KR20160084066A - Battery Cell Comprising Unified Cathode Lead and Anode Lead - Google Patents

Battery Cell Comprising Unified Cathode Lead and Anode Lead Download PDF

Info

Publication number
KR20160084066A
KR20160084066A KR1020150000506A KR20150000506A KR20160084066A KR 20160084066 A KR20160084066 A KR 20160084066A KR 1020150000506 A KR1020150000506 A KR 1020150000506A KR 20150000506 A KR20150000506 A KR 20150000506A KR 20160084066 A KR20160084066 A KR 20160084066A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lead
electrode
battery cell
film
battery
Prior art date
Application number
KR1020150000506A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101846486B1 (en
Inventor
유희범
안창범
남상봉
신영준
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020150000506A priority Critical patent/KR101846486B1/en
Publication of KR20160084066A publication Critical patent/KR20160084066A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101846486B1 publication Critical patent/KR101846486B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • H01M2/26
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M2/024
    • H01M2/266
    • H01M2/30
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105Pouches or flexible bags
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/54Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M2002/0205
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

The present invention relates to a battery cell comprising an integral cathode lead and anode lead and, more specifically, to a battery cell where an electrode assembly of a structure in which a separation film is interposed between an anode and a cathode is embedded in a battery case. The battery cell comprises a battery case including an upper case and a lower case and in which a storage unit to mount electrode assembly in the upper case and/or the lower case is formed; the anode lead and the cathode lead protruded outside the battery case individually; and the electrode assembly in which electrode taps are stored in the battery case and are protruded from one end part and in which an electrode lead-electrode tap combination unit, where electrode taps of cathode plates are combined with the anode lead and the cathode lead, is formed. The cathode lead and the anode lead are integrally combined with the battery cell. A lead film having a shape that the thickness of the lead film is increased to the electrode lead-electrode tap combination unit is attached on the battery cell.

Description

일체형 양극리드 및 음극리드를 포함하는 전지셀 {Battery Cell Comprising Unified Cathode Lead and Anode Lead}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery cell including a positive electrode lead and a negative electrode lead,

본 발명은 일체형 양극리드 및 음극리드를 포함하는 전지셀에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell including an integral positive electrode lead and a negative electrode lead.

최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, rechargeable secondary batteries have been widely used as energy sources for wireless mobile devices. In addition, the secondary battery is attracting attention as an energy source for electric vehicles, hybrid electric vehicles, and the like, which is proposed as a solution for air pollution in existing gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels. Therefore, the types of applications using secondary batteries are diversifying due to the advantages of secondary batteries, and it is expected that secondary batteries will be applied to many fields and products in the future.

이러한 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다. 일반적으로, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류되며, 전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막 구조로 이루어져 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막에 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다.Such a secondary battery may be classified as a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, or a lithium polymer battery depending on the configuration of an electrode and an electrolytic solution. The amount of the lithium ion polymer battery Is growing. 2. Description of the Related Art Generally, a secondary battery includes a cylindrical battery and a prismatic battery in which an electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can according to the shape of a battery case, and a pouch type battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch- , And an electrode assembly embedded in the battery case is a power generation device that includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, and is capable of charging and discharging. The electrode assembly includes a long sheet-like positive electrode coated with an active material, A jelly-roll type which is wound with a separator interposed therebetween, and a stacked type in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes of a predetermined size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween.

이 중, 전지의 고용량화로 인해 케이스의 대면적화 및 얇은 소재로의 가공이 많은 관심을 모으고 있고, 이에 따라, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.Among them, due to the high capacity of the battery, enlargement of the size of the case and the processing of a thin material are attracting much attention. Accordingly, a stacked or stacked / folded type electrode assembly is embedded in a pouch-shaped battery case of an aluminum laminate sheet The pouch-shaped battery of the present invention has been gradually increased in usage due to low manufacturing cost, small weight, and easy shape deformation.

도 1에는 종래의 파우치형 이차전지가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 1 schematically shows a conventional pouch-type secondary battery.

