KR20160134125A - Secondary batter and battery pack including the same - Google Patents

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Abstract

The present invention discloses a secondary battery having an improved heat retention ability through the improved structure of a casing. The secondary battery according to an aspect of the present invention includes a positive electrode plate which has a positive electrode current collector coated with a positive electrode active material; a negative electrode plate which has a negative electrode collector coated with a negative electrode active material and faces the positive electrode plate; an electrolyte which is interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate; and a heat insulating layer which accommodates the positive electrode plate, the negative electrode plate and the electrolyte in an inner space and blocks the movement of heat between the inside and the outside.

Description

이차 전지 및 이를 포함하는 배터리 팩{Secondary batter and battery pack including the same}[0001] The present invention relates to a secondary battery and a battery pack including the secondary battery,

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외장재의 개선된 구조를 통해 열 보유 능력이 향상된 이차 전지 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery having improved heat retention capability through an improved structure of a casing and a battery pack including the same.

일반적으로, 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리, 충방전이 가능한 전지를 의미하며, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 전자기기 또는 전기 자동차 등 다양한 분야 및 장치에 널리 사용되고 있다. 현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있으며, 금속 공기 전지나 전고체 전지, 나트륨 계열 전지, 마그네슘 전지 등이 차세대 전지로서 관심 및 개발이 증대되고 있다.2. Description of the Related Art Generally, a secondary battery is a battery that can be charged and discharged unlike a primary battery which can not be charged, and is widely used in various fields and devices such as a mobile phone, a notebook computer, a camcorder, Currently commercialized secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Metal-air batteries, all-solid batteries, sodium-based batteries, and magnesium batteries are of interest and development as next- have.

이러한 여러 이차 전지 중, 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Among these various secondary batteries, the lithium secondary battery has a remarkable advantage in that it has almost no memory effect compared with a nickel-based secondary battery, is chargeable and dischargeable, has a very low self-discharge rate, and has high energy density.

일반적으로 이러한 이차 전지는 외장이나 적용 형태에 따라 캔형 이차 전지와 파우치형 이차 전지로 구분될 수 있다.Generally, such a secondary battery can be classified into a can-type secondary battery and a pouch-type secondary battery depending on the external appearance and application form.

도 1은 일반적인 파우치형 이차 전지의 구성을 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분에 대한 확대도이다. Fig. 1 is a cross-sectional view showing the construction of a general pouch-type secondary battery, and Fig. 2 is an enlarged view of a portion A in Fig.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 파우치형 이차 전지는, 전극 조립체(20)와 파우치 외장재(10)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the pouch type secondary battery includes an electrode assembly 20 and a pouch outer casing 10. As shown in FIG.

여기서, 파우치 외장재(10)는 상부 파우치(T)와 하부 파우치(B)로 구성될 수 있으며, 이들에 의해 형성된 내부 공간에 전극 조립체(20)를 수용할 수 있다. 또한, 파우치 외장재(10)는, 외측에서 내측 순으로, 외부 절연층(13), 금속층(12) 및 내부 접착층(11)의 순서를 가지는 소정의 층상 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 따라서, 파우치 외장재(10)는, 실링부에서 상부 파우치(T)의 내부 접착층(11)과 하부 파우치(B)의 내부 접착층(11)이 서로 접착됨으로써 밀봉될 수 있게 된다.Here, the pouch outer casing 10 may be composed of an upper pouch T and a lower pouch B, and the electrode assembly 20 may be accommodated in the inner space formed by the upper pouch T and the lower pouch B. The pouch sheathing material 10 may be formed to have a predetermined layered structure having an order of the outer insulating layer 13, the metal layer 12, and the inner adhesive layer 11 from the outside to the inside in this order. Therefore, the pouch outer casing 10 can be sealed by bonding the inner bonding layer 11 of the upper pouch T and the inner bonding layer 11 of the lower pouch B to each other at the sealing portion.

