KR20160129595A - 파우치형 이차전지용 전지케이스 및 이를 이용한 파우치형 이차전지 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 외부 피복층, 금속층 및 내부층을 순차적으로 포함하는 라미네이트 시이트로부터 형성된 파우치형 이차전지용 전지케이스에 있어서, 금속층과 내부층 사이에 금속 보호층이 더 포함되어 있는 파우치형 이차전지용 전지케이스가 제공된다.
상기 파우치형 이차전지용 전지케이스로 인해 이차전지의 전기절연 감소가 방지되고 수분과 같은 이물질이 외부로부터 침입하는 것이 방지될 수 있어서, 궁극적으로는 셀 성능의 저하가 방지될 수 있다.

Description

파우치형 이차전지용 전지케이스 및 이를 이용한 파우치형 이차전지 {Battery case for pouch-type secondary battery and Pouch-type secondary battery comprising the same}

본 발명은 파우치형 이차전지용 전지케이스 및 이를 이용한 파우치형 이차전지에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.

리튬 이차전지는 그것의 외형에 따라 크게 원통형 전지, 각형 전지, 파우치형 전지 등으로 분류되며, 전해액의 형태에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 한다.

모바일 기기의 소형화에 대한 최근의 경향으로 인해, 두께가 얇은 각형 전지, 파우치형 전지에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히, 형태의 변형이 용이하고 제조비용이 저렴하며 중량이 작은 파우치형 전지에 대한 관심이 높은 실정이다.

일반적으로, 파우치형 전지는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시이트(laminate sheet)로부터 형성된 파우치형 이차전지용 전지케이스 내부에 전극조립체와 전해질이 밀봉되어 있는 전지를 말한다. 상기 전지케이스에 수납되는 전극조립체는 젤리-롤형(권취형), 스택형(적층형), 또는 복합형(스택/폴딩형)의 구조로 이루어질 수 있다. 파우치형 이차전지는 라미네이트 시이트에 전극조립체의 장착을 위한 수납부를 형성하고, 상기 수납부에 전극조립체를 장착한 상태에서 상기 시이트와 분리되어 있는 별도의 시이트 또는 그로부터 연장되어 있는 시이트를 열융착하여 밀봉하는 것으로 제조된다.

도 1을 참조하면 전지케이스(100)는 전극조립체(도시되지 않음)를 장착하기 위한 수납부(21)가 형성되어 있는 본체(20), 및 상기 본체(20)와 일체화되어 있으며 수납부(21)를 밀봉할 수 있는 형태의 덮개(10)로 이루어져 있다.

따라서, 파우치형 이차전지는 전지케이스(100)의 수납부(21)에 전극조립체를 장착한 후, 본체(20)와 덮개(10)의 연결 부위에서 절곡을 행하고, 수납부(21)를 밀봉하기 위하여 절곡 부위와 전극 탭이 위치하는 부분을 제외한 본체 실링부(23) 3면과 덮개(10)를 열융착함으로써 제조된다.

이 때, 상기 본체(20)와 덮개(10) 각각에서 최내층에 위치하는 내부층이 서로 대면하게 되고, 상기 본체(20)와 덮개(10)의 실링부에 열을 가하는 경우, 내부층이 용융, 냉각되면서 본체(20)와 덮개(10)가 융착에 의해 결합 및 밀봉된다. 이러한 방식에서는 내부층이 급격하게 냉각되기 때문에 균열(crack)이 발생하게 되고 이러한 균열부에 전해액이 침투하게 되면 통전 경로가 형성되어 전지 셀의 절연 저항이 크게 감소하게 된다. 이와 같이 절연 저항이 감소하게 되면 파우치형 이차전지가 전지팩으로 조립되어 전기 자동차 등에 사용될 때, 고전압 인가시 전지의 전지케이스에 전류가 흐르게 되고 이 전류는 전지 팩을 통해 자동차 외부로 흐를 수 있는 위험성을 가지고 있다. 또는, 상기와 같은 이유로 절연 저항이 파괴되어 통전된 상태에서 충방전이 행해질 경우, 금속층을 구성하는 금속(예: 알루미늄)이 리튬 금속 전위로 내려가 리튬 알루미늄 합금과 같은 금속 알루미늄 합금을 형성하게 되고, 이러한 금속 합금을 통해 외부에서 수분이 침투할 수 있게 되며, 수분으로 인하여 HF 및 CO₂가 형성되어 전지의 스웰링이 초래되고, 전지의 수명 특성 저하, 장기 보관특성 저하, 절연 저항 감소와 같은 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 종래기술의 문제점들과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

