터리 셀 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는, 디바이스에 배터리 셀을 적용함에 있어서 데드 스페이스(dead space)를 감소시킬 수 있도록 디바이스 면과 대응되는 패턴화된 형상이 외측 면에 형성된 배터리 셀 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery cell having a patterned shape and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a battery cell having a pattern corresponding to a device surface, And a method of manufacturing the battery cell.

일반적으로, 전지라고 하면 적어도 한 세트의 단자 사이에서 전위를 공급하는 전기 화학적 전지(electrochemical cell) 및 전지들의 집합을 포함하는 장치를 의미한다. 전지의 단자들은 전기적, 예를 들면 직류 부하에 접속되어 그 부하에 에너지 즉 전압을 제공할 수 있다. 전지는 건전지, 습전지(예를 들면, 납-산(lead-acid)전지), 및 일반적으로 화학적으로 이용 가능한 기전력을 전류로 변환하는 기타 장치를 포함한다.In general, a battery means an apparatus that includes an electrochemical cell and a collection of batteries that supplies a potential between at least one set of terminals. The terminals of the battery may be electrically connected to, for example, a direct current load to provide energy or voltage to the load. Batteries include batteries, wet-cells (e.g., lead-acid batteries), and other devices that generally convert chemically available electromotive force into current.

이러한 전지 중에서 이차 전지는 양극판/세퍼레이터/음극판의 3단층 구조 또는 양극판/세퍼레이터/음극판/세퍼레이터/양극판의 5단층 이상의 다층 구조로 된 전극조립체를 만들고, 이러한 전극조립체를 파우치에 수용하여 제작되는데, 이러한 이차 전지를 파우치형 이차 전지라 하기도 한다.Among such batteries, a secondary battery is fabricated by making an electrode assembly having a three-layered structure of a positive electrode plate / separator / negative electrode plate or a multi-layered structure of five or more layers of a positive electrode plate / separator / negative electrode plate / separator / positive electrode plate and accommodating the electrode assembly in the pouch. The secondary battery is also referred to as a pouch type secondary battery.

이차 전지의 특성은 사용 후 재충전될 수 있고, 그 용량이 무한정은 아니지만 어느 정도까지 방전 처리를 역으로 행함으로써 동일 전지의 반복적인 사용이 가능하다는 것이다. 다시 말해, 이차 전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 핸드폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 첨단 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차 전지(2)는 기존의 납 축전지와, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소전지, 니켈-아연전지 등 다른 이차 전지와 비교하여 단위 중량당 에너지 밀도가 높고 급속 충전이 가능하기 때문에 사용의 증가가 활발하게 진행되고 있는 추세이다.The characteristics of the secondary battery can be recharged after use and its capacity is not infinite but it is possible to repeatedly use the same battery by reversing the discharge process to some extent. In other words, unlike a primary battery which can not be recharged, a secondary battery is a battery capable of charging and discharging, and is widely used in high-tech electronic devices such as a mobile phone, a notebook computer, and a camcorder. Particularly, the lithium secondary battery 2 has a high energy density per unit weight and can be rapidly charged as compared with existing lead-acid batteries and other secondary batteries such as nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries and nickel- Of the total population.

이러한 리튬 이차 전지에 사용되는 양극 활물질으로는 리튬계 산화물, 음극 활물질으로는 탄소재를 사용하고 있다. 이러한 활물질을 이용하여 양극 활물질이 형성된 양극 집전체에 양극탭이 구비된 양극판, 음극 활물질이 형성된 음극 집전체에 음극탭이 구비된 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어 있는 세퍼레이터를 적층함으로써 소정 면적의 전극 조립체를 제조하고, 이러한 전극 조립체를 파우치에 수용하여 파우치의 일측 개방부를 통해 파우치 내부에 전해액을 주입하고, 이차 전지에 충방전을 완료한 다음, 파우치의 일측 개방부를 밀봉함으로써 파우치형 이차 전지의 제조를 완료하게 된다.Lithium oxide is used as a cathode active material and carbon materials are used as an anode active material for the lithium secondary battery. By using the active material, a positive electrode plate having positive electrode tabs formed on a positive electrode collector on which a positive electrode active material is formed, a negative electrode plate having a negative electrode tab on a negative electrode collector having negative electrode active material formed thereon, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, And the electrode assembly is housed in the pouch, and an electrolyte solution is injected into the pouch through the one opening of the pouch. After completion of charging and discharging of the secondary battery, the pouch type secondary battery . ≪ / RTI >