도 1을 참조하면, 전지셀(10)의 전지케이스(20)에는 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극조립체가 수납되어 있으며, 두 개의 전극리드들(40, 41)이 양극 및 음극 탭들과 전기적으로 연결되어 전지케이스(20)로부터 돌출되어 있고, 전극리드들(40, 41)의 상하면에 개별 리드필름들(50, 51)이 각각 부착되어 있는 구조로 이루어져 있다.1, an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed therebetween is housed in a battery case 20 of the battery cell 10, and two electrode leads 40 and 41 are connected to the positive electrode and the negative electrode. And is structured such that individual lead films 50 and 51 are attached to the upper and lower surfaces of the electrode leads 40 and 41, respectively, while being electrically connected to the negative electrode taps and protruding from the battery case 20.

그러나, 이러한 종래의 리드필름들은 별개의 부재로서 전극리드들의 상면 및 하면에 각각 위치된 상태에서 전지케이스에 열융착시켜 실링되므로 전극리드들 간의 위치 조정이 불안정한 상태로 실링이 수행된다.However, since such conventional lead films are sealed as a separate member by being thermally fused to the battery case in a state in which they are respectively positioned on the upper and lower surfaces of the electrode leads, sealing is performed in a state in which the position adjustment between the electrode leads is unstable.

따라서, 전극리드들의 흔들림으로 인해 이차전지의 용량 및 성능이 저하되고, 안전상 문제가 발생할 수 있다.Therefore, the capacity and performance of the secondary battery may be deteriorated due to shaking of the electrode leads, which may cause safety problems.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

구체적으로, 본 발명의 목적은 양극 리드 및 음극 리드를 전지케이스에 흔들림 없이 고정하여 열융착시 유동을 방지하고, 열융착 잉여부의 변형을 방지하여 이차전지의 안전성에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전극조립체를 수용하고 있는 전지케이스, 전지케이스의 외부로 각각 돌출되어 있는 양극리드 및 음극리드, 및 전극 판의 전극 탭들이 양극리드 및 음극리드에 결합되는 전극리드-전극 탭 결합부가 형성되어 있는 전극조립체를 포함하고 있으며, 양극리드 및 음극리드에는 이들을 일체로 결합하고 전극리드-전극 탭 결합부를 향해 두께가 증대되는 형태의 리드필름이 부착되어 있는 구조로서, 양극 리드와 음극 리드를 일체로 결합하여 전극리드간의 간격을 일정하게 유지하므로 전지케이스의 열융착 잉여부의 변형을 방지하고, 이로 인하여 전지케이스 상단과 전지셀 사이의 전기 절연성을 증가시켜 이차전지의 안전성을 확보할 수 있는 일체형 양극리드 및 음극리드를 포함하는 전지셀을 제공하는 것이다.More particularly, it is an object of the present invention to solve the problem of the safety of the secondary battery by preventing the cathode lead and the cathode lead from swinging in the battery case to prevent the flow during the heat fusion and preventing the deformation of the heat- A positive electrode lead and a negative electrode lead protruding from the outside of the battery case, respectively, and an electrode lead-electrode tab joint portion in which electrode tabs of the electrode plate are coupled to the positive electrode lead and the negative electrode lead, The positive electrode lead and the negative electrode lead are integrally joined to each other, and the lead film is attached to the electrode lead-electrode tab connecting portion in such a manner that the thickness thereof is increased toward the coupling portion. The positive electrode lead and the negative electrode lead are integrally joined It is possible to prevent the deformation of the thermal welding surplus portion of the battery case by keeping the gap between the electrode leads constant, Open the battery case is to increase the electrical insulation between the upper and the battery cell provides a cell comprising a positive electrode lead piece and a negative electrode lead that can ensure the safety of the secondary battery.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀은,According to an aspect of the present invention, there is provided a battery cell comprising:

양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체가 전지케이스에 내장되어 있는 전지셀로서,A battery cell in which an electrode assembly having a separator interposed between an anode and a cathode is embedded in a battery case,

상부 케이스 및 하부 케이스로 이루어져 있고, 상기 상부 케이스 및/또는 상기 하부 케이스에 전극조립체의 장착을 위한 수납부가 형성되어 있는 전지케이스;A battery case comprising: an upper case and a lower case, wherein the upper case and / or the lower case have a storage part for mounting the electrode assembly;

상기 전지케이스의 외부로 각각 돌출되어 있는 양극리드 및 음극리드; 및A positive electrode lead and a negative electrode lead protruding from the outside of the battery case, respectively; And

