KR20160055600A - 이차전지용 파우치 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지 - Google Patents

이차전지용 파우치 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지 Download PDF

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KR20160055600A
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Abstract

본 발명은 이차전지용 파우치 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지용 파우치에서는 상부 파우치와 하부 파우치를 포함하여 이루어지고, 상기 상부 파우치와 하부 파우치의 실링부에 다공성 시트 부재가 개재되도록 상부 파우치 또는 하부 파우치에 다공성 시트 부재가 더 적층되어 있어, 상기 다공성 시트 부재에 형성되어 있는 구멍에 전해액이나 수분이 포획되는 효과를 갖고, 또한, 전해액이나 수분에 의해 파우치 실링층이 변형되는 문제점도 해소할 수 있다.

Description

이차전지용 파우치 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지{POUCH-TYPED SECONDARY BATTERY AND PROCESS FOR PREPARING SAME}
본 발명은 이차전지용 파우치 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지에 관한 것으로, 이차전지용 파우치의 실링층 변형을 최소화하고 이차전지용 파우치로부터 전해액이 유출되는 것과 파우치 외부로부터 수분이 유입되는 것을 최소화할 수 있는 이차전지용 파우치 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지에 관한 것이다.
최근 에너지 저장 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC, 나아가 전기 자동차의 에너지까지 적용 분야가 확대되면서 전기화학 소자의 연구 및 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 이러한 측면에서 전기화학 소자는 가장 주목 받고 있는 분야이고, 그 중에서도 충전/방전 가능한 이차전지의 개발은 관심의 초점이 되고 있다.
이러한 이차전지 중에서 1990년대 초에 개발된 리튬 이차전지는, 전해질 수용액을 사용하는 N-MH, Ni-Cd, 황산-납 전지 등의 종래 재래식 전지에 비해, 작동 전압이 높고 에너지 밀도가 월등히 크다는 장점으로 인해 큰 각광을 받고 있다.
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 충전 및 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.
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.
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.
이러한 파우치 외장재(10)는, 전극 조립체(20), 전해액(도시되어 있지 않음) 등의 전지의 구동에 필수적인 구성요소를 그의 내부에 실장하고, 유지하고, 보호하며, 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 필수 구성요소와 더불어 이차 전지 외부의 다른 구성요소와의 전기적 절연성을 확보하기 위해, 절연물질로 형성된 절연층 사이에 개재된다.
도 3은 도 2의 A-A' 선에 대한 단면도이고, 도 4는 도 3의 B 부분에 대한 부분 확대도이다.
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. 이와 같이, 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 우수한 물질로 형성되는 것이 일반적이다.
그러나, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)가 실링부에서 서로 접착되어 있을지라도 이차 전지의 밀폐성을 완전하게 확보하기가 쉽지 않다. 그 결과, 폴리프로필렌(PP)과 같은 접착성 고분자를 사용하는 종래 파우치형 이차 전지에서는 상부 파우치의 내부 절연층(11c)과 하부 파우치의 내부 절연층(12c) 사이로 전해액이 유출되거나 수분이 유입되는 문제가 여전히 존재한다. 특히, 중대형 알루미늄 라미네이트 파우치에서는 폴리프로필렌층이 전해액 종류에 따라 팽윤되어 전해액이 외부 방향으로 유출되는 path가 생성되기도 한다. 또한, 이차 전지 내부로 수분이 침투되는 경우에는 수분이 부반응을 일으켜서 전지의 열화를 촉진시키는 것은 물론, 가스를 발생시켜서 폭발 등을 일으킬 수도 있으므로, 이차 전지의 안전성에 크게 악영향을 주게 된다.
따라서, 전지 파우치로부터 전해액이 유출되는 것을 방지하는 동시에, 외부로부터의 수분 침투를 최소화할 수 있는 방안이 모색될 필요가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 파우치 외장재의 실링부 접착 계면 사이에 형성된 path를 통해 전해액이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있는 이차전지용 파우치 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 파우치 외부로부터 유입되는 수분의 영향을 최소화할 수 있는 이차전지용 파우치 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 실링층의 변형을 최소화시키는 이차전지용 파우치 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상부 파우치와 하부 파우치를 포함하여 이루어지고, 상기 상부 파우치와 하부 파우치의 실링부에 다공성 시트 부재가 개재되도록 상부 파우치 또는 하부 파우치에 다공성 시트 부재가 더 적층되어 있는 이차전지용 파우치가 제공된다.