이때, 파우치형 이차 전지의 파우치 내부에 전해액이 채워지면, 파우치 자체의 양면 부분이 외부로 볼록하게 되므로, 전지의 용량을 높이기 위해 이차 전지의 파우치 양면 부분을 눌러주는 작업(스퀴징)이 필요하다. 다시 말해, 이차 전지의 파우치 내부에 충전된 전해액이 고르게 퍼져야 전지의 용량이 커질 수 있으므로, 전해액을 고르게 퍼지도록 이차 전지의 스퀴징 작업이 필요하며, 아울러, 이차 전지의 전극 조립체의 각 전지셀 사이의 간극이 최대한 콤팩트하게 밀착되어 역시 전지의 용량이 커질 수 있게 된다.At this time, if the pouch of the pouch type secondary battery is filled with the electrolyte, the both side portions of the pouch itself are convex to the outside, and therefore, it is necessary to press the both side portions of the pouch of the secondary battery (squeezing) . In other words, since the electrolyte filled in the pouch of the secondary battery spreads evenly, the capacity of the battery may become large, so that a squeezing operation of the secondary battery is required to spread the electrolyte evenly. In addition, So that the capacity of the battery can be increased.

이러한 스퀴징 작업을 수행함에 있어서, 배터리 셀을 가압하는 가압 플레이트의 형상이 평평한 경우, 배터리 셀의 외측 면 또한 평평한 형상을 가질 수 밖에 없다. In performing such a squeegee operation, when the shape of the pressing plate for pressing the battery cell is flat, the outer surface of the battery cell also has a flat shape.

이처럼, 배터리 셀의 외측 면이 일관되게 평평한 형상을 갖는 경우, 배터리 셀이 적용되는 디바이스의 셀 장착부의 형상에 따라 별도의 고정물을 설치해야 하고, 이로써 디바이스 내부에는 데드 스페이스(dead space)가 발생될 수 밖에 없는 문제점이 있다.When the outer surface of the battery cell has a uniform flat shape, a separate fixture must be installed according to the shape of the cell mounting portion of the device to which the battery cell is applied, thereby causing a dead space in the device There is a problem that can not be solved.

본 발명은 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 배터리 셀의 제조 과정에서 배터리 셀의 외측 면이 패턴화된 형상을 갖도록 함으로써 디바이스에 장착 시에 데드 스페이스 형성을 최소화하는 것을 일 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to minimize the formation of a dead space at the time of mounting to a device by making the outer surface of the battery cell have a patterned shape in a manufacturing process of the battery cell.

다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 위에서 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood, however, that the technical scope of the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other technical subjects not mentioned above can be understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴화된 형상을 갖는 배터리 셀은, 전극 탭을 구비하는 전극 조립체; 상기 전극 탭과 연결되는 전극 리드; 및 상기 전극 리드가 외부로 인출된 상태로 테두리 영역이 실링되어 상기 전극 조립체를 수용하되, 양 면 중 적어도 어느 일 면 상에 형성되는 가압 패턴을 구비하는 파우치 케이스를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery cell having a patterned shape, including: an electrode assembly having electrode tabs; An electrode lead connected to the electrode tab; And a pouch case having a pressing pattern formed on at least one of both surfaces of the electrode assembly to seal the edge region in a state that the electrode lead is drawn out to the outside.

상기 가압 패턴은, 상기 파우치 케이스의 양 면 중 적어도 어느 일 면 상에서 서로 이격되어 위치하는 복수의 돌기 형태로 구현될 수 있다.The pressing pattern may be embodied as a plurality of protrusions spaced apart from each other on at least one of two surfaces of the pouch case.

상기 가압 패턴은, 상기 파우치 케이스의 양 면 중 적어도 어느 일 면 상에 돌출되어 형성되는 적어도 하나의 돌출 라인의 형태로 구현될 수 있다.The pressing pattern may be embodied as at least one protruding line protruding from at least one of both surfaces of the pouch case.

상기 가압 패턴은, 상기 배터리 셀이 적용되는 디바이스에 구비된 배터리 셀 장착 면과 대응되는 형상을 가질 수 있다.The pressing pattern may have a shape corresponding to a battery cell mounting surface of a device to which the battery cell is applied.

상기 파우치 케이스는, 상기 전극 조립체를 수용하는 수용 영역; 및 상기 수용 영역으로부터 상기 파우치 케이스의 외측 방향으로 연장되는 테두리 영역을 포함할 수 있다.The pouch case includes: a receiving area for receiving the electrode assembly; And a rim area extending from the receiving area toward the outside of the pouch case.

상기 가압 패턴은, 상기 수용 영역 상에 형성될 수 있다.The pressing pattern may be formed on the receiving area.

상기 가압 패턴은, 상기 수용 영역 중 상기 전극 조립체와 대응되는 영역 내에 형성될 수 있다.The pressing pattern may be formed in a region corresponding to the electrode assembly in the receiving region.