상기 전지케이스에 수납되며 전극 탭들이 일측 단부로부터 돌출되어 있고, 극판들의 전극 탭들이 양극리드 및 음극리드에 결합되는 전극리드-전극 탭 결합부가 형성되어 있는 전극조립체;Electrode assemblies accommodated in the battery case and having electrode tabs protruded from one end thereof, and electrode tabs of the electrode plates being coupled to the cathode leads and the anode leads;

를 포함하고 있으며,, ≪ / RTI >

상기 양극리드 및 음극리드에는 이들을 일체로 결합하고 전극리드-전극 탭 결합부를 향해 두께가 증대되는 형태의 리드필름이 부착되어 있는 구조로 구성되어 있다.The positive electrode lead and the negative electrode lead have a structure in which a lead film is integrally joined to the electrode lead and the negative electrode lead and the thickness of the lead film is increased toward the electrode lead-electrode tab coupling portion.

즉, 본 발명에 따른 일체형 양극리드 및 음극리드를 포함하는 전지셀은, 양극 리드와 음극 리드를 일체로 결합하여 전극리드간의 간격을 일정하게 유지하므로 전지케이스의 테라스 부위의 변형을 방지하고, 또한 전지케이스 상단과 전지셀 사이의 전기 절연성을 증가시켜 이차전지의 안전성을 확보할 수 있다.In other words, the battery cell including the integral type positive electrode lead and the negative electrode lead according to the present invention can prevent the deformation of the terrace portion of the battery case by keeping the gap between the electrode leads constant by combining the positive electrode lead and the negative electrode lead integrally, The electrical insulation between the upper end of the battery case and the battery cell is increased, thereby securing the safety of the secondary battery.

본 발명에 따르면, 상기 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 케이스일 수 있다.According to the present invention, the battery case may be a pouch-type case made of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지케이스는 전극조립체가 내장된 상태에서 전극조립체 수납부의 외주 부위가 열융착될 수 있다. In one specific example, the outer circumferential portion of the electrode assembly receiving portion may be thermally fused in a state where the electrode assembly is embedded in the battery case.

여기서, 상기 양극리드 및 음극리드는 전극조립체로부터 일측 방향으로 함께 돌출되어 있는 구조일 수 있다. Here, the positive electrode lead and the negative electrode lead may protrude from the electrode assembly in one direction.

하나의 구체적인 예에서, 상기 리드필름은 그것의 길이를 기준으로 길이의 중앙부로부터 전극탭 측으로 두께가 증대되는 구조일 수 있다.In one specific example, the lead film may have a structure in which the thickness is increased from the center of the length to the electrode tab side with respect to its length.

또 다른 구체적인 예로서, 일측 단부로부터 전극탭 측으로 두께가 증대되는 구조일 수 있다.As another specific example, the thickness may be increased from one end to the electrode tab side.

경우에 따라서, 상기 리드필름과 전극리드는, 전지케이스 상단과 전지셀 사이의 전기 절연성을 증가시키기 위해, 두께가 증대되는 부분 및 최대 두께의 단부에서 각각 절곡되어 있는 구조일 수 있다. In some cases, the lead film and the electrode lead may have a structure in which the lead film and the electrode lead are respectively bent at a portion where the thickness is increased and at an end portion with the maximum thickness in order to increase the electrical insulation between the cell case top and the battery cell.

예를 들어, 상기 두께가 증대되는 부분 및 최대 두께의 단부의 절곡 각도는 평면을 기준으로 20도 내지 80도의 범위일 수 있다.For example, the bending angle of the portion where the thickness is increased and the end portion of the maximum thickness may be in the range of 20 to 80 degrees with respect to the plane.

상기 구조에서 상기 리드필름의 증대된 부위의 최대 두께는 리드필름의 증대되지 않은 두께를 기준으로 200% 내지 5000% 범위일 수 있다. In this structure, the maximum thickness of the increased portion of the lead film may range from 200% to 5000%, based on the unabstantiated thickness of the lead film.

또, 상기 리드필름의 증대된 부위의 최대 두께는 전극조립체의 두께보다 작을 수 있다.In addition, the maximum thickness of the increased portion of the lead film may be smaller than the thickness of the electrode assembly.

상기 두께 범위를 벗어나게 되면 절연효과가 떨어지거나 전극조립체를 전지케이스에 수납하는데 문제가 발생할 수 있으므로 바람직하지 않다.If the thickness is out of the above range, the insulating effect may be deteriorated or a problem may occur in housing the electrode assembly in the battery case.

