KR20160118083A - 2차 전지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에이징 기간 중 이너 셀부재의 유동을 방지할 수 있는 2차 전지에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 2차 전지는 2차 전지의 파우치 내부에 내장되는 이너 셀, 상기 이너 셀로부터 연장되며 절곡부를 형성하는 탭부재 상기 파우치와 상기 탭부재 사이를 절연하도록 상기 탭부재에 접착되는 절연부재 및 상기 절연부재로부터 돌출되며, 상기 절곡부의 표면에 접착되는 연장 절연부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

2차 전지{SECONDARY BATTERY}

본 발명은 2차 전지에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 에이징(aging) 기간 중 이너 셀부재의 유동을 방지할 수 있는 2차 전지에 관한 것이다.

물질의 물리적 반응이나 화학적 반응을 통해 전기에너지를 생성시켜 외부로 전원을 공급하게 되는 전지(cell, battery)는 각종 전기전자 기기로 둘러싸여 있는 생활환경에 따라, 건물로 공급되는 교류 전원을 획득하지 못할 경우나 직류전원이 필요할 경우 사용하게 된다.

이와 같은 전지 중에서 화학적 반응을 이용하는 화학전지인 일차전지와 이차전지가 일반적으로 많이 사용되고 있는데, 일차전지는 건전지로 통칭되는 것으로 소모성 전지이다. 또한, 이차전지는 전류와 물질 사이의 산화환원과정이 다수 반복 가능한 소재를 사용하여 제조되는 재충전식 전지로서, 전류에 의해 소재에 대한 환원반응이 수행되면 전원이 충전되고, 소재에 대한 산화반응이 수행되면 전원이 방전되는데, 이와 같은 충전-방전이 반복적으로 수행되면서 전기가 생성되게 된다.

리튬 2차 전지는 전해질 형태에 따라 리튬 금속전지, 리튬 이온전지, 리튬 2차 전지로 나눌 수 있다.

여기서 리튬 2차 전지는 전해질이 고체 또는 젤 형태이기 때문에 불의의 사고로 전지가 파손되어도 전해질이 밖으로 새어 나가지 않아 발화하거나 폭발할 우려가 거의 없어 안정성이 확보되고 에너지 효율이 높다는 장점이 있다.

또한, 견고한 금속 외장을 사용할 필요가 없고, 용도에 따라 다양한 크기와 모양으로 제조할 수 있으며, 3mm이하 두께로 제작이 가능하고 무게도 30% 이상 줄일 수 있으며, 대량생산 및 대형전지 제조가 가능하다.

이런 이유로 리튬 2차 전지는 현재 상용화되어 다양한 분야에서 사용되고 있다.

일본공개특허공보 제2009-187711호에는 종래의 전기 화학적 디바이스의 제조 방법 및 전기 화학적 디바이스가 공지되어 있다.

이러한 종래의 기술은 에이징 과정을 거치는데 에이징 기간 중 중력 또는 빈 공간에 의해 이너 셀이 유동하게 된다.

이렇게 이너 셀이 유동하게 되면 이너 셀로부터 연장되는 텝에 형성된 절곡부가 중력 및 외부 충격으로부터 이너 셀의 위치를 유지시키는 기능을 유지하지 못하게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 위와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 에이징 과정에서 이너 셀이 유동하지 못하도록 탭부재의 절곡부에 형성되는 틈새를 제거하여 이너 셀의 위치를 유지시킬 수 있도록 하는 이차 전지를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 2차 전지는 2차 전지의 파우치 내부에 내장되는 이너 셀, 상기 이너 셀로부터 연장되며 절곡부를 형성하는 탭부재 상기 파우치와 상기 탭부재 사이를 절연하도록 상기 탭부재에 접착되는 절연부재 및 상기 절연부재로부터 돌출되며, 상기 절곡부의 표면에 접착되는 연장 절연부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연장 절연부는 상기 절연부재보다 두께가 두꺼울 수 있다.

상기 연장 절연부는 상기 절곡부와 상기 이너 셀의 사이에 삽입될 수 있다.

상기 연장 절연부는 일측면이 상기 절곡부에 접착되고 타측면이 상기 이너 셀에 접착될 수 있다.

상기 연장 절연부는 상기 절곡부의 내측에 삽입될 수 있다.

상기 연장 절연부는 양면이 각각 상기 절곡부의 서로 마주보는 내면에 각각 접착될 수 있다.

상기 절연부재와 상기 연장 절연부는 상기 이너 셀에 열 접착될 수 있다.

본 발명에 따르면, 절연부재가 이너 셀과 탭부재에 부착됨과 동시에 연장 절연부가 탭부재의 절곡부 또는 절곡부와 이너 셀의 사이에 형성되는 틈새에 부착되어 이너 셀의 위치를 유지시킬 수 있도록 함에 따라 제품 품질의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 절연부재가 이너 셀과 탭부재의 절곡부에 접착되는 면적을 극대화하여 절연성을 향상시키는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 이너 셀과 탭부재의 절곡부 부위의 틈새를 극소화하여 제품의 변형을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지의 내부가 투시되도록 평면에서 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 절연부재와 연장 절연부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 이너 셀과 탭부재의 사이에 절연부재와 연장 절연부가 접착된 것을 도시한 사용상태도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 이너 셀과 탭부재의 사이에 절연부재와 연장 절연부가 접착된 것을 도시한 사용상태도이다.