한편, 상기 패턴화된 형상을 갖는 배터리 셀에 대한 제조방법은, (a) 배터리 셀을 준비하는 단계; (b) 패턴화 된 가압 플레이트를 구비하는 가압 트레이를 준비하는 단계; (c) 상기 배터리 셀을 상기 가압 트레이에 삽입하는 단계; 및 (d) 상기 패턴화 된 가압 플레이트를 이용하여 상기 배터리 셀의 양 면에 가압 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.The manufacturing method of the battery cell having the patterned shape includes the steps of: (a) preparing a battery cell; (b) preparing a pressurized tray having a patterned pressurizing plate; (c) inserting the battery cell into the pressure tray; And (d) forming a pressure pattern on both sides of the battery cell using the patterned pressure plate.

상기 (a)단계는, 전극 탭을 구비하는 전극 조립체, 상기 전극 탭과 연결되는 전극 리드, 및 상기 전극 리드가 외부로 인출된 상태로 테두리 영역이 실링되어 상기 전극 조립체를 수용하는 파우치 케이스를 포함하는 파우치 타입 배터리 셀을 준비하는 단계일 수 있다.The step (a) may include: an electrode assembly having an electrode tab, an electrode lead connected to the electrode tab, and a pouch case sealed with a rim area in a state where the electrode lead is drawn out to the electrode assembly, Type battery cell.

상기 (b)단계는, 상기 배터리 셀을 사이에 두고 양 측에 위치하는 한 쌍의 가압 플레이트 중 적어도 어느 하나는 패턴화 된 가압 트레이를 준비하는 단계일 수 있다.In the step (b), at least one of the pair of pressure plates located on both sides of the battery cell may be a step of preparing a patterned pressure tray.

상기 (c)단계는, 서로 인접한 한 쌍의 가압 플레이트의 사이에 상기 배터리 셀을 위치시키는 단계일 수 있다.The step (c) may include positioning the battery cell between a pair of pressure plates adjacent to each other.

상기 (d)단계는, 상기 한 쌍의 가압 플레이트로 상기 배터리 셀의 양 면을 가압하여 상기 가압 플레이트에 형성된 패턴과 대응되는 가압 패턴이 상기 배터리 셀의 양 면 중 적어도 일 면에 형성되도록 하는 단계일 수 있다.Wherein the step (d) comprises pressing the both surfaces of the battery cell with the pair of pressing plates so that a pressing pattern corresponding to a pattern formed on the pressing plate is formed on at least one of both surfaces of the battery cell Lt; / RTI >

본 발명에 따르면, 배터리 셀의 외측 면이 디바이스의 장착 면에 대응되는 패턴화된 형상을 가짐으로써 디바이스에 장착 시에 데드 스페이스의 발생을 최소화 할 수 있다.According to the present invention, since the outer surface of the battery cell has a patterned shape corresponding to the mounting surface of the device, generation of dead space can be minimized when the battery cell is mounted on the device.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 내부 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀에 형성된 가압 패턴의 일 형태를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 배터리 셀을 X 방향에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀에 형성된 가압 패턴의 다른 형태를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 배터리 셀을 Y 방향에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 6은 가압 트레이를 이용하여 배터리 셀을 가압하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 및 이러한 배터리 셀이 적용되는 디바이스가 결합되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 제조방법을 나타내는 순서도이다.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 a view illustrating an internal structure of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an embodiment of a pressing pattern formed on a battery cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing the battery cell shown in FIG. 2 viewed in the X direction.
4 is a view showing another form of a pressing pattern formed on a battery cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing the battery cell shown in FIG. 4 viewed from the Y direction.
6 is a view showing a state where a battery cell is pressed using a pressure tray.
7 is a view showing a battery cell according to an embodiment of the present invention and a device to which the battery cell is applied.
8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a battery cell 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 아니 되며, 발명자는 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 일부 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.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 to be limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of terms in order to describe his invention in the best way. It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only some of 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.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀(10)의 전체적인 구성을 설명하기로 한다.First, the overall configuration of a battery cell 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 내부 구조를 나타내는 도면이다.1 is a view illustrating an internal structure of a battery cell according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀(10)은 전극 조립체(11), 한 쌍의 전극 리드(12), 실란트(13) 및 파우치 케이스(14)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a battery cell 10 according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly 11, a pair of electrode leads 12, a sealant 13, and a pouch case 14.