하나의 구체적인 예에서, 상기 리드필름은 전극리드의 일면에 부착되는 제 1 필름과 타면에 부착되는 제 2 필름으로 이루어져 있고, 제 1 필름의 두께가 증대되는 형태일 수 있다.In one specific example, the lead film may be in the form of a first film which is attached to one side of the electrode lead and a second film which is attached to the other side, and the thickness of the first film is increased.

또 다른 구체적인 예에서, 상기 리드필름은 전극리드의 일면에 부착되는 제 1 필름과 타면에 부착되는 제 2 필름으로 이루어져 있고, 제 1 필름 및 제 2 필름의 두께가 각각 증대되는 형태일 수 있다. In another specific example, the lead film may be formed of a first film attached to one surface of the electrode lead and a second film attached to the other surface, and the thicknesses of the first film and the second film may be increased respectively.

예를 들어, 상기 두께의 증대는 증대 기울기가 직선인 선형적 증대되는 형태이거나, 증대 기울기가 원호인 누적 증대되는 형태일 수 있다.For example, the increase in thickness may be in the form of a linearly augmented shape in which the increasing slope is a straight line, or a cumulative increasing shape in which the increasing slope is a circular arc.

본 발명에 따르면, 상기 전지셀은 리튬 이차전지일 수 있고, 상기 전지셀을 포함하는 전지팩을 제공한다.According to the present invention, the battery cell may be a lithium secondary battery, and the battery pack includes the battery cell.

본 발명은 또한, 상기 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a device including the battery pack as a power source.

이러한 디바이스는, 예를 들어, 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 태플릿 PC, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다. Such devices include, for example, cellular phones, portable computers, smart phones, tablet PCs, smart pads, netbooks, light electronic vehicles (LEVs), electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug- ≪ / RTI >

이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.The structure and manufacturing method of such a device are well known in the art, so a detailed description thereof will be omitted herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 일체형 양극리드 및 음극리드를 포함하는 전지셀은, 양극 리드와 음극 리드를 일체로 결합하여 전극리드간의 간격을 일정하게 유지하므로 전지케이스의 열융착 잉여부의 변형을 방지하는 효과를 제공한다. As described above, the battery cell including the integral type positive electrode lead and the negative electrode lead according to the present invention has a structure in which the positive electrode lead and the negative electrode lead are integrally combined to maintain a constant interval between the electrode leads, . ≪ / RTI >

또한, 전지케이스 상단과 전지셀 사이의 전기 절연성을 증가시켜 이차전지의 성능 개선 및 안전성을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.Further, it is possible to increase the electrical insulation between the upper end of the battery case and the battery cell, thereby improving the performance and safety of the secondary battery.

도 1은 종래의 양극리드 및 음극리드가 스택형 전극조립체에 부착되어 있는 개략적인 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 일체형 양극리드 및 음극리드가 접속되어 있는 스택형 전극조립체를 포함하고 있는 파우치형 이차전지의 모식도이다;
도 3은 도 2의 리드 필름에 전극리드가 부착되어 있는 상태를 나타내는 측면도이다;
도 4는 도 2의 본 발명의 실시예에 따른 리드 필름에 양극리드 및 음극리드가 부착되고 전극조립체의 전극 탭들과 접속되어 파우치형 이차전지에 수납되어 있는 상태를 개략적으로 도시하는 일부 확대 단면도이다;
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 리드 필름과 전극리드의 모식도이다;
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 리드 필름과 전극리드의 모식도이다.
1 is a schematic diagram of a conventional cathode lead and cathode lead attached to a stacked electrode assembly;
2 is a schematic view of a pouch type secondary battery including a stacked electrode assembly to which an integrated positive electrode lead and a negative electrode lead are connected according to an embodiment of the present invention;
3 is a side view showing a state in which an electrode lead is attached to the lead film of Fig. 2;
FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing a state in which a cathode lead and a cathode lead are attached to a lead film according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2 and connected to the electrode tabs of the electrode assembly and housed in the pouch type secondary battery ;
5 is a schematic view of a lead film and an electrode lead according to a second embodiment of the present invention;
6 is a schematic view of a lead film and an electrode lead according to a third embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.