리튬 이차 전지의 전극 조립체(20)는, 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용할 수 있다. 즉, 전극 조립체는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판 및 음극판을 구비할 수 있으며, 이러한 양극판과 음극판 사이에는, 이들의 직접적인 접촉을 방지하는 세퍼레이터가 개재될 수 있다. The electrode assembly 20 of the lithium secondary battery can mainly use a lithium-based oxide and a carbonaceous material as a cathode active material and an anode active material, respectively. That is, the electrode assembly may include a positive electrode plate and a negative electrode plate coated with the positive electrode active material and the negative electrode active material, respectively, and a separator may be interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate to prevent direct contact therebetween.

파우치 외장재의 내부에는 전극 조립체와 함께 전해질이 수납되는데, 여기서 전해질은 액체 상태의 전해질이 대표적으로 이용되며, 이를 전해액이라고도 한다. 액체 상태의 전해질로 이루어진 이차 전지의 경우, 취급 및 제조가 용이하고, 상온에서의 전기 전도도가 양호하여 상온에서도 안정적인 성능이 확보되는 등, 여러 장점으로 인해 널리 이용되고 있다. 그러나, 이러한 액체 전해질 전지의 경우, 전해액이 누액되거나 가스가 발생하는 등의 문제가 발생할 수 있으며, 이로 인해 폭발이나 발화, 유해 가스 유출과 같은 이차 전지의 안전성을 크게 떨어뜨릴 수 있다.Inside the pouch case, an electrolyte is housed together with an electrode assembly, wherein the electrolyte is typically a liquid electrolyte, which is also referred to as an electrolyte. In the case of a secondary battery made of a liquid electrolyte, it is widely used due to various advantages such as easy handling and manufacturing, good electric conductivity at room temperature, and stable performance even at room temperature. However, in the case of such a liquid electrolyte cell, problems such as leakage of electrolyte or generation of gas may occur, and the safety of the secondary battery such as explosion, ignition, and discharge of harmful gas may be significantly deteriorated.

이러한 상황에서, 고체 상태의 전해질을 이용함으로써, 전해액의 누액이나 가스 발생과 같은 문제를 방지하고, 안전성이 확보될 수 있는 전고체 전지에 대한 관심 및 개발이 증대되고 있다. 특히, 전기 자동차나 전력 저장 장치, 이를테면 전기 자동차의 전기 충전소나 스마트 그리드에 이용되는 전력 저장 장치 등의 경우, 대량의 이차 전지가 사용될 수 있다는 점에서, 안정적인 전고체 전지에 대한 기대감은 더욱 높다고 할 수 있다. 그런데, 이와 같은 전고체 전지의 경우, 상온에서 이온 전도도가 낮으므로 액체 전해질 전지에 비해 작동 온도가 상대적으로 높다고 할 수 있다. 따라서, 전고체 전지를 이용하여 배터리 팩을 구성하는 경우, 온도 조건을 액체 전해질 전지에 비해 높여 주어야 할 필요가 있다.In such a situation, the use of a solid electrolyte makes it possible to prevent problems such as electrolyte leakage and gas generation, and to increase the interest and development of all solid-state batteries that can secure safety. Particularly, in the case of an electric vehicle or a power storage device, such as an electric charging station of an electric vehicle or a power storage device used for a smart grid, a large amount of secondary battery can be used, so that the expectation for a stable all- . However, in the case of such a pre-solid battery, since the ionic conductivity is low at room temperature, the operating temperature is relatively higher than that of the liquid electrolyte battery. Therefore, when a battery pack is constructed using all solid-state batteries, it is necessary to increase the temperature condition as compared with the liquid electrolyte battery.