상기 전극 조립체(11)는 양극 판, 음극 판, 분리 막(미도시) 및 전극 탭(11a)을 포함한다. 상기 전극 조립체(11)는 적층된 양극 판 및 음극 판 사이에 분리 막을 개재하여 형성된 적층형 전극 조립체일 수 있다. 다만, 상기 전극 조립체(11)의 타입이 적층형으로 제한되는 것은 아니며, 젤리롤(jelly-roll) 타입으로 형성되는 것도 가능함은 물론이다.The electrode assembly 11 includes a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separation membrane (not shown), and an electrode tab 11a. The electrode assembly 11 may be a stacked type electrode assembly formed by interposing a separating film between the laminated anode and cathode plates. However, the electrode assembly 11 is not limited to a laminate type, and may be a jelly-roll type.

상기 전극 탭(11a)은 전극 판, 즉 양극 판 또는 음극 판과 일체로 형성되는 것으로서, 전극 판 중 전극 활물질이 도포되지 않은 무지부 영역에 해당한다. 즉, 상기 전극 탭(11a)은 양극 판 중 양극 활물질이 도포되지 않은 영역에 해당하는 양극 탭 및 음극 판 중 음극 활물질이 도포되지 않은 영역에 해당하는 음극 탭을 포함한다.The electrode tab 11a is formed integrally with an electrode plate, that is, a positive electrode plate or a negative electrode plate, and corresponds to an uncoated region in which the electrode active material is not coated. That is, the electrode tab 11a includes a positive electrode tab corresponding to a region where the positive electrode active material is not applied, and a negative electrode tab corresponding to a region where the negative electrode active material is not applied.

상기 전극 리드(12)는 얇은 판상의 금속으로서 전극 탭(11a)에 부착되어 전극 조립체(11)의 외측 방향으로 연장된다. 상기 전극 리드(12)는 양극 탭과 연결되는 양극 리드 및 음극 탭과 연결되는 음극 리드를 포함한다.The electrode lead 12 is attached to the electrode tab 11a as a thin plate metal and extends in the outer direction of the electrode assembly 11. [ The electrode lead 12 includes a positive electrode lead connected to the positive electrode tab and a negative electrode lead connected to the negative electrode tab.

상기 양극 리드 및 음극 리드는 양극 탭 및 음극 탭의 형성 위치에 따라 도 1에 도시된 바와 같이 서로 동일한 방향으로 연장될 수도 있고, 이와는 달리 서로 반대 방향으로 연장될 수도 있다.The positive electrode lead and the negative electrode lead may extend in the same direction as shown in FIG. 1 or may extend in opposite directions, as shown in FIG. 1, depending on the formation positions of the positive electrode tab and the negative electrode tab.

상기 실란트(13)는 전극 리드(12)의 폭 방향 둘레에 부착되어 전극 리드(12)와 파우치 케이스(14)의 내측 면 사이에 개재되는 것으로서, 절연성 및 열 융착성을 갖는 필름으로 이루어진다. 상기 실란트(13)는, 예를 들어, 폴리이미드(PI: polyimide), 폴리프로필렌(PP: polyprophylene), 폴리에틸렌(PE: polyethylene) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: polyethylene terephthalate) 등으로부터 선택된 어느 하나 이상의 물질 층(단일 막 또는 다중 막)으로 이루어질 수 있다.The sealant 13 is attached around the width direction of the electrode lead 12 and interposed between the electrode lead 12 and the inner surface of the pouch case 14 and is made of a film having insulation and heat sealability. The sealant 13 may be formed of one or more materials selected from polyimide (PI), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET) Layer (a single membrane or a multi-membrane).

상기 실란트(13)는 전극 리드(12)와 파우치 케이스(14)의 금속 층 사이에서 단락이 발생되는 것을 방지한다. 뿐만 아니라, 상기 실란트(15)는 전극 리드(12)가 인출되는 영역에서 파우치 케이스(14)의 밀봉력을 향상시키는 역할을 한다.The sealant 13 prevents a short circuit between the electrode lead 12 and the metal layer of the pouch case 14 from occurring. In addition, the sealant 15 enhances the sealing force of the pouch case 14 in the region where the electrode leads 12 are drawn out.

즉, 금속 플레이트로 이루어진 전극 리드(12)와 파우치 케이스(14)의 내측 면 사이는 접착이 잘 이루어지지 않으므로 파우치 케이스(14)의 테두리 영역(S)을 열 융착하여 실링하더라도 전극 리드(12)가 인출된 영역에서의 밀봉성은 떨어질 수 있다. 또한, 이러한 밀봉성 저하 현상은 전극 리드(12)의 표면에 니켈(Ni)이 코팅된 경우 더욱 두드러지게 나타난다.That is, since the electrode lead 12 made of the metal plate and the inner side surface of the pouch case 14 are not well adhered to each other, even if the edge region S of the pouch case 14 is thermally fused to seal the electrode lead 12, The sealing property in the region where the film is drawn out may be deteriorated. This phenomenon of lowering the sealing property is more prominent when the surface of the electrode lead 12 is coated with nickel (Ni).

따라서, 상기 실란트(13)를 전극 리드(12) 및 파우치 케이스(14) 내측 면 사이에 개재시킴으로써 배터리 셀(10)의 밀봉성을 향상시킬 수 있는 것이다.Therefore, the sealability of the battery cell 10 can be improved by interposing the sealant 13 between the electrode lead 12 and the inner surface of the pouch case 14. [

상기 파우치 케이스(14)는 전극 조립체를 수용하는 수용 영역(R) 및 수용 영역(R)으로부터 파우치 케이스(14)의 외측 방향으로 연장되어 형성된 테두리 영역(S)을 구비한다.The pouch case 14 has a receiving area R for accommodating the electrode assembly and a rim area S extending from the receiving area R to the outside of the pouch case 14.

상기 파우치 케이스(14)는 전극 리드(12)가 외부로 인출되도록 수용 영역(R) 내에 전극 조립체(11)를 수용한 채로 테두리 영역(S)이 열 융착에 의해 실링됨으로써 밀봉된다.The pouch case 14 is sealed by sealing the edge region S by thermal fusion while accommodating the electrode assembly 11 in the receiving region R so that the electrode lead 12 is drawn out to the outside.

상기 파우치 케이스(14)는 우수한 열 융착성, 형상을 유지하고 전극 조립체(11)를 보호하기 위한 강성 및 절연성을 모두 확보하기 위해 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 파우치 케이스(14)는 최 내측에 위치하여 전극 조립체(11)와 대면하는 제1 층, 최 외측에 위치하여 외부 환경에 직접 노출되는 제2 층 및 상기 두 층 사이에 개재되는 제3 층(미도시)을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.The pouch case 14 may have a multi-layer structure for securing both rigidity and insulation for protecting the electrode assembly 11 while maintaining excellent heat-sealability and shape. For example, the pouch case 14 includes a first layer located on the innermost side and facing the electrode assembly 11, a second layer positioned on the outermost side and directly exposed to the external environment, and a second layer disposed between the two layers Layer structure including a third layer (not shown).

이 경우, 예를 들어, 상기 제1 층은 폴리프로필렌(PP)과 같이 전해액에 대한 내부식성, 절연성 및 열 융착성을 갖는 재질로 이루어질 수 있고, 제2 층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같이 형태 유지를 위한 강성 및 절연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있으며, 제3 층은 알루미늄(Al)과 같은 금속 재질로 이루어질 수 있다.In this case, for example, the first layer may be made of a material such as polypropylene (PP) having corrosion resistance against an electrolytic solution, insulation, and heat-sealability, and the second layer may be made of a material such as polyethylene terephthalate And the third layer may be made of a metal material such as aluminum (Al).

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀(10)에 구비된 파우치 케이스(14)의 양 면 중 적어도 일 면 상에는 일정 형태의 가압 패턴이 형성되는데, 이러한 가압 패턴에 대해서는 도 2 내지 도 5를 참조하여 이하에서 상세히 설명하기로 한다.On the other hand, a pressing pattern of a certain type is formed on at least one side of both surfaces of the pouch case 14 provided in the battery cell 10 according to an embodiment of the present invention. Will be described in detail below with reference to FIG.

다음은, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀(10)에 형성된 가압 패턴(14a)을 설명하기로 한다.Next, a pressing pattern 14a formed in the battery cell 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀에 형성된 가압 패턴의 일 형태를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 배터리 셀을 X 방향에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀에 형성된 가압 패턴의 다른 형태를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 배터리 셀을 Y 방향에서 바라본 모습을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a view showing an embodiment of a pressing pattern formed on a battery cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view showing the battery cell shown in FIG. 2 viewed from the X direction. 4 is a view showing another embodiment of a pressure pattern formed on a battery cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view showing the battery cell shown in FIG. 4 viewed from the Y direction.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 가압 패턴(14a)은 파우치 케이스(14)의 양 면 중 적어도 어느 일 면 상에 형성되는 것으로서, 일 예로, 서로 이격되어 위치하는 복수의 돌기 형태로 구현될 수 있다.2 and 3, the pressing pattern 14a is formed on at least one of both surfaces of the pouch case 14, and may be formed as a plurality of projections spaced apart from each other Can be implemented.

또한, 이러한 돌기가 갖는 구체적인 형상은 다양하게 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 도면에는 돌기의 평면 형상이 사각형인 경우만을 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 원형, 타원형, 삼각형, 그 밖의 형상 등으로 다양하게 구현될 수 있고, 복수의 돌기가 갖는 각각의 형상 또한 다르게 구현될 수 있을 뿐만 아니라, 돌기 사이의 거리 역시 다양하게 설정될 수 있는 것이다.Further, the specific shape of these projections can be variously embodied. In other words, although only the case where the planar shape of the projection is a rectangle is shown in the drawing of the present invention, the present invention is not limited thereto, and it can be variously embodied by a circle, an ellipse, a triangle, The shape of each of the plurality of protrusions can be implemented differently as well as the distance between the protrusions can be variously set.