도 2 내지 도 4에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 일체형 양극리드 및 음극리드의 상하면에 리드 필름이 부착되어 있고, 양극리드 및 음극리드가 전극조립체의 전극 탭들과 접속되어 파우치형 이차전지에 수납되어 있는 전지셀의 모식도가 도시되어 있다.FIGS. 2 to 4 show a leadfilter attached to the upper and lower surfaces of the integrated positive electrode lead and the negative electrode lead according to an embodiment of the present invention, and the positive electrode lead and the negative electrode lead are connected to the electrode tabs of the electrode assembly, A schematic view of a battery cell accommodated therein is shown.

도 2 내지 도 4를 함께 참조하면, 전지셀(100)은 전지케이스(120), 양극리드(141) 및 음극리드(142), 및 극판들의 전극 탭들(131, 132)가 양극리드(141) 및 음극리드(142)에 결합되어 있는 전극조립체(130)을 포함하여 구성되어 있다.2 through 4, the battery cell 100 includes the battery case 120, the positive electrode lead 141 and the negative electrode lead 142, and the electrode tabs 131 and 132 of the electrode plates, And an electrode assembly 130 coupled to the negative electrode lead 142.

전지케이스(120)은 전극조립체(130)의 양극 및 음극 탭들(131, 132)와 전기적으로 연결되어 있고, 양극리드(141) 및 음극리드(142)가 전지케이스(120)의 상단(124)에 위치하여 일측 방향으로 노출되도록 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있다.The battery case 120 is electrically connected to the positive and negative electrode tabs 131 and 132 of the electrode assembly 130 and the positive electrode lead 141 and the negative electrode lead 142 are connected to the upper end 124 of the battery case 120, And is sealed so as to be exposed in one direction.

구체적으로, 전지케이스(120)은 전극조립체(130)이 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(123)을 포함하는 케이스 본체(121) 및 본체(121)에 일체로서 연결되어 있는 커버(122)로 이루어져 있다. 이러한 전지케이스(120)은 라미네이트 시트로 이루어져 있으며, 최외각을 이루는 외측 수지층(120a), 물질의 관통을 방지하는 차단성 금속층(120b), 및 밀봉을 위한 내측 수지층(120c)로 구성되어 있다.Specifically, the battery case 120 includes a case body 121 including a concave shaped housing 123 on which the electrode assembly 130 can be placed, and a cover 122 integrally connected to the body 121. [ Lt; / RTI > The battery case 120 is made of a laminated sheet and includes an outer resin layer 120a forming an outermost layer, a barrier metal layer 120b for preventing penetration of a material, and an inner resin layer 120c for sealing have.

전극리드(140)은 양극리드(141) 및 음극리드(142)를 포함하고 있고, 전극리드(140)의 상면에는 이들을 일체로 결합하고 전극리드-전극 탭 결합부(도시 생략) 방향으로 두께가 증대되는 부분(153)이 형성되어 있는 제 1 리드필름(150)이 부착되어 있고, 전극리드(140)의 하면에는 균일한 두께의 제 2 리드필름(151)이 부착되어 있다.The electrode lead 140 includes a positive electrode lead 141 and a negative electrode lead 142. The electrode lead 140 is integrally joined to the upper surface of the electrode lead 140 and has a thickness in the direction of the electrode lead- A first lead film 150 on which an enlarged portion 153 is formed is attached and a second lead film 151 having a uniform thickness is attached on the lower surface of the electrode lead 140. [

제 1 리드필름(150)의 두께는 제 1 리드필름(150)의 길이를 기준으로 중앙부로부터 전극탭들(131, 132)와 접속되는 방향(X 방향)으로 증대된다.The thickness of the first lead film 150 is increased in the direction (X direction) in which it is connected to the electrode taps 131 and 132 from the center portion with respect to the length of the first lead film 150.

제 1 리드필름(150)의 증대된 부분(153)의 최대 두께(T1)은 전극조립체(130)의 두께보다 작고, 제 1 리드필름(150)의 증대되지 않은 두께(T2)에 비해 대략 1000%의 두께를 가진다.The maximum thickness T 1 of the increased portion 153 of the first leadfilm 150 is less than the thickness of the electrode assembly 130 and is less than the ungrown thickness T 2 of the first leadfilm 150 And has a thickness of about 1000%.