종래에는 주로 히터 등을 통해 이차 전지의 외부에서 이차 전지 측으로 열을 공급하는 방향으로 전고체 전지의 성능을 확보하고자 하는 노력이 이루어지고 있다. 하지만, 이 경우 이차 전지 외측에 히터 등을 마련해야 하므로, 제조 공정성이 떨어지고, 배터리 팩의 구조가 복잡해지는 한편 부피가 증가하며, 히터를 제어하거나 히터로 전원을 공급하기 위한 별도의 장치가 필요하고, 전력 사용 및 장치 증가로 인해 비용 절감에 장애가 될 수 있는 문제점이 있다. 더욱이, 전력 저장 장치나 자동차 등에 이용되는 중대형 배터리 팩의 경우, 많은 이차 전지가 배터리 팩 내부에 적층된 형태로 구성되는데, 이차 전지의 위치에 따라 히터로부터 열을 제대로 공급받지 못하는 경우도 발생할 수 있어, 전체적으로 균일한 이차 전지 성능을 확보하기가 쉽지 않다.Conventionally, efforts have been made to secure the performance of the entire solid-state battery in the direction of supplying heat from the outside of the secondary battery to the secondary battery side through a heater or the like. However, in this case, since a heater or the like needs to be provided outside the secondary battery, the manufacturing process is inferior, the structure of the battery pack becomes complicated, the volume increases, and a separate device for controlling the heater or supplying power to the heater is required. There is a problem that it may be an obstacle to cost reduction due to the increase in power consumption and equipment. Furthermore, in the case of a middle- or large-sized battery pack used for a power storage device, an automobile, or the like, many secondary batteries are stacked in a battery pack. However, depending on the position of the secondary battery, heat may not be properly supplied from the heater , It is difficult to secure uniform secondary battery performance as a whole.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전해질로서 고체 전해질이 이용되더라도 이온 전도도가 안정적으로 확보될 수 있도록 구조가 개선된 외장재 및 이를 포함하는 이차 전지, 그리고 이러한 이차 전지의 응용을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a casing having improved structure so that ion conductivity can be stably secured even if a solid electrolyte is used as an electrolyte, It is intended to provide applications.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차 전지는, 양극 집전체에 양극 활물질이 도포된 양극판; 음극 집전체에 음극 활물질이 도포되며, 상기 양극판에 대향하도록 배치된 음극판; 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 개재된 전해질; 및 내부 공간에 상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 전해질을 수납하고, 내부와 외부 사이에서 열의 이동을 차단하는 단열층을 구비하는 외장재를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a secondary battery including: a positive electrode plate having a positive electrode collector coated with a positive electrode active material; A negative electrode plate coated with a negative electrode active material on the negative electrode collector and arranged to face the positive electrode plate; An electrolyte interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate; And a heat insulating layer for accommodating the positive electrode plate, the negative electrode plate and the electrolyte in the inner space, and a heat insulating layer for blocking the movement of heat between the inside and the outside.

여기서, 상기 전해질은, 고체 전해질일 수 있다.Here, the electrolyte may be a solid electrolyte.

또한, 상기 단열층은, 발포체를 포함할 수 있다.Further, the heat insulating layer may include a foam.

또한, 상기 발포체는, EPS 폼, XPS 폼, 폴리에틸렌 폼, 폴리우레탄 폼, 수성 연질 폼 및 우레아 폼 중 하나 이상의 재질을 포함할 수 있다.In addition, the foam may comprise one or more materials of EPS foam, XPS foam, polyethylene foam, polyurethane foam, water soft foam and urea foam.

또한, 상기 단열층은, 기체층을 포함할 수 있다.Further, the heat insulating layer may include a gas layer.

또한, 상기 단열층은, 글라스울을 포함할 수 있다.Further, the heat insulating layer may include glass wool.

또한, 상기 단열층은, 수평 방향으로 소정 거리 이격되게 배치된 다수의 단위층을 포함할 수 있다.In addition, the heat insulating layer may include a plurality of unit layers arranged at a predetermined distance in the horizontal direction.

또한, 상기 외장재는, 금속층, 외부 절연층 및 내부 접착층을 더 구비할 수 있다.In addition, the casing may further include a metal layer, an outer insulating layer, and an inner adhesive layer.

또한, 상기 단열층은, 상기 외부 절연층과 상기 내부 접착층 사이에 위치할 수 있다.Further, the heat insulating layer may be located between the outer insulating layer and the inner adhesive layer.

또한, 상기 단열층은, 상기 금속층보다 내측에 기체층을 포함할 수 있다.Further, the heat insulating layer may include a gas layer inside the metal layer.

또한, 상기 단열층은, 상기 금속층과 접촉하는 발포체를 포함할 수 있다.The heat insulating layer may include a foam that is in contact with the metal layer.

또한, 상기 단열층은, 상기 외장재의 최외측에 위치할 수 있다.Further, the heat insulating layer may be located on the outermost side of the casing.

또한, 상기 단열층은, 상기 외장재에서 탈부착 가능하게 구성될 수 있다.Further, the heat insulating layer may be detachably attachable to the exterior material.