상기 다공성 시트 부재는 폴리올레핀계 물질로부터 형성될 수 있다.
상기 다공성 시트 부재는 폴리프로필렌계 물질로부터 형성될 수 있다.
상기 다공성 시트 부재는 10 내지 90%의 공극률을 가질 수 있다.
상기 다공성 시트 부재에 100 nm 내지 5 ㎛의 평균 직경을 갖는 복수개의 구멍이 형성되어 있다.
또한, 상기 다공성 시트 부재는, 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부보다 작은 폭을 가질 수 있으며, 예컨대, 20 내지 30% 수준의 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서는 전술한 이차전지용 파우치 및 상기 파우치에 수납된 전극조립체를 포함하는 파우치형 이차전지가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에서는 전술한 파우치형 이차전지를 복수개 포함하는 전지 모듈 및 이러한 전지 모듈을 복수개 포함하는 전지팩이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에서는 상부 파우치와 하부 파우치로 구성되고, 상기 상부 파우치 또는 하부 파우치의 실링부에 다공성 시트 부재가 적층 내지는 부착되어 있는 파우치 외장재를 준비하는 단계; 상기 파우치 외장재에 전극 조립체를 수납하는 단계; 및 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부를 열융착시키는 단계를 포함하는 파우치형 이차 전지의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 파우치형 이차전지에 포함되어 있는 전해액이 파우치 실링이 이루어지는 계면 사이에 배치된 다공성 시트 부재의 구멍에 갇히게 되므로, 전해액이 파우치 외부로 유출되는 현상이 크게 감소하거나 해소될 수 있다.
또한, 상기 다공성 시트 부재의 구멍은 파우치 외부로부터 유입되는 수분도 포획하여 수분이 파우치 내로 유입되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 전해액에 의해 파우치 실링부가 변형되는 현상이 감소하므로, 파우치형 이차전지의 절연성이 적절하게 유지될 수 있어 안전성 향상에도 이바지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상부 파우치와 하부 파우치의 실링부 사이에 다공성 시트 부재를 개재시키는 공정으로 인해 복잡한 추가 수단 또는 공정의 부가가 요구되지 않으므로 추가 비용에 대한 부담이 크게 감소된다.
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.
이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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.
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.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 파우치형 이차 전지는, 전극 조립체(200), 파우치 외장재(100) 및 다공성 시트 부재(300)를 포함한다.
상기 전극 조립체(200)는, 양극판 및 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 형태로 구성된다. 이 때, 전극 조립체(200)는 하나의 양극판 및 하나의 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 권취된 구조를 갖거나, 다수의 양극판 및 다수의 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 구조 등 다양한 구조를 가질 수 있다. 그리고, 이러한 양극판과 음극판은 각각 전극 집전체에 전극 활물질의 슬러리가 도포된 구조로서 형성될 수 있는데, 이러한 슬러리는 통상적으로 입상의 전극 활물질, 보조도체, 바인더 및 가소제 등이 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 형성될 수 있다.
한편, 전극 조립체(200)에는, 전극판에 슬러리가 도포되지 않은 무지부(non-coated area)가 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.
또한, 본 발명에서 '전해액'이라 함은 완전한 액상으로 이루어진 전해액뿐만 아니라, 전해액 누수를 유발시킬 수 있는 모든 형태의 이차전지용 전해액 혹은 전해질을 망라하는 것으로 이해한다.
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.
그리고, 파우치 외장재(100)는, 실링부가 서로 실링됨으로써 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.
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 실링시, 접착성을 개선시키기 위해 폴리프로필렌(PP)과 같은 폴리올레핀계 물질로 구성될 수 있다.
다공성 시트 부재(300)는 상부 파우치(110) 또는 하부 파우치(120)의 실링부(S)에 적층 내지는 부착되어 형성될 수 있다. 다공성 시트 부재(300)는 전지와 화학적 반응을 일으키지 않는 다공성 물질이라면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 소수성, 내화학성이 우수한 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리올레핀계 물질(PO)이 사용될 수 있으며, 특히 무연신 폴리프로필렌(Casted PolyPropylene, CPP)과 같은 폴리프로필렌계 물질이 바람직하다. 폴리프로필렌은 파우치 외장재(100)의 내부 절연층과 동일, 유사한 소재이어서 상기 내부 절연층과의 접착이 양호하게 이루어질 수 있으므로, 다공성 시트 부재(300)로 인한 밀봉성 저하가 방지될 수 있다.