구체적으로, 본 발명의 일 목적은 이차전지용 파우치에서 전해액과 금속층이 접하는 것이 방지되고, 또한, 수분과 같은 이물질이 전지케이스 내로 유입되는 것이 방지되는 파우치형 이차전지용 전지케이스를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 파우치형 이차전지용 전지케이스에 의해 절연저항 감소가 방지된 파우치형 이차전지를 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 양태에서는 외부 피복층, 금속층 및 내부층을 순차적으로 포함하는 라미네이트 시이트로 형성된 파우치형 이차전지용 전지케이스에 있어서, 금속층과 내부층 사이에 금속 보호층이 더 포함되어 있는 파우치형 이차전지용 전지케이스가 제공된다.

상기 금속 보호층은 폴리아미드이미드, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에스테르계 화합물 및 폴리아미드계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물로부터 형성될 수 있다.

또한, 상기 금속 보호층은 5 내지 10 ㎛의 두께를 가질 수 있다.

상기 내부층은 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리에틸렌 아크릴산(polyethylene acrylic acid), 무연신 폴리프로필렌(casted polypropylene), 폴리우레탄(polyurethane) 및 폴리프로필렌(polypropylene)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물이나 공중합체일 수 있다.

상기 내부층은 폴리프로필렌일 수 있다.

상기 파우치형 전지케이스의 외부 피복층은 나일론 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate)로 형성될 수 있다.

또한, 상기 금속층은 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 파우치형 이차전지용 전지케이스 및 전극조립체를 포함하는 리튬 이차전지가 제공되며, 상기 리튬 이차전지는 11.0 ~ 15.0 kgf의 침상 관통력을 가질 수 있으며, 중대형 전지팩의 단위전지로서 사용될 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 파우치형 이차전지용 전지케이스를 구성하는 라미네이트 시이트에서 내부층과 금속층 사이에 금속 보호층이 더 개재됨에 따라, 금속층이 전해액에 노출되는 것이 방지될 수 있으며, 또한, 수분과 같은 외부 이물질이 전지 셀로 유입되는 것이 방지될 수 있다.

따라서, 이러한 파우치형 이차전지용 전지케이스를 사용하여 제조된 파우치형 이차전지는 절연저항 감소가 방지될 수 있는 이점이 있다.

뿐만 아니라, 파우치형 이차전지용 전지케이스에서 내부층과 금속층 사이에 금속 보호층이 더 개재됨으로 인해, 내부층이 금속 보호층에 양호하게 접착될 수 있으며, 종래 내부층이 금속층에 대해 낮은 접착력을 갖는 문제를 갖지 않게 된다. 따라서, 종래 필요하였던, 금속층과 수지층 사이의 부가적인 접착 처리를 필요로 하지 않게 되므로, 라미네이트 시이트의 구조가 보다 단순화되고 그 제조공정 역시 단순화되는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 파우치형 전지케이스의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 양태에 따른 라미네이트 시이트의 단면 구조의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 라미네이트 시이트의 단면 구조의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 양태에 따른 파우치형 전지케이스를 이용하여 이차전지를 형성하는 과정의 모식도이다.