이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지의 내부가 투시되도록 평면에서 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 절연부재와 연장 절연부를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 2차 전지(10)의 파우치(11) 내부에 내장되는 이너 셀(13), 상기 이너 셀(13)로부터 연장되며 절곡부(21)를 형성하는 탭부재(20), 상기 파우치(11)와 상기 탭부재(20) 사이를 절연하도록 상기 탭부재(20)에 접착되는 절연부재(30) 및 상기 절연부재(30)로부터 돌출되며, 상기 절곡부(21)의 표면에 접착되는 연장 절연부(31)를 포함한다.

상기 이너 셀(13)은 서로 대향하는 양극판과 음극판 그리고 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하는 전극조립체일 수 있다.

상기 탭부재(20)는 상기 이너 셀(13)을 외부와 전기적으로 연결하기 위한 것이며, 상기 이너 셀(13)의 절곡부(21)는 중력 및 외부 충격으로부터 상기 이너 셀(13)을 정상적으로 유지시키기 위한 것이다.

이러한 상기 절곡부(21)는 상기 탭부재(20)의 길이 중에 상기 탭부재(20)로부터 연장되어 일측으로 경사지게 절곡되고 다시 타측으로 경사지게 절곡되어 끝단이 상기 탭부재(20)로 연속되게 연결됨에 따라 상기 탭부재(20)에 탄성을 보강할 수 있다.

상기 절연부재(30)는 테이프, 절연 테이프 등과 같이 상기 이너 셀(13)과 상기 텝부재(20)에 단면이 접착 가능하며 절연 기능을 갖는 것이 좋다.

상기 연장 절연부(31)는 상기 절연부재(30)의 넓이면 일측으로 기립되게 형성되어 상기 절연부재(30)가 상기 이너 셀(13)로부터 상기 탭부재(20)까지 연결되게 부착된 상태에서 상기 탭부재(20)로부터 절곡된 상기 절곡부(21)의 표면에 접착될 수 있도록 하는 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 이너 셀과 탭부재의 사이에 절연부재와 연장 절연부가 접착된 것을 도시한 사용상태도이다.

도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 연장 절연부(31)는 양면에 접착제가 마련되고 상기 절곡부(21)와 상기 이너 셀(13)의 사이에 삽입되어 일측면은 상기 절곡부(21)에 부착되고 타측면은 상기 이너 셀(13)에 접착될 수 있다.

이때, 상기 연장 절연부(31)는 상기 절연부재(30)보다 두께가 두꺼워 상기 절곡부(21)와 상기 이너 셀(13) 사이의 틈새를 메워 빈공간을 제거하는 역할을 한다.

따라서, 상기 파우치(11)와 상기 탭부재(20) 사이의 절연 기능과 함께 중력 및 외부 충격에도 상기 이너 셀(13)을 고정시키는 효과가 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 이너 셀과 탭부재의 사이에 절연부재와 연장 절연부가 접착된 것을 도시한 사용상태도이다.

도 4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 연장 절연부(31)는 양면에 접착제가 마련되고, 상기 연장 절연부(31)가 상기 절곡부(21)의 내측에 삽입되어 상기 절곡부(21)의 서로 마주보는 내면에 각각 상기 연장 절연부(31)의 양측면이 각각 접착될 수 있다.

이때, 상기 연장 절연부(31)는 상기 절연부재(30)보다 두께가 두꺼워 상기 절곡부(21)의 내측 틈새를 메워 빈공간을 제거하는 역할을 한다.

따라서, 상기 파우치(11)와 상기 탭부재(20) 사이의 절연 기능과 함께 중력 및 외부 충격에도 상기 이너 셀(13)을 고정시키는 효과가 있다.

한편, 본 발명에 따르면 상기 절연부재(30)와 상기 연장 절연부(31)는 상기 이너 셀(13)에 열 접착되어 전해액과 접착제의 반응으로 인해 접착력이 약해지는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 2차 전지는, 절연부재가 이너 셀과 탭부재에 부착됨과 동시에 연장 절연부가 탭부재의 절곡부 또는 절곡부와 이너 셀의 사이에 형성되는 틈새에 부착되어 이너 셀의 위치를 유지시킬 수 있도록 함에 따라 제품 품질의 신뢰성을 높이는 효과가 있고, 절연부재가 이너 셀과 탭부재의 절곡부에 접착되는 면적을 극대화하여 절연성을 향상시키는 효과가 있고, 이너 셀과 탭부재의 절곡부 부위의 틈새를 극소화하여 제품의 변형을 방지하는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 2차 전지를 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

10: 2차 전지
11: 파우치
13: 이너 셀
20: 탭부재
21: 절곡부
30: 접착부재
31: 연장 접착부

Claims (7)

1. 2차 전지(10)의 파우치(11) 내부에 내장되는 이너 셀(13);
   상기 이너 셀(13)로부터 연장되며 절곡부(21)를 형성하는 탭부재(20);
   상기 파우치(11)와 상기 탭부재(20) 사이를 절연하도록 상기 탭부재(20)에 접착되는 절연부재(30); 및
   상기 절연부재(30)로부터 돌출되며, 상기 절곡부(21)의 표면에 접착되는 연장 절연부(31); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 연장 절연부(31)는 상기 절연부재(30)보다 두께가 두꺼운 것을 특징으로 하는 2차 전지.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 연장 절연부(31)는 상기 절곡부(21)와 상기 이너 셀(13)의 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 연장 절연부(31)는 일측면이 상기 절곡부(21)에 접착되고 타측면이 상기 이너 셀(13)에 접착되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 연장 절연부(31)는 상기 절곡부(21)의 내측에 삽입되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 연장 절연부(31)는 양면이 각각 상기 절곡부(21)의 서로 마주보는 내면에 각각 접착되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 절연부재(30)와 상기 연장 절연부(31)는 상기 이너 셀(13)에 열 접착되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.

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