리드필름들(150, 151)과 양극리드(141) 및 음극리드(142)는 전지케이스(120)의 상단(125)와 전지셀(100) 사이의 전기 절연성을 증가시키기 위해, 제 1 리드필름(150)의 두께가 증대되는 부분(153)에서 지면을 기준으로 대략 70도로 절곡되어 있고, 최대 두께(T1)의 단부(154)에서는 전지케이스(120)의 내부에 수납되도록 절곡되어 있다. 제 1 리드필름(150)의 증대된 부분(153)의 두께가 전극조립체(130)의 두께보다 크면 절곡된 후에 전지케이스(120)에 수납이 용이하지 않으므로 바람직하지 않다.The lead films 150 and 151 and the positive electrode lead 141 and the negative electrode lead 142 are formed in the same direction as the first lead film 150 and the second lead film 152 in order to increase the electrical insulation between the upper end 125 of the battery case 120 and the battery cell 100. [ The end portion 154 of the maximum thickness T 1 is bent so as to be housed inside the battery case 120. The end portion 154 of the maximum thickness T 1 is bent at about 70 degrees with respect to the ground. If the thickness of the enlarged portion 153 of the first leadfilm 150 is larger than the thickness of the electrode assembly 130, it is not preferable because it is not easy to store it in the battery case 120 after it is bent.

제 1 리드필름(150)에서 두께의 증대는 평면을 기준으로 기울기가 대략 40°이며 선형적으로 증대되어 있다.The increase in the thickness of the first lead film 150 is linearly increased at a slope of about 40 degrees with respect to a plane.

도 5에는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 리드 필름과 전극리드의 모식도가 도시되어 있다.5 is a schematic view of a lead film and an electrode lead according to a second embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 제 1 리드필름(250)이 전극리드(240)의 일면에 부착되어 있고, 제 2 리드필름(251)이 전극리드(240)의 타면에 부착되어 있으며, 제 1 리드필름(250) 및 제 2 리드필름(251)의 두께가 제 1 리드필름(250)의 중앙부로부터 전극 탭과 결합하는 방향으로 각각 선형적으로 증대되는 부위들(253, 254)가 형성되어 있다.5, the first lead film 250 is attached to one surface of the electrode lead 240, the second lead film 251 is attached to the other surface of the electrode lead 240, Portions 253 and 254 are formed in which the thicknesses of the first lead film 250 and the second lead film 251 linearly increase from the center of the first lead film 250 to the direction of engaging with the electrode tabs.

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 리드 필름과 전극리드의 모식도가 도시되어 있다.6 is a schematic view of a lead film and an electrode lead according to a third embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 제 1 리드필름(350)이 전극리드(340)의 일면에 부착되어 있고, 제 2 리드필름(351)이 전극리드(340)의 타면에 부착되어 있으며, 제 1 리드필름(350) 및 제 2 리드필름(351)의 두께가 제 1 리드필름(350)의 중앙부로부터 전극 탭과 결합하는 방향으로 각각 원호의 형태로 누적 증대되는 부위들(353, 354)가 각각 형성되어 있다.
6, the first lead film 350 is attached to one surface of the electrode lead 340, the second lead film 351 is attached to the other surface of the electrode lead 340, Portions 353 and 354, in which the thicknesses of the first lead film 350 and the second lead film 351 are cumulatively increased in the direction of coupling with the electrode tabs from the central portion of the first lead film 350, have.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

Claims (17)