본 발명의 일 양태에서는 외부 피복층, 금속층 및 내부층을 순차적으로 포함하는 전지케이스용 라미네이트 시이트에 있어서, 금속층과 내부층 사이에 금속 보호층이 더 포함되어 있는 라미네이트 시이트로부터 형성된 파우치형 이차전지용 전지케이스가 제공된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 금속층과 내부층 사이에 금속 보호층이 더 포함되도록 함으로써 전지케이스의 실링 공정에 의해 내부층에 붕괴 혹은 크랙이 발생하더라도 전해액이 금속층에 직접 노출되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 금속층의 부식(corrosion)을 억제할 수 있다. 그 결과, 전지의 수명 특성을 향상시킬 수 있고, 스웰링 억제를 할 수 있다. 이로 인하여 본 발명은 기존과 대비하여 성능이 향상된 리튬 이차전지를 제조할 수 있다.

금속 보호층은 내부층과 금속층 사이에 개재되어 있어서, 내부층이 균열되는 경우에도 금속층이 전해액에 노출되지 않도록 하고 수분이 외부에서 전지 셀로 침투하지 않도록 하기 위한 층으로, 내부층보다 높은 융점을 갖는 고분자 필름일 수 있다.

이러한 금속 보호층을 구성할 수 있는 소재의 비제한적인 예로는 폴리아미드이미드계 화합물, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에스테르계 화합물 및 폴리아미드계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 혹은 2종 이상의 혼합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기에서 폴리에스테르계 화합물의 비제한적인 예로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)를 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 금속 보호층은 기능 발휘 및 불필요한 체적 증가의 방지를 고려할 때 5 내지 10 ㎛의 두께를 가질 수 있다.

상기 금속 보호층으로 인해, 금속층의 전해액 노출이 방지될 수 있을 뿐만 아니라, 전지 셀 내로의 수분 침투가 효과적으로 방지됨으로써 셀 성능의 저하가 방지될 수 있다.

내부층은 파우치형 전지케이스의 본체와 덮개 각각의 최내층에 위치하여 열융착 소재의 매트릭스로 이루어질 수 있다. 상기 내부층의 열융착은 150℃ 내지 200℃의 온도에서 이루어질 수 있으며, 열융착 소재의 매트릭스는 상기 온도 범위에서 융점을 가진 소재로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 내부층은 전해액의 침입을 억제하기 위해 흡습성이 낮고 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않아야 한다.

상기 내부층 소재의 비제한적인 예로는, 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리에틸렌 아크릴산(polyethylene acrylic acid), 무연신 폴리프로필렌(casted polypropylene), 폴리우레탄(polyurethane) 및 폴리프로필렌(polypropylene)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물이나 공중합체일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

종래, 내부층에 사용되는 폴리프로필렌 등과 같은 수지는 금속층에 대한 접착력이 낮으므로, 내부층과 금속층간의 접착력을 향상시키기 위하여 상기 내부층에 대면하는 금속층 표면에 화학적 및/또는 물리적 처리가 실시되거나 혹은 별도의 접착층이 사용되었다. 예컨대, 내부층에 대면하는 금속층의 표면에 다수의 요철을 형성하였다. 이러한 요철은 금속층의 표면에 샌드 블라스팅이나 화학적 엣칭 등을 행하여 형성될 수 있으며, 이러한 처리는 접착력을 향상시키는 측면에서는 바람직하나, 공정 절차를 복잡하게 할 뿐만 아니라, 금속층을 부식시킬 수 있다는 단점이 있다. 이에 반해, 본 발명에서는 금속층 위에 금속 보호층이 적층되고, 금속 보호층 위에 내부층이 적층되어 형성되므로, 내부층과 금속층간의 접착력 약화로 인한 문제점을 갖지 않게 된다.

금속층은 가스, 습기 등 이물질의 유입 내지 누출을 방지하는 기능 이외에 파우치형 이차전지용 전지케이스의 강도를 향상시키는 기능을 발휘할 수 있는 금속으로 형성될 수 있다.