다공성 시트 부재(300)를 상부 파우치(110) 또는 하부 파우치(120)에 부착하는 경우, 사용되는 접착 부재 또는 방법은 다공성 시트 부재(300)의 다공성에 영향을 주지 않고 전지와 화학적 반응을 일으키지 않는, 당업계에서 통상적으로 사용되는 접착 부재 또는 방법이라면 특별히 제한되지 않는다.
다공성 시트 부재(300)가 상부 파우치(110) 또는 하부 파우치(120)에 부착되지 않고 적층되어 있더라도, 파우치 외장재(100)의 실링 공정을 통해 다공성 시트 부재(300)가 상부 하우치(110)와 하부 파우치(120)에 융착될 수 있다.
다공성 시트 부재(300)의 공극률은 약 10 내지 약 90%일 수 있다. 다공성 시트 부재(300)의 공극률이 10% 미만인 경우, 다공성 시트 부재(300)의 구멍에 유입되어 포획될 수 있는 전해액이나 수분의 양이 지나치게 작아지므로 파우치 팽윤 등의 문제점이 만족스럽게 해결되지 않을 뿐만 아니라 전해액이나 수분의 포획도 만족스럽게 이루어지지 않게 된다. 반면, 다공성 시트 부재(300)의 공극률이 90%를 초과하는 경우에는 다공성 시트 부재(300)의 구멍에 전해액이나 수분이 유입되어 포획되는 효과가 실질적으로 사라지게 되므로 바람직하지 않다.
다공성 시트 부재(300)의 공극률은 바람직하게는 약 20 내지 약 80%일 수 있다. 이와 같이, 다공성 시트 부재(300)는 그의 공극률이 전술된 범위 내에 속하는 경우 전지의 팽윤 등의 문제를 발생시키지 않으면서 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120) 사이에 개재된 다공성 시트 부재(300)의 구멍에 전해액이나 수분이 효과적으로 포획될 수 있다.
또한, 상기 다공성 시트 부재에 형성된 구멍의 평균 직경은 100 nm 내지 5 ㎛ 일 수 있다. 상기 구멍이 100 nm 보다 작게 형성되는 경우에는 다공성 시트 부재(300)의 구멍에 유입되어 포획될 수 있는 전해액 혹은 수분의 양이 지나치게 작아지게 되는 반면, 상기 구멍이 5 ㎛ 보다 크게 형성되어 있는 경우에는 전해액이나 수분이 다공성 시트 부재(300)의 구멍에 유입되어 포획되는 현상이 실질적으로 일어나지 않게 되므로 바람직하지 않다.
본 발명에서 다공성 시트 부재(300)는 필요에 따라 다양한 패턴으로 파우치 실링부에 적용될 수 있다.
바람직하게, 다공성 시트 부재(300)는, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S)보다 작은 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 다공성 시트 부재(300)의 폭을 W1이라 하고 파우치 외장재(100)의 실링부(S)의 폭을 W2라 하면, W1이 W2보다 작도록 다공성 시트 부재(300)를 구성하는 것이 좋다. 이러한 실시예에 의하면, 다공성 시트 부재(300)가 이차 전지 내부로 노출되어 사용 중인 전해액을 흡수하는 등, 또는 이차 전지 외부로 노출되어 공기 중의 수분을 불필요하게 흡수하는 것을 방지할 수 있다.
이러한 다공성 시트 부재(300)에는, 필요에 따라, 수분흡착 물질을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 경우에도 수분흡착 물질은 다공성 시트 부재에 형성된 구멍에 전해액이나 수분이 포획되는 현상을 방해하지 않아야 한다.
한편, 다공성 시트 부재(300)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S)에만 위치하고, 다른 부분, 이를 테면 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 수납 공간에는 위치하지 않도록 하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 전지 모듈 및 전지 팩은, 상술한 파우치형 이차전지를 포함한다. 즉, 본 발명에 따른 전지 모듈은 다공성 시트 부재(300)가 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S) 사이에 개재된 파우치형 이차전지를 하나 또는 그 이상 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전지 팩은 전술한 전지 모듈 복수개를 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 전지 팩은 이러한 이차전지 이외에도, BMS(Battery Management System)와 같은 이차전지의 충방전을 제어하기 위한 여러 보호 장치들을 더 포함할 수 있다.
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, 또한 다공성 시트 부재(300)를 준비한다.
이때, 상기 다공성 시트 부재의 준비 단계에서는, 다공성 시트 부재(300)는 폴리올레핀계 물질로부터 형성된 것을 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 다공성 시트 부재(300)는 폴리프로필렌계 물질로부터 형성된 것을 포함하는 것이 좋다.
상기 다공성 시트 부재(300)는 이차전지용 파우치의 제작 단계에서 하부 파우치 혹은 상부 파우치의 실링부에 해당하는 부분에 부착되어 형성될 수 있다. 이 경우, 전극조립체 등을 수납한 후에 상부 파우치와 하부 파우치를 실링함으로써 파우치형 이차전지가 제조될 수 있으므로 그 공정이 단순한 장점을 갖는다.
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.