양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체가 전지케이스에 내장되어 있는 전지셀로서,
상부 케이스 및 하부 케이스로 이루어져 있고, 상기 상부 케이스 및/또는 상기 하부 케이스에 전극조립체의 장착을 위한 수납부가 형성되어 있는 전지케이스;
상기 전지케이스의 외부로 각각 돌출되어 있는 양극리드 및 음극리드; 및
상기 전지케이스에 수납되며 전극 탭들이 일측 단부로부터 돌출되어 있고, 극판들의 전극 탭들이 양극리드 및 음극리드에 결합되는 전극리드-전극 탭 결합부가 형성되어 있는 전극조립체;
를 포함하고 있으며,
상기 양극리드 및 음극리드에는 이들을 일체로 결합하고 전극리드-전극 탭 결합부를 향해 두께가 증대되는 형태의 리드필름이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
A battery cell in which an electrode assembly having a separator interposed between an anode and a cathode is embedded in a battery case,
A battery case comprising: an upper case and a lower case, wherein the upper case and / or the lower case have a storage part for mounting the electrode assembly;
A positive electrode lead and a negative electrode lead protruding from the outside of the battery case, respectively; And
Electrode assemblies accommodated in the battery case and having electrode tabs protruded from one end thereof, and electrode tabs of the electrode plates being coupled to the cathode leads and the anode leads;
, ≪ / RTI >
Wherein the positive electrode lead and the negative electrode lead are integrally joined to each other and a lead film having a thickness increasing toward the electrode lead-electrode tab connecting portion is attached.
제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 케이스인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the battery case is a pouch-shaped case made of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer. 제 2 항에 있어서, 상기 전지케이스는 전극조립체가 내장된 상태에서 전극조립체 수납부의 외주 부위가 열융착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 2, wherein the battery case has an outer peripheral portion of the electrode assembly receiving portion thermally fused in a state where the electrode assembly is embedded. 제 1 항에 있어서, 상기 양극리드 및 음극리드는 전극조립체로부터 일측 방향으로 함께 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the positive electrode lead and the negative electrode lead protrude from the electrode assembly in one direction. 제 1 항에 있어서, 상기 리드필름은 그것의 길이를 기준으로 길이의 중앙부로부터 전극탭 측으로 두께가 증대되는 구조를 가진 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the lead film has a structure in which the thickness of the lead film increases from the center of the length to the electrode tab side with respect to the length thereof. 제 1 항에 있어서, 상기 리드필름과 전극리드는, 전지케이스 상단과 전지셀 사이의 전기 절연성을 증가시키기 위해, 두께가 증대되는 부분 및 최대 두께의 단부에서 각각 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the lead film and the electrode lead are bent at a portion where the thickness is increased and at an end portion of the maximum thickness in order to increase the electrical insulation between the upper end of the cell case and the battery cell . 제 6 항에 있어서, 상기 두께가 증대되는 부분 및 최대 두께의 단부의 절곡 각도는 평면을 기준으로 20도 내지 80도의 범위인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 6, wherein the bending angle of the portion where the thickness is increased and the end portion of the maximum thickness are in a range of 20 to 80 degrees with respect to a plane. 제 6 항에 있어서, 상기 리드필름의 증대된 부위의 최대 두께는 리드필름의 증대되지 않은 두께를 기준으로 200% 내지 5000% 범위인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 6, wherein the maximum thickness of the increased portion of the lead film is in the range of 200% to 5000% based on the unabstantiated thickness of the lead film. 제 8 항에 있어서, 상기 리드필름의 증대된 부위의 최대 두께는 전극조립체의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 8, wherein the maximum thickness of the increased portion of the lead film is smaller than the thickness of the electrode assembly. 제 5 항에 있어서, 상기 리드필름은 전극리드의 일면에 부착되는 제 1 필름과 타면에 부착되는 제 2 필름으로 이루어져 있고, 제 1 필름의 두께가 증대되는 형태인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 5, wherein the lead film comprises a first film attached to one surface of the electrode lead and a second film attached to the other surface, and the thickness of the first film is increased. 제 5 항에 있어서, 상기 리드필름은 전극리드의 일면에 부착되는 제 1 필름과 타면에 부착되는 제 2 필름으로 이루어져 있고, 제 1 필름 및 제 2 필름의 두께가 각각 증대되는 형태인 것을 특징으로 하는 전지셀.[6] The method of claim 5, wherein the lead film comprises a first film attached to one surface of the electrode lead and a second film attached to the other surface, wherein the thickness of the first film and the second film is increased respectively . 제 1 항에 있어서, 상기 두께의 증대는 증대 기울기가 직선인 선형적 증대인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the increase in thickness is a linear increase in which the increasing slope is a straight line. 제 1 항에 있어서, 상기 두께의 증대는 증대 기울기가 원호인 누적 증대인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the increase in thickness is a cumulative increase in an increase slope of the arc. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the battery cell is a lithium secondary battery. 제 14 항에 따른 전지셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising the battery cell according to claim 14. 제 15 항에 따른 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 디바이스.A device comprising the battery pack according to claim 15 as a power source. 제 16 항에 있어서, 상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 태플릿 PC, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 디바이스.17. The method of claim 16, wherein the device is selected from the group consisting of a mobile phone, a portable computer, a smart phone, a tablet PC, a smart pad, a netbook, a LEV (Light Electronic Vehicle), an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, ≪ / RTI > device.
KR1020150000506A 2015-01-05 2015-01-05 Battery Cell Comprising Unified Cathode Lead and Anode Lead KR101846486B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150000506A KR101846486B1 (en) 2015-01-05 2015-01-05 Battery Cell Comprising Unified Cathode Lead and Anode Lead