금속층을 구성하는 소재의 비제한적인 예로는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 들 수 있으며, 알루미늄 합금으로는 예를 들어, 합금번호 8079, 1N30, 8021, 3003, 3004, 3005, 3104, 3105 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 그 중에서도 8079, 1N30, 8021 및 3004이 금속층의 금속박으로서 특히 바람직하게 사용될 수 있다.

외부 피복층은 외부로부터 전지를 보호하는 역할을 하기 위해 외부 환경으로부터 우수한 내성을 가져야 하므로 두께 대비 우수한 인장강도와 내후성 등이 요구된다. 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate; PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybuthyleneterephthalate; PBT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylenenaphthalate; PEN) 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리스티렌 등의 폴리스티렌계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지 등이 사용될 수 있다. 이러한 소재는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 등이 바람직하게 사용될 수 있다.

한편, 외부 피복층과 금속층 사이에는 접착층이 추가로 더 포함될 수 있다. 이러한 접착층은 금속층과 외부 피복층부 간의 접착력을 보완하는 역할을 한다.

상기 접착층으로는 예를 들어, 에폭시계, 페놀계, 멜라민계, 폴리이미드계, 폴리에스테르계, 우레탄계, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 공중합체, 폴리에테르우레탄계 등의 수지를 포함하는 접착제가 사용될 수 있고 (변성)폴리프로필렌 또는 (변성)폴리에틸렌 수지를 용융압출 코팅하여 형성한 용융 압출 수지층이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 파우치형 전지케이스를 구성하는 라미네이트 시이트의 일 양태에서, 외부 피복층의 두께는 5 내지 40 ㎛, 금속층의 두께는 20 내지 150 ㎛, 내부층의 두께는 10 내지 50 ㎛일 수 있다. 또한, 금속 보호층의 두께는 1 내지 5 ㎛ 일 수 있다. 상기 두께들이 너무 얇은 경우에는 물질에 대한 차단 기능과 강도 향상을 기대하기 어렵고, 반대로 너무 두꺼우면 가공성이 떨어지고 파우치형 전지케이스의 두께 증가를 유발하므로 바람직하지 않다.

또한, 본 발명의 다른 양태에서는 상기 파우치형 전지케이스의 수납부에 전극조립체가 장착되고 전해질이 주입된 파우치형 이차전지가 제공된다. 예를 들어, 전지케이스의 수납부와 덮개의 외주면에서 내부층을 상호 열융착하여 실링부를 형성함으로써 밀봉될 수 있다.

상기 이차전지에서는 두 개의 서로 다른 극성의 전극이 세퍼레이터로 분리된 상태로 적층되어 이루어지는 전극 조립체 1개 또는 2개 이상을 파우치형 전지케이스에 내장하여 베어 셀을 형성하는 이차전지가 제공된다. 상기 전극조립체는 직사각형 또는 정사각형 형상으로 형성될 수 있으나, 여기서 상기 전극조립체의 형상을 한정하는 것은 아니다.

양극판은 양극집전체와 상기 양극집전체 상에 형성된 양극활물질층을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 양극집전체의 단부에는 상기 양극활물질층이 형성되지 않은 부분인 양극무지부가 형성될 수 있다. 상기 양극무지부에는 양극집전체에 모인 전자들이 외부회로로 흘러갈 수 있도록 외부회로와 전기적으로 연결되는 양극탭이 형성될 수 있다. 상기 양극집전체는 전기전도도가 우수한 알루미늄(Al) 등으로 형성되고, 상기 양극탭 역시 알루미늄(Al) 등으로 형성될 수 있다. 상기 양극탭은 상기 양극무지부에 통상적으로 초음파 용접으로 용접된다. 상기 양극활물질층은 리튬 이온이 흡장 또는 탈리할 수 있도록 코발트산리튬(LiCoO₂)과 같은 리튬 금속 산화물에 도전재와 바인더를 혼합하여 형성한다. 또한, 상기 양극탭이 양극무지부에 용접된 후에는 양극탭의 이탈을 막기 위해 테이프가 부착된다.