한편, 상기 가압 패턴(14a)은, 파우치 케이스(14)의 수용 영역(R) 상에 형성될 수 있으며, 이러한 수용 영역(R) 중에서도 특히 전극 조립체(11)와 대응되는 영역 내에 형성될 수 있다.On the other hand, the pressing pattern 14a can be formed on the receiving area R of the pouch case 14, and can be formed in the receiving area R, particularly in the area corresponding to the electrode assembly 11 .

다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 가압 패턴(14a)은, 도 2 및 도 3에 도시된 것과는 달리, 파우치 케이스(14)의 양 면 중 적어도 어느 일 면 상에 돌출되어 형성되는 적어도 하나의 돌출 라인의 형태로 구현될 수도 있다.4 and 5, the pressing pattern 14a is protruded on at least one of both surfaces of the pouch case 14, unlike the case shown in Figs. 2 and 3 But may also be implemented in the form of at least one protruding line.

도 6을 참조하면, 이러한 가압 패턴(14a)은 배터리 셀(C)의 양 측에서 배터리 셀(C)의 양 면에 압력을 가압하되 배터리 셀(C)과 대면하는 면에 소정의 패턴(20a)이 형성된 가압 플레이트(20)를 구비하는 가압 트레이를 이용하여 형성할 수 있다.6, the pressure pattern 14a presses the pressure on both sides of the battery cell C on both sides of the battery cell C and presses the predetermined pattern 20a The pressing plate 20 having the pressing plate 20 formed thereon can be used.

전극 조립체가 파우치 케이스에 수용된 형태를 갖는 파우치 타입(pouch type)의 배터리 셀(C)의 경우, 활성화 공정을 거치면서 내부에 발생되는 가스로 인한 팽창 현상이 발생될 수 있다. 이 때 가압 트레이를 이용하여 배터리 셀(C)의 양 면에 압력을 가해 줌으로써 부피를 줄이고 전해액의 함침성을 향상시킬 수 있다.In the case of a pouch type battery cell C in which the electrode assembly is housed in the pouch case, an expansion phenomenon due to gas generated in the battery cell C may be generated through the activation process. At this time, pressure is applied to both sides of the battery cell (C) by using a pressurized tray, thereby reducing the volume and enhancing the impregnability of the electrolyte.

따라서, 이러한 가압 공정을 이용하여 배터리 셀(C)의 양 면 중 적어도 어느 일 면 상에 소정의 가압 패턴(14a)을 형성함으로써, 기존의 배터리 셀 생산공정과 비교하여 추가적인 공정이 부가되지 않으면서도 원하는 가압 패턴(14a)을 갖는 배터리 셀(10)을 만들어 낼 수 있게 된다.Therefore, by forming a predetermined pressing pattern 14a on at least one of both surfaces of the battery cell C using this pressing process, no additional process is added as compared with the existing battery cell producing process The battery cell 10 having the desired pressure pattern 14a can be produced.

이 경우, 상기 배터리 셀(C)에 형성되는 가압 패턴(14a)은 가압 플레이트(20)에 형성된 패턴(20a)의 형상에 따라 결정될 것이다.In this case, the pressing pattern 14a formed on the battery cell C will be determined according to the shape of the pattern 20a formed on the pressing plate 20. [

도 7을 참조하면, 이러한 배터리 셀(10)은 이차전지로부터 전력을 공급 받아 동작하는 디바이스(30)에 장착될 때, 서로 맞닿는 면이 정합되도록 대응되는 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 배터리 셀(10)에 구비된 가압 패턴(14a)은 디바이스(30) 중 배터리 셀(10)이 장착되는 면이 갖는 형상과 대응되도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 7, when the battery cell 10 is mounted on the device 30 which receives power from the secondary battery, the battery cell 10 may have a corresponding shape so that the surfaces contacting each other are matched. That is, the pressing pattern 14a of the battery cell 10 may be formed to correspond to the shape of the surface of the device 30 on which the battery cell 10 is mounted.

이처럼, 배터리 셀(10) 및 디바이스(30) 각각의 접촉 면이 서로 대응되는 형상을 갖는 경우, 디바이스(30) 내부에 발생될 수 있는 데드 스페이스(dead space)를 줄여 디바이스(30)의 소형화가 가능하게 된다.As described above, when the contact surfaces of the battery cell 10 and the device 30 have shapes corresponding to each other, the dead space that can be generated in the device 30 is reduced, .

다음은, 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 제조방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a battery cell according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 제조방법을 나타내는 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a battery cell according to an embodiment of the present invention.

8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 제조방법은 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀(10)을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 배터리 셀 준비 단계(a단계), 가압 트레이 준비 단계(b단계), 배터리 셀 삽입 단계(c단계) 및 가압 패턴 형성 단계(d단계)를 포함한다.8, the method for manufacturing a battery cell according to an embodiment of the present invention is a method for manufacturing a battery cell 10 according to an embodiment of the present invention described above, A pressurizing tray preparing step (step b), a battery cell inserting step (step c), and a pressurizing pattern forming step (step d).

상기 a단계는, 파우치 타입의 배터리 셀(10), 즉 전극 탭(11a)을 구비하는 전극 조립체(11), 전극 탭(11a)과 연결되는 전극 리드(12), 및 전극 리드(12)가 외부로 인출된 상태로 테두리 영역(S)이 실링되어 전극 조립체(11)를 수용하는 파우치 케이스(14)를 포함하는 배터리 셀을 준비하는 단계에 해당한다.In the step a, the pouch type battery cell 10, that is, the electrode assembly 11 having the electrode tabs 11a, the electrode leads 12 connected to the electrode tabs 11a, and the electrode leads 12 And preparing a battery cell including a pouch case 14 for sealing the electrode assembly 11 by sealing the edge region S in a state of being drawn out to the outside.

상기 b단계는, 배터리 셀(10)을 사이에 두고 양 측에 위치하는 한 쌍의 가압 플레이트(20) 중 적어도 어느 하나는 패턴화 된 가압 트레이를 준비하는 단계에 해당한다.In the step b, at least one of the pair of pressing plates 20 located on both sides of the battery cell 10 corresponds to a step of preparing a patterned pressure tray.

상기 c단계는, 서로 인접한 한 쌍의 가압 플레이트(20) 사이에 배터리 셀(가압 패턴이 형성되어 있지 않은 일반적인 형태의 배터리 셀을 의미함)을 위치시키는 단계에 해당한다.The step c corresponds to the step of positioning a battery cell (meaning a general type of battery cell in which no pressure pattern is formed) between a pair of pressing plates 20 adjacent to each other.

상기 d단계는, 한 쌍의 가압 플레이트(20)로 배터리 셀(10)의 양 면을 가압하여 가압 플레이트(20)에 형성된 패턴(20a)과 대응되는 가압 패턴(14a)이 배터리 셀(10)의 양 면 중 적어도 일 면에 형성되도록 하는 단계에 해당한다.The step d is performed by pressing both surfaces of the battery cell 10 with the pair of pressing plates 20 so that the pressing pattern 14a corresponding to the pattern 20a formed on the pressing plate 20 contacts the battery cell 10, And a step of forming a second insulating layer on the first insulating layer.

이러한 가압 패턴(14a)의 형성은, 충방전의 반복에 따라 팽창된 배터리 셀의 부피를 줄이고 전해액의 함침성을 향상시키기 위해 수행되는 가압 공정을 수행함에 있어서 가압 트레이에 대한 간략한 구조 변경을 통해 이루어질 수 있으며, 이로써 큰 비용을 들이지 않더라도 배터리 셀(10)이 적용되는 디바이스(30)의 공간 효율을 높일 수 있다.The formation of the pressure pattern 14a is accomplished by a simple structural change to the pressure tray in order to reduce the volume of the expanded battery cell and to improve the impregnability of the electrolyte solution upon repetition of charging and discharging. Thereby making it possible to increase the space efficiency of the device 30 to which the battery cell 10 is applied even if it does not incur a large cost.

이상에서 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 to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

10: 배터리 셀
11: 전극 조립체 11a: 전극 탭
12: 전극 리드 13: 실란트
14: 파우치 케이스 14a: 가압 패턴
R: 수용 영역 S: 테두리 영역
C: 배터리 셀(가압 패턴이 구비되지 않은)
20: 가압 플레이트 20a: 패턴
30: 디바이스10: Battery cell
11: electrode assembly 11a: electrode tab
12: electrode lead 13: sealant
14: Pouch case 14a: Pressure pattern
R: receiving area S: border area
C: Battery cell (without pressure pattern)
20: pressure plate 20a: pattern
30: Device

Claims (12)

전극 탭을 구비하는 전극 조립체;
상기 전극 탭과 연결되는 전극 리드; 및
상기 전극 리드가 외부로 인출된 상태로 테두리 영역이 실링되어 상기 전극 조립체를 수용하되, 양 면 중 적어도 어느 일 면 상에 형성되는 가압 패턴을 구비하는 파우치 케이스를 포함하는 배터리 셀.An electrode assembly having an electrode tab;
An electrode lead connected to the electrode tab; And
And a pouch case having a pressing pattern formed on at least one of both surfaces of the electrode assembly to seal the rim area with the electrode lead drawn out to the outside. 제1항에 있어서,
상기 가압 패턴은,
상기 파우치 케이스의 양 면 중 적어도 어느 일 면 상에서 서로 이격되어 위치하는 복수의 돌기 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.The method according to claim 1,
The pressing pattern
Wherein the protrusions are formed in a plurality of protrusions spaced apart from each other on at least one surface of the pouch case. 제1항에 있어서,
상기 가압 패턴은,
상기 파우치 케이스의 양 면 중 적어도 어느 일 면 상에 돌출되어 형성되는 적어도 하나의 돌출 라인의 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.The method according to claim 1,
The pressing pattern
And at least one protruding line protruding from at least one of both surfaces of the pouch case. 제1항에 있어서,
상기 가압 패턴은,
상기 배터리 셀이 적용되는 디바이스에 구비된 배터리 셀 장착 면과 대응되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.The method according to claim 1,
The pressing pattern
Wherein the battery cell has a shape corresponding to a battery cell mounting surface of a device to which the battery cell is applied. 제1항에 있어서,
상기 파우치 케이스는,
상기 전극 조립체를 수용하는 수용 영역; 및
상기 수용 영역으로부터 상기 파우치 케이스의 외측 방향으로 연장되는 테두리 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.The method according to claim 1,
The pouch case includes:
A receiving area for receiving the electrode assembly; And
And a rim area extending from the receiving area toward the outside of the pouch case. 제5항에 있어서,
상기 가압 패턴은,
상기 수용 영역 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.6. The method of claim 5,
The pressing pattern
Wherein the battery cell is formed on the receiving area. 제6항에 있어서,
상기 가압 패턴은,
상기 수용 영역 중 상기 전극 조립체와 대응되는 영역 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.The method according to claim 6,
The pressing pattern
Wherein the battery cell is formed in a region corresponding to the electrode assembly among the accommodating regions. (a) 배터리 셀을 준비하는 단계;
(b) 패턴화 된 가압 플레이트를 구비하는 가압 트레이를 준비하는 단계;
(c) 상기 배터리 셀을 상기 가압 트레이에 삽입하는 단계; 및
(d) 상기 패턴화 된 가압 플레이트를 이용하여 상기 배터리 셀의 양 면에 가압 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 배터리 셀 제조방법.(a) preparing a battery cell;
(b) preparing a pressurized tray having a patterned pressurizing plate;
(c) inserting the battery cell into the pressure tray; And
(d) forming a pressure pattern on both sides of the battery cell using the patterned pressing plate. 제8항에 있어서,
상기 (a)단계는,
전극 탭을 구비하는 전극 조립체, 상기 전극 탭과 연결되는 전극 리드, 및 상기 전극 리드가 외부로 인출된 상태로 테두리 영역이 실링되어 상기 전극 조립체를 수용하는 파우치 케이스를 포함하는 파우치 타입 배터리 셀을 준비하는 단계인 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조방법.9. The method of claim 8,
The step (a)
A pouch type battery cell comprising an electrode assembly having an electrode tab, an electrode lead connected to the electrode tab, and a pouch case sealed with a rim region in a state where the electrode lead is drawn out to receive the electrode assembly Wherein the step of forming the battery cell comprises the steps of: 제8항에 있어서,
상기 (b)단계는,
상기 배터리 셀을 사이에 두고 양 측에 위치하는 한 쌍의 가압 플레이트 중 적어도 어느 하나는 패턴화 된 가압 트레이를 준비하는 단계인 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조방법.9. The method of claim 8,
The step (b)
Wherein at least one of the pair of pressure plates located on both sides of the battery cell is a step of preparing a patterned pressure tray. 제8항에 있어서,
상기 (c)단계는,
서로 인접한 한 쌍의 가압 플레이트의 사이에 상기 배터리 셀을 위치시키는 단계인 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조방법.9. The method of claim 8,
The step (c)
And positioning the battery cell between a pair of pressing plates adjacent to each other. 제8항에 있어서,
상기 (d)단계는,
상기 한 쌍의 가압 플레이트로 상기 배터리 셀의 양 면을 가압하여 상기 가압 플레이트에 형성된 패턴과 대응되는 가압 패턴이 상기 배터리 셀의 양 면 중 적어도 일 면에 형성되도록 하는 단계인 것을 특징으로 하는 배터리 셀 제조방법.9. The method of claim 8,
The step (d)
And pressing the both surfaces of the battery cell with the pair of pressing plates so that a pressing pattern corresponding to a pattern formed on the pressing plate is formed on at least one of both surfaces of the battery cell. Gt;
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