Claims (12)

  1. 상부 파우치와 하부 파우치를 포함하여 이루어지고,
    상기 상부 파우치와 하부 파우치의 실링부에 다공성 시트 부재가 개재되도록 상부 파우치 또는 하부 파우치에 다공성 시트 부재가 더 적층되어 있는 이차전지용 파우치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 시트 부재는 폴리올레핀계 물질로부터 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 시트 부재는 폴리프로필렌계 물질로부터 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 시트 부재는 10 내지 90%의 공극률을 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 시트 부재에 100 nm 내지 5 ㎛의 평균 직경을 갖는 복수개의 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 이차전지용 파우치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 시트 부재는, 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부보다 작은 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 시트 부재는, 상기 상부 파우치와 하부 파우치의 실링부의 20 내지 30% 수준의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지용 파우치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 이차전지용 파우치; 및 상기 파우치에 수납된 전극조립체를 포함하는 파우치형 이차전지.
  9. 제 8 항에 기재된 파우치형 이차전지를 복수개 포함하는 전지 모듈.
  10. 제 9 항에 기재된 전지 모듈을 복수개 포함하는 전지 팩.
  11. 상부 파우치와 하부 파우치로 구성되고, 상기 상부 파우치 또는 하부 파우치의 실링부에 다공성 시트 부재가 적층되어 있는 파우치 외장재를 준비하는 단계;
    상기 파우치 외장재에 전극 조립체를 수납하는 단계; 및
    상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부를 열융착시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 상부 파우치 또는 하부 파우치의 실링부에 다공성 시트 부재가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.

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KR20220013650A (ko) 2020-07-27 2022-02-04 에스케이온 주식회사 파우치형 이차전지 및 이의 제조방법
US11450919B2 (en) 2019-10-29 2022-09-20 Sk Innovation Co., Ltd. Pouch-type secondary battery
WO2024117876A1 (ko) * 2022-12-02 2024-06-06 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11450919B2 (en) 2019-10-29 2022-09-20 Sk Innovation Co., Ltd. Pouch-type secondary battery
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