음극판은, 화학반응에 의해 발생한 전자를 모으는 음극집전체와, 상기 음극집전체의 상부에 형성된 음극활물질층을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 음극집전체의 단부에는 상기 음극활물질층이 형성되지 않은 음극무지부가 형성될 수 있다. 상기 음극무지부에는 상기 음극집전체에 모인 전자들을 외부 회로로 흘러갈 수 있도록 외부 회로와 전기적으로 연결되는 음극탭이 부착될 수 있다. 상기 음극탭이 음극무지부에서 이탈하지 않도록 음극탭 위에는 테이프가 부착될 수 있다. 상기 음극집전체는 통상 전기전도도가 우수한 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)로 형성되며, 상기 음극탭은 통상 니켈(Ni)로 형성된다. 상기 음극활물질층은 리튬 이온이 흡장, 탈리할 수 있도록 탄소 재료에 도전재와 바인더를 혼합하여 형성될 수 있다.

상기 세퍼레이터는 양극판과 음극판 사이에 개재되어 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 발생할 수 있는 쇼트를 방지한다. 세퍼레이터는 통상적으로 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 열가소성 수지로 형성되어 다공막 구조를 갖는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 다공막 구조는, 전지 내부의 온도 상승으로 상기 열가소성 수지의 융점 근처가 되면 세퍼레이터가 용융하여 기공이 막힘으로써 절연 필름이 된다. 이러한 현상을 세퍼레이터의 셧다운(shut down) 현상이라고 한다. 이렇게 절연 필름으로 바뀜으로써 양극판과 음극판간의 리튬 이온의 이동이 차단되고, 더 이상의 전류가 흐르지 못하게 됨으로써 전지내부의 온도 상승이 중단된다.

전해질은 통상적인 전해질 성분, 예를 들면 전해질 염과 유기용매를 포함한다.

사용 가능한 전해질 염은 A⁺B^-와 같은 구조의 염으로서, A⁺는 Li⁺, Na⁺, K⁺와 같은 알칼리 금속 양이온 또는 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하고, B^-는 PF₆ ^-, BF₄ ^-, Cl^-, Br^-, I^-, ClO₄ ^-, AsF₆ ^-, CH₃CO₂ ^-, CF₃SO₃ ^-N(CF₃SO₂)₂ ^-, C(CF₂SO₂)₃ ^-와 같은 음이온 또는 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하는 염이다. 특히, 리튬염이 바람직하다. 예를 들면, LiClO₄, LiCF₃SO₃, LiPF₆, LiAsF₆, LiN(CF₃SO₂) ₂ 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다.

유기용매는 통상적으로 알려진 용매, 예컨대 할로겐 치환체를 포함하거나 또는 포함하지 않는 환형 카보네이트계; 선형 카보네이트계; 에스테르계, 니트릴계, 인산염계 용매 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 예를 들면 프로필렌 카보네이트(PC), 에틸렌 카보네이트(EC), 디에틸카보네이트(DEC), 디메틸카보네이트(DMC), 디프로필카보네이트(DPC), 디메틸설폭사이드, 아세토니트릴, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 에틸메틸카보네이트(EMC), 감마 부티로락톤(GBL), 플루오로에틸렌 카보네이트(FEC), 포름산 메틸, 포름산 에틸, 포름산 프로필, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필, 아세트산 펜틸, 프로피온산 메틸, 프로피온산 에틸, 프로피온산 에틸 및 프로피온산 부틸 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에서는 복수개의 파우치형 이차전지를 포함하는 전지 모듈, 또한, 전지 모듈 복수개가 직렬 또는 병렬로 접속되어 있는 전지 팩이 제공될 수 있다.

이러한 리튬 이차전지는 단위전지로 하여 2 이상의 전지를 연결하여 전지모듈, 또한, 중대형 전지팩으로 이용될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 2 및 3에는 본 발명의 일 양태에 따른 파우치형 전지케이스를 구성하는 라미네이트 시이트의 단면 구조의 모식도가 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 라미네이트 시이트(200)는 외측(상층)으로부터 하방으로 외부 피복층(110), 금속층(120), 금속 보호층(130), 내부층(140)이 순서대로 적층되어 있다.

외부 피복층(110)은 전지케이스의 외면을 형성하므로, 외부 환경에 대해 안정적으로 전극조립체를 보호할 수 있는 인장강도와 내후성이 요구되며, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 연신 나일론으로 이루어진 외부 피복층(110)은 이러한 요건을 만족시킬 수 있다.

금속층(120)은 공기를 포함한 가스, 습기 등을 차단하는 층으로서, 성형성이 우수하고, 소정의 강도를 부여할 수 있으며 수분이나 공기를 차단할 수 있는 것이 바람직하며, 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 등을 사용할 수 있다.

내부층(140)은 파우치 케이스에서 수납부와 덮개의 내측을 형성하므로 리튬 함유 전해액에 대해 내성이 요구되며, 열융착성도 겸비하여야 한다. 이러한 특성을 모두 만족시킬 수 있는 CPP(무연신 폴리프로필렌 필름) 혹은 폴리프로필렌을 매트릭스로 할 수 있다.

본 발명의 다른 양태가 도 3에 도시되어 있으며, 이 양태에 따르면, 외부 피복층(110)과 금속층(120) 사이에 접착층(160)이 더 포함될 수 있다. 접착층으로는 예를 들어, 에폭시계, 페놀계, 멜라민계, 폴리 이미드계, 폴리에스테르계, 우레탄계, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 공중합체, 폴리에테르우레탄계 등의 수지를 포함하는 접착제가 사용될 수 있고 (변성)폴리프로필렌 또는 (변성)폴리에틸렌 수지를 용융압출 코팅하여 형성한 용융 압출 수지층이 사용될 수 있다.

도 4에는 본 발명의 일 양태에 따른 파우치형 전지케이스(100)를 이용하여 이차전지를 제조하는 과정이 모식적으로 도시되어 있다.

파우치형 전지케이스(100)는 딥-드로잉에 의해 전극조립체(300)가 안착될 수 있는 수납부(21)가 라미네이트 시이트의 일측에 형성되어 있고 타측에는 덮개(10)가 구비된 파우치 형태로 제조될 수 있다. 이러한 파우치형 전지케이스(100)의 수납부(21)에 전극조립체(300)를 장착하고, 덮개(10)를 절곡하여 수납부(21)를 덮은 후, 수납부(21)의 절곡 부위를 제외한 실링부(23) 3면을 덮개(10)의 내측과 접하도록 한 상태에서 서로 대면하고 있는 내부층을 열융착을 하여 실링부를 형성함으로써 제조될 수 있다.

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 (9)

1. 외부 피복층, 금속층 및 내부층을 순차적으로 포함하는 라미네이트 시이트로 형성된 파우치형 이차전지용 전지케이스에 있어서,
   금속층과 내부층 사이에 금속 보호층이 더 포함되어 있는 파우치형 이차전지용 전지케이스.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 금속 보호층이 폴리아미드이미드, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에스테르계 화합물 및 폴리아미드계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지용 전지케이스.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 금속 보호층은 1 내지 5 ㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지용 전지케이스.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 외부 피복층은 나일론 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지용 전지케이스.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 금속층은 알루미늄 또는 알루미늄 합금인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지용 전지케이스.
   
6. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 기재된 파우치형 이차전지용 전지케이스; 및 상기 전지케이스에 수납된 전극조립체를 포함하는 파우치형 이차전지.
   
7. 제6항에 있어서,
   11.0 내지 15.0 kgf의 침상 관통력을 갖는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
   
8. 제6항에 기재된 파우치형 이차전지용 전지케이스 및 전극조립체를 포함하는파우치형 이차전지.
   
9. 제8항에 있어서,
   중대형 전지팩의 단위전지로 사용되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.
   

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