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150000506A KR101846486B1 (en) 2015-01-05 2015-01-05 Battery Cell Comprising Unified Cathode Lead and Anode Lead

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160084066A true KR20160084066A (en) 2016-07-13
KR101846486B1 KR101846486B1 (en) 2018-04-10

Family

ID=56505490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150000506A KR101846486B1 (en) 2015-01-05 2015-01-05 Battery Cell Comprising Unified Cathode Lead and Anode Lead

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101846486B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11011807B2 (en) 2017-02-02 2021-05-18 Lg Chem, Ltd. Battery and frame for mechanically coupling electrode tab to electrode lead in battery
WO2022080673A1 (en) * 2020-10-16 2022-04-21 주식회사 엘지에너지솔루션 Pouch type secondary battery and battery module including same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4211322B2 (en) 2002-08-26 2009-01-21 日産自動車株式会社 Multilayer battery, battery pack, battery module and electric vehicle
JP5844052B2 (en) * 2011-02-04 2016-01-13 三洋電機株式会社 Multilayer battery and method for manufacturing the same
KR101375398B1 (en) 2013-06-13 2014-03-17 주식회사 엘지화학 Pouch type secondary battery having enhanced electrical insulation and wetting properties

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11011807B2 (en) 2017-02-02 2021-05-18 Lg Chem, Ltd. Battery and frame for mechanically coupling electrode tab to electrode lead in battery
WO2022080673A1 (en) * 2020-10-16 2022-04-21 주식회사 엘지에너지솔루션 Pouch type secondary battery and battery module including same
CN114930621A (en) * 2020-10-16 2022-08-19 株式会社Lg新能源 Pouch type secondary battery and battery module including the same
JP2023512223A (en) * 2020-10-16 2023-03-24 エルジー エナジー ソリューション リミテッド POUCH TYPE SECONDARY BATTERY AND BATTERY MODULE INCLUDING THE SAME

Also Published As

Publication number Publication date
KR101846486B1 (en) 2018-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210351463A1 (en) Pouch Type Case And Battery Pack Including The Same
US11437683B2 (en) Battery cell of venting structure using taping
US10388918B2 (en) Secondary battery
US20140205879A1 (en) Battery cell of novel structure
US9209493B2 (en) Battery pack
KR101578794B1 (en) Battery Cell Having Lead-Tap Joint of Improved Coupling Force
CN106299488B (en) Secondary battery and method for manufacturing same
EP3486967B1 (en) Battery cell comprising electrode lead facing outer surface of electrode assembly
KR20140100032A (en) Battery Cell Having Structure of Steps-Formed
US11522249B2 (en) Pouch-type battery cell including venting member and battery pack including the same
JP2017513183A (en) Battery cell including asymmetric structure and bay structure
US10629944B2 (en) Battery cell
KR101725901B1 (en) Battery Cell Comprising Battery Case of Shape Corresponding to Electrode Assembly of Stair-like Structure
US20200044225A1 (en) Secondary battery
KR102654770B1 (en) Rechargeable battery
KR101797694B1 (en) Battery Pack Having Small PCM
KR101846486B1 (en) Battery Cell Comprising Unified Cathode Lead and Anode Lead
KR20150124124A (en) Battery Cell Having Minimized Sealing Residue Portion
KR20150046533A (en) Pouch type secondary battery and battery pack including the same
KR20170012971A (en) Battery Cell Having Improved Design Freedom in Positioning of Electrode Lead
US20200058919A1 (en) Rechargeable battery
KR102006227B1 (en) Assembly Having Safety Element for Protection against Overcurrent and Overheating and Battery Cell Comprising the Same
KR101577186B1 (en) Battery Cell Having Position-changeable Electrode Lead
KR20210034390A (en) Secondary battery and device including the same
KR102576583B1 (en) Bettery cell

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant