KR20160131396A - Pouch-Typed Battery Cell of Double Case Structure - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a pouch-typed battery cell of a double case structure and, more specifically, to a pouch-typed battery cell of a double case structure, including: an electrode assembly in a structure having a separator interposed between a cathode and an anode; a first electrode case which has an electrode assembly containing unit formed to install the electrode assembly and of which an outer circumference is sealed by thermosetting; a second battery case which is added to an external surface or an internal surface of the first battery case; and material for cooling and extinguishing which is sealed between the first battery case and the second battery case.

Description

2중 케이스 구조의 파우치형 전지셀 {Pouch-Typed Battery Cell of Double Case Structure}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pouch-

본 발명은 2중 케이스 구조의 파우치형 전지셀에 관한 것이다.The present invention relates to a pouch-shaped battery cell having a double-case structure.

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, 파우치형 전지는 전지의 고용량화로 인해 케이스의 대면적화 및 얇은 소재로의 가공이 많은 관심을 모으고 있고, 이에 따라, 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.Among them, the pouch-shaped battery has been attracting much attention because of the increased capacity of the battery and the enlargement of the size of the case and the processing of the material into a thin material. Accordingly, the amount of use is gradually increasing.

도 1에는 종래의 대표적인 파우치형 전지의 사시도가 도시되어 있다.1 is a perspective view of a typical pouch-type battery of the related art.

도 1을 참조하면, 종래의 파우치형 전지(10)는 두 개의 전극리드들(전극단자: 11, 12)이 서로 대향하여 전지케이스(13)의 상단부와 하단부에 각각 돌출되어 있는 구조로 이루어져 있다. 각 단부에서 전극리드들(11, 12)의 위치는 서로 동일 축 상에 위치할 뿐만 아니라 전지케이스(13)의 중심에 위치하므로, 전체적으로 대칭구조를 이루고 있다.Referring to FIG. 1, a conventional pouch-shaped battery 10 has a structure in which two electrode leads (electrode terminals) 11 and 12 protrude from an upper end portion and a lower end portion of a battery case 13, respectively . The positions of the electrode leads 11 and 12 at the respective ends are located on the same axis as each other and are located at the center of the battery case 13 and thus have a symmetrical structure as a whole.

외장부재(14)는 상부케이스 및 하부케이스로 이루어져 있고, 하부케이스의 내면에 형성되어 있는 전극조립체 수납부(15)에 전극조립체(도시하지 않음)를 수납한 상태로 접촉부위인 양 측면(14a)과 상단부(14b) 및 하단부(14c)를 접착시키는 구조이다. 외장부재(14)는 라미네이트 구조로 이루어져 있어서 서로 접하는 양 측면(14a)과 상단부(14b) 및 하단부(14c)에 열과 압력을 가하여 수지층을 상호 융착 시킴으로써 접착시킬 수 있으며, 경우에 따라서는 접착제를 사용하여 접착할 수도 있다. 양 측면(14a)은 상하 외장부재(14)의 동일한 수지층이 직접 접하므로 용융에 의해 균일한 밀봉이 가능하다. 반면에, 상단부(14b)와 하단부(14c)에는 전극리드들(11, 12)이 돌출되어 있으므로 전극리드들(11, 12)의 두께 및 외장부재(14) 소재와의 이질성을 고려하여 밀봉성을 높일 수 있도록 전극리드들(11, 12)의 사이에 필름상의 실링부재(16)를 개재한 상태에서 열융착 시킨다.The outer case member 14 is made up of an upper case and a lower case and includes an electrode assembly accommodating portion 15 formed on the inner surface of the lower case and having an electrode assembly (not shown) And the upper end portion 14b and the lower end portion 14c. The exterior member 14 is made of a laminate structure and can be adhered to each other by fusing the resin layers by applying heat and pressure to the side surfaces 14a, 14b and 14c which are in contact with each other. It is also possible to use a bonding agent. Both side surfaces 14a are in direct contact with the same resin layer of the upper and lower sheathing members 14, so that they can be uniformly sealed by melting. On the other hand, since the electrode leads 11 and 12 protrude from the upper end 14b and the lower end 14c, the thicknesses of the electrode leads 11 and 12 and the exfoliation of the electrode leads 11 and 12, Seal member 16 is interposed between the electrode leads 11 and 12 so as to increase the height of the electrode leads 11 and 12.

이러한 전지셀은 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있지만, 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어서, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있다.Such a battery cell is widely used as an energy source for a variety of electronic products as well as various mobile devices. However, since various combustible materials are embedded therein, there is a danger of overheating, explosion, etc. due to overcharging, overcurrent and other physical external impact.

특히, 모양의 변화가 비교적 자유롭고 제작이 간편한 파우치형 전지셀은 그 외장인 파우치의 강도가 높지 않아 첨단 부재 또는 침상 부재에 의해 관통되기 쉽고, 그에 따른 내부 또는 외부 단락에 의한 발열 및 화재를 유발하는 문제점이 있다.Particularly, the pouch-type battery cell which is relatively free to change its shape and is easy to manufacture has a high strength of the pouch, which is the exterior of the pouch type battery cell, and is easily penetrated by the tip member or the needle member, There is a problem.

전지셀의 발열 및 화재를 신속히 냉각 또는 소화시키지 못하면 폭발을 유발할 수 있어 안전성을 저해하는 문제가 발생된다.Failure to rapidly cool or extinguish the heat and fire of the battery cell may cause an explosion, thereby causing a problem of impairing safety.

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 전지셀에서 발생되는 발열 및 화재에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스 사이의 공간에 밀봉되어 있는 냉각/소화용 물질을 포함하고 있는 2중 케이스 구조의 파우치형 전지셀을 제공하는 것이다.More specifically, the present invention is directed to solving the problem of heat generation and fire generated in a battery cell, and includes a cooling / extinguishing material sealed in a space between a first battery case and a second battery case And a pouch-shaped battery cell having a double-case structure.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 2중 케이스 구조의 파우치형 전지셀은,According to an aspect of the present invention, there is provided a pouch-shaped battery cell having a double-

양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체;An electrode assembly having a separator interposed between the anode and the cathode;

상기 전극조립체가 장착되는 전극조립체 수납부가 형성되어 있고, 외주 부위가 열융착에 의해 밀봉되어 있는 제 1 전지케이스;A first battery case having an electrode assembly receiving portion on which the electrode assembly is mounted and having an outer peripheral portion sealed by heat sealing;

상기 제 1 전지케이스의 외면 또는 내면에 부가되어 있는 제 2 전지케이스; 및A second battery case attached to an outer surface or an inner surface of the first battery case; And

상기 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스 사이의 공간에 밀봉되어 있는 냉각/소화용 물질;A cooling / extinguishing material sealed in a space between the first battery case and the second battery case;

을 포함하고 있는 구조로 구성되어 있다.As shown in Fig.

즉, 본 발명에 따른 2중 케이스 구조의 파우치형 전지셀은, 전지셀에서 발생되는 열을 냉각하고, 외장 부재가 첨단 또는 침상 부재에 의해 관통되는 경우 냉각액 또는 소화액이 전지셀의 내부로 침투되어 신속히 화재를 진화하는 효과를 제공한다.That is, the pouch-shaped battery cell of the double case structure according to the present invention cools the heat generated in the battery cell, and when the exterior member is penetrated by the tip or needle member, the cooling liquid or the extinguishing liquid penetrates into the inside of the battery cell It provides a rapid fire evolving effect.

따라서, 전지셀의 화재 및 폭발을 방지하여 전지셀의 안전성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, fire and explosion of the battery cell can be prevented, and safety of the battery cell can be improved.

하나의 구체적인 예에서, 제 1 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스로 이루어진 구조일 수 있고, 상기 제 2 전지케이스는 제 1 전지케이스의 적어도 일부가 장착되는 케이스 수납부를 포함하고 있는 구조일 수 있다.In one specific example, the first battery case may be a pouch-shaped case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer, and the second battery case may include a case accommodating portion in which at least a part of the first battery case is mounted And may be a structure that includes.

상기 제 2 전지케이스가 제 1 전지케이스를 수용할 수 있도록, 제 2 전지케이스의 케이스 수납부는 제 1 전지케이스의 전극조립체 수납부의 외형에 대응하는 내부 형상과 크기를 가질 수 있다.The case housing part of the second battery case may have an inner shape and a size corresponding to the outer shape of the electrode assembly housing part of the first battery case so that the second battery case can accommodate the first battery case.

이 경우에, 상기 제 2 전지케이스의 외주 부위는 제 1 전지케이스의 외면에 열융착 또는 접착되어 있는 구조일 수 있다.In this case, the outer circumferential portion of the second battery case may be thermally fused or bonded to the outer surface of the first battery case.

본 발명에 따르면, 상기 제 2 전지케이스는, 수지 시트의 파우치형 케이스, 또는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스로 이루어져 있고;According to the present invention, the second battery case comprises a pouch-shaped case of a resin sheet or a pouch-shaped case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer;

상기 제 2 전지케이스의 외주 부위가 제 1 전지케이스의 외면에 열융착 되어 있는 구조일 수 있다.The outer circumferential portion of the second battery case may be thermally fused to the outer surface of the first battery case.

이러한 경우에, 상기 제 2 전지케이스의 외주 부위는 제 1 전지케이스의 열융착 부위의 외면에 열융착 되어 있는 구조일 수 있다.In this case, the outer circumferential portion of the second battery case may be thermally fused to the outer surface of the heat-sealed portion of the first battery case.

하나의 구체적인 예에서, 상기 제 2 전지케이스의 외주 부위의 단부는 제 1 전지케이스의 열융착 부위의 단부와 일치하는 크기를 가질 수 있다.In one specific example, the end portion of the outer circumferential portion of the second battery case may have a size coinciding with an end portion of the heat-welded portion of the first battery case.

또 다른 구체적인 예에서, 상기 제 2 전지케이스의 외주 부위 단부는 제 1 전지케이스의 열융착 부위의 단부를 넘어서 열융착 또는 접착되어 있는 구조일 수 있다.In another specific example, the outer circumferential end of the second battery case may be thermally welded or bonded beyond the end of the heat-welded portion of the first battery case.

경우에 따라, 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 가로 또는 세로 방향의 외주 부위의 단부가 동일할 수 있다.In some cases, the ends of the outer peripheral portions of the first battery case and the second battery case in the lateral or longitudinal direction may be the same.

또, 상기 제 2 전지케이스는 전극조립체 수납부의 내부에 위치하도록 제 1 전지케이스의 내면에 열융착 또는 접착되어 있는 구조일 수 있다.The second battery case may be thermally fused or bonded to the inner surface of the first battery case so as to be positioned inside the electrode assembly receiving portion.

상기 제 2 전지케이스는 전극조립체 수납부의 내부에 위치하도록 제 1 전지케이스의 내면에 열융착 또는 접착되어 있는 구조일 수 있다.The second battery case may be thermally fused or bonded to the inner surface of the first battery case so as to be positioned inside the electrode assembly receiving portion.

하나의 구체적인 예에서, 상기 제 2 전지케이스의 크기는 전극조립체 수납부의 크기보다 상대적으로 작은 크기일 수 있다.In one specific example, the size of the second battery case may be smaller than the size of the electrode assembly receiving portion.

경우에 따라서, 전극조립체는 판상형 육면체 구조로 이루어져 있고, 상기 제 2 전지케이스는 전극조립체의 상면 또는 하면과 전극조립체 수납부의 내벽 사이의 공간에서 제 1 전지케이스의 내면에 열융착 또는 접착되어 있는 구조일 수 있다.The second battery case is thermally welded or bonded to the inner surface of the first battery case in a space between an upper surface or a lower surface of the electrode assembly and the inner wall of the electrode assembly receiving portion, Structure.

이 경우에, 하나 이상의 제 2 전지케이스들이 제 1 전지케이스의 내면에 부착될 수 있다.In this case, one or more second battery cases may be attached to the inner surface of the first battery case.

또 다른 구체적인 예에서, 전극조립체는 판상형 육면체 구조로 이루어져 있고, 상기 제 2 전지케이스는 전극조립체의 측면과 전극조립체 수납부의 내벽 사이의 공간에서 제 1 전지케이스의 내면에 열융착 또는 접착되어 구조일 수 있다.In another specific example, the electrode assembly has a plate-like hexahedral structure, and the second battery case is thermally fused or bonded to the inner surface of the first battery case in a space between a side surface of the electrode assembly and an inner wall of the electrode assembly receiving portion, Lt; / RTI >

또 다른 구체적인 예에서, 상기 제 2 전지케이스는 수지 시트 또는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 외주 부위가 제 1 전지케이스의 내면에 열융착 되어 있는 구조일 수 있다.In another specific example, the second battery case may include a resin sheet or a laminate sheet including a resin layer and a metal layer, and the outer circumferential portion may be thermally fused to the inner surface of the first battery case.

본 발명에 따르면, 상기 냉각/소화용 물질은 플루오르화케톤(fluorinated ketone)을 포함할 수 있다.According to the present invention, the cooling / extinguishing material may comprise a fluorinated ketone.

한편, 본 발명은 리튬 이차전지 및 상기 리튬 이차전지를 포함하는 전지팩 및 상기 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 디바이스를 제공한다.Meanwhile, the present invention provides a device including a lithium secondary battery, a battery pack including the lithium secondary battery, and the battery pack as a power source.

상기 디바이스는, 예를 들어, 컴퓨터, 휴대폰, 웨어러블 전자기기, 파워 툴(power tool), 전기자동차(Electric Vehicle: EV), 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 전기 이륜차, 전기 골프 카트, 또는 전력저장용 시스템 등으로부터 선택되는 것일 수 있다.The device may be, for example, a computer, a mobile phone, a wearable electronic device, a power tool, an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle, a plug- Or a system for power storage.

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 2중 케이스 구조의 파우치형 전지셀은, 냉각액 또는 소화액이 2중 케이스 구조 사이에 위치하고 있으므로 전지셀에서 발생되는 열을 냉각하는 효과를 제공한다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the pouch-shaped battery cell of the double-case structure according to the present invention provides the effect of cooling the heat generated in the battery cell because the cooling liquid or the extinguishing liquid is located between the double case structures.

또, 전지셀의 외장 부재가 첨단 부재 또는 침상 부재에 의해 관통되는 경우 냉각액 또는 소화액이 전지셀의 내부로 침투되어 화재를 진화하여 전지셀의 화재 및 폭발을 방지하여 전지셀의 안전성을 향상시킬 수 있다.In addition, when the sheath member of the battery cell is penetrated by the tip member or the needle member, the cooling liquid or the extinguishing liquid penetrates into the inside of the battery cell to evade fire, thereby preventing fire and explosion of the battery cell, have.

도 1은 종래의 전극조립체를 포함하고 있는 파우치형 전지셀의 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극조립체를 수납하고 있는 제 1 전지케이스의 모식도이다;
도 3은 도 2의 제 1 전지케이스를 내부에 포함하고 있는 제 2 전지케이스의 모식도이다;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀의 모식도이다;
도 5는 도 2의 제 2 전지케이스가 제 1 전지케이스 내부에 위치하고 있는 전지셀의 모식도이다;
도 6은 도 4의 제 2 전지케이스가 제 1 전지케이스 내부에 위치하고 있는 전지셀의 모식도이다.1 is a schematic view of a pouch-shaped battery cell including a conventional electrode assembly;
2 is a schematic view of a first battery case housing an electrode assembly according to an embodiment of the present invention;
3 is a schematic view of a second battery case including the first battery case of FIG. 2 therein;
4 is a schematic view of a battery cell according to another embodiment of the present invention;
5 is a schematic view of a battery cell in which the second battery case of FIG. 2 is located inside the first battery case;
FIG. 6 is a schematic view of a battery cell in which the second battery case of FIG. 4 is located inside the first battery case.

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 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극조립체를 수납하고 있는 제 1 전지케이스의 모식도가 도시되어 있으며, 도 3에는 2의 제 1 전지케이스를 포함하고 있는 제 2 전지케이스의 모식도가 도시되어 있다.FIG. 2 is a schematic view of a first battery case housing an electrode assembly according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic view of a second battery case including a first battery case of FIG. .

도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 전지셀(100)은 전극조립체(110), 제 1 전지케이스(140), 제 2 전지케이스(170), 및 냉각/소화용 물질(195)을 포함하여 구성되어 있다.2 and 3, the battery cell 100 includes an electrode assembly 110, a first battery case 140, a second battery case 170, and a cooling / extinguishing material 195 Consists of.

전극조립체(110)는 양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있고, 전극조립체(110)로부터 연장되어 있는 전극 탭들(130, 132)에 전극리드들(120, 122)이 용접되어 있다. 전극리드들(120, 122)은 제 1 전지케이스(140)의 외부로 일부가 노출되어 서로 대향하는 위치에 있다.The electrode assembly 110 has a separator interposed between the anode and the cathode and the electrode leads 120 and 122 are welded to the electrode tabs 130 and 132 extending from the electrode assembly 110. The electrode leads 120 and 122 are partially exposed to the outside of the first battery case 140 and oppose each other.

전극리드들(120, 122)의 상하면 일부에는 제 1 전지케이스(140)와의 밀봉도를 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 위하여 절연필름들(124, 126)이 각각 부착되어 있다.Insulating films 124 and 126 are attached to portions of the upper and lower surfaces of the electrode leads 120 and 122, respectively, in order to increase the degree of sealing with the first battery case 140 and to ensure an electrically insulated state.

제 1 전지케이스(140)는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스로 이루어져 있다.The first battery case 140 is formed of a pouch-shaped case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer.

제 1 전지케이스(140)에는 전극조립체(110)가 장착되는 전극조립체 수납부(160)가 형성되어 있고, 외주부(150)가 열융착에 의해 밀봉되어 있다.The first battery case 140 is formed with an electrode assembly receiving portion 160 on which the electrode assembly 110 is mounted and the outer peripheral portion 150 is sealed by heat welding.

제 1 전지케이스(140)의 전극조립체 수납부(160)에 전극조립체(110)를 삽입한 후에 제 1 전지케이스(140)의 외주부(150)를 고온의 실링 툴로 압착하여 융점이 낮은 수지층을 용융 및 상호 접착시켜 밀봉한다.The electrode assembly 110 is inserted into the electrode assembly receiving portion 160 of the first battery case 140 and then the outer peripheral portion 150 of the first battery case 140 is compressed by a high temperature sealing tool to form a resin layer having a low melting point They are melted and adhered to each other and sealed.

제 2 전지케이스(170)의 케이스 수납부(190)에는 제 1 전지케이스(140)의 전극조립체 수납부(160)의 외형에 대응하는 내부 형상과 크기로 형성되어 제 1 전지케이스(140)를 수용하고 있다.The first battery case 140 is formed in the case housing part 190 of the second battery case 170 so as to have an inner shape and a size corresponding to the outer shape of the electrode assembly housing part 160 of the first battery case 140, .

제 2 전지케이스(170)는 제 1 전지케이스(140)의 외면에 부가되어 있다. 제 2 전지케이스(170)의 케이스 수납부(190)에 제 1 전지케이스(140)가 장착된 후에 제 2 전지케이스(170)의 외주부(180)가 제 1 전지케이스(140)의 외면에 열융착 된다.The second battery case 170 is attached to the outer surface of the first battery case 140. The outer peripheral portion 180 of the second battery case 170 is attached to the outer surface of the first battery case 140 after the first battery case 140 is mounted on the case containing portion 190 of the second battery case 170 Fused.

제 2 전지케이스(170)의 외주부(180)의 단부(183)는 제 1 전지케이스(140)의 열융착 외주부(150)의 단부(153)를 넘어서 열융착 되어 있다.The end portion 183 of the outer circumferential portion 180 of the second battery case 170 is thermally fused over the end portion 153 of the heat fusion outer circumferential portion 150 of the first battery case 140.

제 1 전지케이스(140)의 외주부(150)의 길이 및 폭은 제 2 전지케이스(170)의 길이 및 폭보다 작다. 즉, 제 1 전지케이스(140)의 전폭(L1)은 제 2 전지케이스(170)의 전폭(L2)보다 작으므로 제 1 전지케이스(140)의 외주부(150)의 단부(153)가 제 2 전지케이스(170)의 외주부(180) 내에 위치하게 되고, 길이방향의 전장도 동일한 구조이다.The length and width of the outer peripheral portion 150 of the first battery case 140 are smaller than the length and the width of the second battery case 170. [ That is, since the entire width L 1 of the first battery case 140 is smaller than the total width L 2 of the second battery case 170, the end 153 of the outer peripheral portion 150 of the first battery case 140 And is located in the outer peripheral portion 180 of the second battery case 170, and has the same overall length in the longitudinal direction.

냉각/소화용 물질(195)은, 플루오르화케톤은 무색, 무취, 절연성으로, 제 1 전지케이스(140)와 제 2 전지케이스(170) 사이의 공간에 밀봉되어 있다. 따라서, 전지케이스가 첨단 부재 또는 침상 부재에 의해 관통되는 경우에 전지셀의 내부로 유입되어 화재를 진화하게 된다.The cooling / extinguishing material 195 is sealed in a space between the first battery case 140 and the second battery case 170, in which the fluorinated ketone is colorless, odorless, and insulating. Therefore, when the battery case is penetrated by the tip member or the needle-like member, it flows into the inside of the battery cell to evolve the fire.

도 4에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지셀의 모식도가 도시되어 있다.4 is a schematic view of a battery cell according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 제 1 전지케이스(240)에는 전극조립체가 장착되는 제 1 전지케이스(240)의 전극조립체 수납부(260)가 형성되어 있고, 외주부(250)가 열융착에 의해 밀봉되어 있다.4, the electrode assembly receiving portion 260 of the first battery case 240 in which the electrode assembly is mounted is formed in the first battery case 240, and the outer peripheral portion 250 is sealed by heat fusion have.

제 2 전지케이스(270)의 케이스 수납부(290)에는 제 1 전지케이스(240)의 외형에 대응하는 형상으로 제 1 전지케이스(240)가 수납되어 있다. 제 1 전지케이스(240)와 제 2 전지케이스(270) 사이의 공간에는 냉각/소화용 물질(295)이 밀봉되어 있다.The first battery case 240 is accommodated in the case accommodating portion 290 of the second battery case 270 in a shape corresponding to the outer shape of the first battery case 240. The cooling / extinguishing material 295 is sealed in the space between the first battery case 240 and the second battery case 270.

전지셀(200)의 폭 방향을 기준으로 제 2 전지케이스(270)의 외주부(280)의 단부(283)와 제 1 전지케이스(240)의 외주부(250)의 단부(253)는 각각 동일한 폭(L3)을 가지고 있다.The end portion 283 of the outer circumferential portion 280 of the second battery case 270 and the end portion 253 of the outer circumferential portion 250 of the first battery case 240 have the same width (L 3 ).

한편, 제 2 케이스(270)에 제 1 전지케이스(240)가 수납되고 제 2 전지케이스(270)의 상부케이스가 결합하게 되면 제 2 전지케이스(270)의 외주부(280, 281)들 사이에 제 1 전지케이스(240)의 외주부(250)가 위치하게 된다. 외주부들(250, 280, 281)의 단부들은 평면을 기준으로 동일한 폭을 가지고 있다.When the first battery case 240 is received in the second case 270 and the upper case of the second battery case 270 is coupled to the second battery case 270, The outer peripheral portion 250 of the first battery case 240 is positioned. The end portions of the outer peripheral portions 250, 280, and 281 have the same width with respect to the plane.

전지셀(200)의 길이방향에 따른 제 2 전지케이스(270)의 외주부(280)의 단부(285)는 제 1 전지케이스(240)의 외주부(250)의 단부(255)보다 길게 연장되어 있다.The end portion 285 of the outer circumferential portion 280 of the second battery case 270 along the longitudinal direction of the battery cell 200 is longer than the end portion 255 of the outer circumferential portion 250 of the first battery case 240 .

제 1 전지케이스(240)와 제 2 전지케이스(270)의 폭(L3)이 동일하다는 점을 제외하고 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Except for the fact that the width L 3 of the first battery case 240 is the same as the width L 3 of the second battery case 270, a duplicate description will be omitted.

도 5에는 본 발명에 따른 제 2 전지케이스가 제 1 전지케이스 내부에 위치하고 있는 전지셀의 모식도가 도시되어 있다.5 is a schematic view of a battery cell in which a second battery case according to the present invention is located inside a first battery case.

도 5를 참조하면, 제 1 전지케이스(340)의 전극조립체 수납부(360)에는 판상형 육면체 구조로 이루어진 전극조립체(310)가 장착되어 있다.Referring to FIG. 5, an electrode assembly 310 having a plate-shaped hexahedron structure is mounted on the electrode assembly receiving portion 360 of the first battery case 340.

제 2 전지케이스(370)는 제 1 전지케이스(340)의 전극조립체 수납부(360)의 크기보다 상대적으로 작은 크기를 가지고 있다.The second battery case 370 has a size smaller than that of the electrode assembly receiving portion 360 of the first battery case 340.

또, 제 2 전지케이스(370)는 제 1 전지케이스(340)의 전극조립체 수납부(360) 내부에 위치하도록 전극조립체 수납부(360)의 하면(361)에 열융착 되어 있고, 제 1 전지케이스(340)와 전극조립체(310) 사이에 위치한다.The second battery case 370 is thermally fused to the lower surface 361 of the electrode assembly receiving portion 360 so as to be located inside the electrode assembly receiving portion 360 of the first battery case 340, And is located between the case 340 and the electrode assembly 310.

전극리드들(320, 322)은 제 1 전지케이스(340)의 외부로 일부가 노출되어 있다.The electrode leads 320 and 322 are partially exposed to the outside of the first battery case 340.

도 6에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제 2 전지케이스가 제 1 전지케이스 내부에 위치하고 있는 전지셀의 모식도가 도시되어 있다.6 is a schematic view of a battery cell in which a second battery case according to another embodiment of the present invention is located inside a first battery case.

도 6을 참조하면, 제 2 전지케이스들(470)은 전극리드들(420, 422)이 부착되어 있는 전극조립체(410)의 측면과 제 1 전지케이스(440)의 전극조립체 수납부(460)의 측벽들(463, 464) 사이의 공간에 위치하고 있다.6, the second battery case 470 includes a side surface of the electrode assembly 410 to which the electrode leads 420 and 422 are attached and an electrode assembly receiving portion 460 of the first battery case 440, The side walls 463,

F-F’에 따른 전지셀의 단면을 참조하면, 제 2 전지케이스들(470)은 제 1 전지케이스(440)의 전극조립체 수납부(460)의 양측 내면들(463, 464)에 열융착 되어 있다.
The second battery cases 470 are thermally fused to the inner side surfaces 463 and 464 of the electrode assembly receiving portion 460 of the first battery case 440, .

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 (19)

양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체;
상기 전극조립체가 장착되는 전극조립체 수납부가 형성되어 있고, 외주 부위가 열융착에 의해 밀봉되어 있는 제 1 전지케이스;
상기 제 1 전지케이스의 외면 또는 내면에 부가되어 있는 제 2 전지케이스; 및
상기 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스 사이의 공간에 밀봉되어 있는 냉각/소화용 물질;
을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.An electrode assembly having a separator interposed between the anode and the cathode;
A first battery case having an electrode assembly receiving portion on which the electrode assembly is mounted and having an outer peripheral portion sealed by heat sealing;
A second battery case attached to an outer surface or an inner surface of the first battery case; And
A cooling / extinguishing material sealed in a space between the first battery case and the second battery case;
The battery cell comprising: 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the first battery case comprises a pouch-shaped case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 전지케이스는 제 1 전지케이스의 적어도 일부가 장착되는 케이스 수납부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the second battery case includes a case housing part in which at least a part of the first battery case is mounted. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 전지케이스가 제 1 전지케이스를 수용할 수 있도록, 제 2 전지케이스의 케이스 수납부는 제 1 전지케이스의 전극조립체 수납부의 외형에 대응하는 내부 형상과 크기를 가진 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery case according to claim 3, wherein the case housing part of the second battery case has an inner shape and size corresponding to the outer shape of the electrode assembly housing part of the first battery case so that the second battery case can accommodate the first battery case Wherein the battery cell is a battery cell. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 전지케이스의 외주 부위는 제 1 전지케이스의 외면에 열융착 또는 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 3, wherein an outer circumferential portion of the second battery case is thermally fused or bonded to an outer surface of the first battery case. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 전지케이스는, 수지 시트의 파우치형 케이스, 또는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스로 이루어져 있고;
상기 제 2 전지케이스의 외주 부위가 제 1 전지케이스의 외면에 열융착 되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery case according to claim 5, wherein the second battery case comprises a pouch-shaped case of a resin sheet or a pouch-shaped case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer;
And the outer peripheral portion of the second battery case is thermally fused to the outer surface of the first battery case. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 전지케이스의 외주 부위는 제 1 전지케이스의 열융착 부위의 외면에 열융착 되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 6, wherein an outer circumferential portion of the second battery case is thermally fused to an outer surface of a heat fusion portion of the first battery case. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 전지케이스의 외주 부위의 단부는 제 1 전지케이스의 열융착 부위의 단부와 일치하는 크기를 가진 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell of claim 7, wherein an end portion of the outer circumferential portion of the second battery case has a size coinciding with an end portion of a heat fusion portion of the first battery case. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 전지케이스의 외주 부위 단부는 제 1 전지케이스의 열융착 부위의 단부를 넘어서 열융착 또는 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 7, wherein an end portion of the outer circumferential portion of the second battery case is thermally fused or bonded beyond an end portion of a heat fusion portion of the first battery case. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 전지케이스는 전극조립체 수납부의 내부에 위치하도록 제 1 전지케이스의 내면에 열융착 또는 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the second battery case is thermally fused or bonded to an inner surface of the first battery case so as to be positioned inside the electrode assembly receiving part. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 전지케이스의 크기는 전극조립체 수납부의 크기보다 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 전지셀.11. The battery cell according to claim 10, wherein a size of the second battery case is smaller than a size of the electrode assembly receiving part. 제 10 항에 있어서, 전극조립체는 판상형 육면체 구조로 이루어져 있고, 상기 제 2 전지케이스는 전극조립체의 상면 또는 하면과 전극조립체 수납부의 내벽 사이의 공간에서 제 1 전지케이스의 내면에 열융착 또는 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery case according to claim 10, wherein the electrode assembly has a plate-like hexahedron structure, and the second battery case is thermally fused or adhered to the inner surface of the first battery case in a space between the upper surface or the lower surface of the electrode assembly and the inner wall of the electrode assembly receiving portion. Wherein the battery cell comprises a battery cell. 제 10 항에 있어서, 전극조립체는 판상형 육면체 구조로 이루어져 있고, 상기 제 2 전지케이스는 전극조립체의 측면과 전극조립체 수납부의 내벽 사이의 공간에서 제 1 전지케이스의 내면에 열융착 또는 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery case according to claim 10, wherein the electrode assembly has a plate-like hexahedral structure, and the second battery case is thermally fused or bonded to the inner surface of the first battery case in a space between a side surface of the electrode assembly and an inner wall of the electrode assembly receiving portion Wherein the battery cell is a battery cell. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 전지케이스는 수지 시트 또는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 외주 부위가 제 1 전지케이스의 내면에 열융착 되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 10, wherein the second battery case comprises a resin sheet or a laminate sheet including a resin layer and a metal layer, and the outer circumferential portion is thermally fused to the inner surface of the first battery case. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각/소화용 물질은 플루오르화케톤(fluorinated ketone)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell of claim 1, wherein the cooling / extinguishing material comprises a fluorinated ketone. 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 1 항 내지 제 16 항 중 어느 하나에 따른 전지셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising a battery cell according to any one of claims 1 to 16. 제 17 항에 따른 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 디바이스.A device comprising the battery pack according to claim 17 as a power source. 제 18 항에 있어서, 상기 디바이스는 컴퓨터, 휴대폰, 웨어러블 전자기기, 파워 툴(power tool), 전기자동차(Electric Vehicle: EV), 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 전기 이륜차, 전기 골프 카트, 또는 전력저장용 시스템인 것을 특징으로 하는 디바이스.19. The device of claim 18, wherein the device is a computer, a mobile phone, a wearable electronic device, a power tool, an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle, a plug- , Or a system for power storage.
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