또한, 상기 단열층은, 다른 재질을 갖는 복수의 층으로 형성될 수 있다.Further, the heat insulating layer may be formed of a plurality of layers having different materials.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 이차 전지를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a battery pack including the secondary battery according to the present invention.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 이차 전지를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an automobile comprising the secondary battery according to the present invention.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전력 저장 장치는, 본 발명에 따른 이차 전지를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a power storage device including a secondary battery according to the present invention.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 외장재는, 전극 조립체를 내부 공간에 수납하는 이차 전지용 외장재로서, 금속 재질로 구성된 금속층; 고분자 재질로 구성되어 상기 금속층의 외측에 형성된 외부 절연층; 고분자 재질로 구성되어 상기 금속층의 내측에 형성된 내부 접착층; 및 상기 내부 공간에서 외측 방향으로 열의 이동을 차단하는 단열층을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a casing for a secondary battery, the casing comprising: a metal layer made of a metal; An outer insulating layer formed of a polymer material and formed on the outer side of the metal layer; An inner adhesive layer formed of a polymer material and formed on the inner side of the metal layer; And a heat insulating layer for blocking heat movement in an outer direction in the inner space.

본 발명의 일 측면에 의하면, 이차 전지 자체적으로 열 보유 성능이 개선될 수 있다.According to an aspect of the present invention, the heat retention performance of the secondary battery itself can be improved.

따라서, 본 발명에 따른 이차 전지의 경우, 전해질로서 액체 상태의 전해질보다 작동 온도가 높은 고체 상태의 전해질을 이용하는데 보다 적합할 수 있으며, 이 경우에도 안정적인 작동 성능이 확보될 수 있다. Therefore, in the case of the secondary battery according to the present invention, it is more suitable to use a solid electrolyte having a higher operating temperature than that of a liquid electrolyte as an electrolyte, and stable operating performance can be ensured even in this case.

그러므로, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 전고체 전지의 안정적인 성능을 확보하기 위해 히터와 같은 별도의 가열 부재를 마련할 필요가 없거나, 마련하더라도 그 사용량 및 사용 정도가 크게 줄어들 수 있으므로, 배터리 팩의 제조 비용 및 부피가 감소할 수 있고, 제조 공정성이 향상될 수 있다. Therefore, according to this aspect of the present invention, it is not necessary or necessary to provide a separate heating member such as a heater in order to ensure stable performance of the entire solid battery, The manufacturing cost and volume can be reduced, and the manufacturing processability can be improved.

또한, 다수의 이차 전지를 적층하여 배터리 팩을 구성하는 경우에 있어서도, 위치에 따라, 이를테면 히터와의 거리에 따라 이차 전지 간 온도 불균형이 일어나는 것을 방지하여, 특정 이차 전지의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. Further, even when a plurality of secondary batteries are stacked to form a battery pack, it is possible to prevent temperature imbalance between the secondary batteries depending on the position, for example, the distance from the heater, thereby preventing the performance of the particular secondary battery from deteriorating can do.

더욱이, 본 발명으로 인해 전고체 전지의 활용성이 증가할 수 있으므로, 전고체 전지로 인한 여러 장점, 이를테면 전해질 누출이나 가스 발생 위험성의 감소로 인한 안전성 향상 등의 효과를 누릴 수 있다.Further, since the present invention can increase the utilization of the entire solid battery, various advantages such as electrolyte leakage and gas generation risk can be obtained.

다만, 본 발명에 따른 이차 전지는, 반드시 전고체 전지로 한정되지 않으며, 전고체 전지 이외에도 상온보다 높은 온도에서 작동하거나 성능이 향상되는 다른 다양한 이차 전지에도 적용될 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 경우, 전해질이 액체인 상태의 전지에도 적용될 수 있으며, 이때에는 겨울과 같은 주변 온도가 낮은 상황에서 이차 전지의 성능이 보다 안정적으로 확보되는 장점을 가질 수 있다.However, the secondary battery according to the present invention is not limited to a full solid battery, but may be applied to various secondary batteries other than all solid batteries, which operate at a temperature higher than room temperature or have improved performance. In addition, the present invention can be applied to a battery in which the electrolyte is in a liquid state. In this case, the performance of the secondary battery can be more stably secured in a low ambient temperature such as winter.

특히, 자동차나 전력 저장 장치의 경우, 실외에 위치할 수 있으므로, 전고체 전지는 물론이고, 일반적인 액체 전해질 전지에도 본 발명이 적용되어, 온도가 낮은 상태에서도 이차 전지의 성능이 개선될 수 있다.Particularly, in the case of an automobile or a power storage device, the present invention can be applied to a general liquid electrolyte cell as well as an all solid battery cell, so that the performance of the secondary battery can be improved even when the temperature is low.

또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 단열재 재질에 따라 구동 온도 조절이 가능하므로, 이차 전지의 종류에 따라 최적의 온도 조건을 제공하여 안정적인 성능을 발휘하도록 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, since the driving temperature can be controlled according to the material of the heat insulating material, it is possible to provide an optimal temperature condition according to the type of the secondary battery, thereby exhibiting stable performance.

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, 일반적인 파우치형 이차 전지의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는, 도 1의 A 부분에 대한 확대도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 4는, 도 3의 B 부분의 단면을 개략적으로 나타내는 확대 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 외장재 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 외장재 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 외장재 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 외장재 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 외장재 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as limiting.
1 is a cross-sectional view showing a configuration of a general pouch-type secondary battery.
2 is an enlarged view of a portion A in Fig.
3 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
4 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a cross section of a portion B in Fig.
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a casing of a secondary battery according to another embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a casing of a secondary battery according to another embodiment of the present invention. FIG.
7 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a casing of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
8 is a perspective view schematically showing a configuration of a casing of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view schematically showing a configuration of a casing of a secondary battery according to another embodiment of the present invention. FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다. 3 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지는, 전극 조립체(200), 전해질 및 외장재(100)를 포함한다.Referring to FIG. 3, a secondary battery according to the present invention includes an electrode assembly 200, an electrolyte, and a casing 100.

상기 전극 조립체(200)는, 양극판 및 음극판을 포함할 수 있다.The electrode assembly 200 may include a positive electrode plate and a negative electrode plate.

여기서, 양극판은 양극 집전체에 양극 활물질이 도포된 형태로 구성되고, 음극판은 음극 집전체에 음극 활물질이 도포된 형태로 구성될 수 있다. 즉, 전극판들은 집전체에 활물질 슬러리가 도포된 구조로서 형성될 수 있는데, 슬러리는 통상적으로 입상의 활물질, 보조도체, 바인더 및 가소제 등이 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 형성될 수 있다. Here, the positive electrode plate may be configured such that the positive electrode collector is coated with the positive electrode active material, and the negative electrode plate may be formed by coating the negative electrode collector with the negative electrode active material. That is, the electrode plates may be formed as a structure in which the active material slurry is applied to the current collector. The slurry may be formed by stirring the granular active material, the auxiliary conductor, the binder, the plasticizer, etc. with the solvent added.

그리고, 각각의 전극판들에는 슬러리가 도포되지 않는 무지부가 존재할 수 있고, 이러한 무지부에는 각각의 전극판에 대응되는 전극 탭이 형성될 수 있다. 이러한 전극 탭, 즉 양극 탭(210)과 음극 탭(220)은 각각 양극판과 음극판에 하나 또는 그 이상이 구비될 수 있다. 이러한 양극 탭(210)이나 음극 탭(220)은 양극판 또는 음극판에 부착되는 형태로 돌출되게 형성될 수 있으며, 각각 양극 집전체 또는 음극 집전체와 동일 재질, 또는 다른 금속 재질로 구성될 수 있다.Each of the electrode plates may have an uncoated portion to which no slurry is applied, and an electrode tab corresponding to each electrode plate may be formed on the uncoated portion. These electrode tabs, that is, the positive electrode tab 210 and the negative electrode tab 220, may have one or more of a positive electrode plate and a negative electrode plate, respectively. The positive electrode tab 210 and the negative electrode tab 220 may protrude from the positive electrode plate or the negative electrode plate and may be formed of the same material as that of the positive electrode collector or the negative electrode collector.

상기 전극 조립체(200)에서, 양극판과 음극판은, 서로 대향하도록 배치될 수 있다. 즉, 양극판과 음극판은 넓은 면이 서로 마주보는 형태로 배치될 수 있으며, 이때 양극판과 음극판의 직접적인 접촉을 막기 위해 세퍼레이터가 이들 사이에 개재될 수 있다.In the electrode assembly 200, the positive electrode plate and the negative electrode plate may be arranged to face each other. That is, the positive electrode plate and the negative electrode plate may be arranged in such a manner that their wide surfaces face each other, and a separator may be interposed therebetween to prevent direct contact between the positive electrode plate and the negative electrode plate.

상기 전극 조립체(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 양극판 및 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 권취된 상태로 구성될 수 있다. 또는, 상기 전극 조립체(200)는, 다수의 양극판 및 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 형태로 구성될 수도 있다. 이때, 다수의 양극판과 음극판에는 각각 별도의 전극 탭이 구비될 수 있다.As shown in FIG. 3, the electrode assembly 200 may be configured such that one positive electrode plate and a negative electrode plate are wound with a separator interposed therebetween. Alternatively, the electrode assembly 200 may be configured such that a plurality of positive and negative electrode plates are stacked with a separator interposed therebetween. At this time, a plurality of positive electrode plates and negative electrode plates may be provided with separate electrode tabs.

상기 전해질은, 전극 조립체(200)의 양극판과 음극판 사이에 개재되어, 이차 전지의 충전 또는 방전을 위해, 양극판과 음극판 사이에서 이온, 특히 리튬 이온의 이동이 가능하도록 할 수 있다.The electrolyte is interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate of the electrode assembly 200 so that ions, particularly lithium ions, can move between the positive electrode plate and the negative electrode plate for charging or discharging the secondary battery.

본 발명에 따른 이차 전지는, 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 양극판, 음극판 및 전해질이 채용될 수 있으며, 이들에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.The secondary battery according to the present invention may employ various positive electrode plates, negative electrode plates and electrolytes known at the time of filing of the present invention, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 외장재(100)는, 도면에서 R로 표시된 바와 같이 오목한 형태의 내부 공간을 구비하며, 이러한 내부 공간에 전극 조립체(200) 및 전해질을 수납할 수 있다. 또한, 외장재(100)는, 전극 조립체(200)의 삽입을 용이하게 하기 위해 상부 파우치(T)와 하부 파우치(B)로 구성될 수 있다. 이때, 외장재(100)는, 상부 파우치(T)와 하부 파우치(B)에 전극 조립체(200)를 수납하기 위한 오목한 형태의 공간이 모두 형성되도록 할 수 있으나, 상부 파우치(T)나 하부 파우치(B) 중 어느 하나에만 오목한 형태의 공간이 형성되도록 할 수도 있다.The outer casing 100 has a concave inner space as indicated by R in the figure, and the electrode assembly 200 and the electrolyte can be accommodated in the inner space. The casing member 100 may be composed of an upper pouch T and a lower pouch B to facilitate insertion of the electrode assembly 200. [ The upper and lower pouches T and B may have a concave space for accommodating the electrode assembly 200. The upper pouch T and the lower pouch B may be formed in the upper and lower pouches T and B. However, B may be formed in any one of concave shapes.

그리고, 이러한 상부 파우치(T)와 하부 파우치(B)는, 내부 수납 공간의 테두리에 실링부(S)를 구비하고, 이러한 실링부가 서로 접착되도록 함으로써, 내부 수납 공간이 밀봉되도록 할 수 있다.The upper pouch T and the lower pouch B are provided with the sealing portion S at the edge of the inner storage space and the sealing portions are adhered to each other so that the inner storage space can be sealed.

특히, 본 발명에 따른 이차 전지의 외장재(100)는, 단열층을 구비할 수 있다.In particular, the casing member 100 of the secondary battery according to the present invention may include a heat insulating layer.

도 4는, 도 3의 B 부분의 단면을 개략적으로 나타내는 확대 단면도이다.4 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a cross section of a portion B in Fig.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지에 있어서, 외장재(100)는, 적어도 일측에 단열층(110)을 구비할 수 있다.Referring to FIG. 4, in the secondary battery according to the present invention, the casing member 100 may include a heat insulating layer 110 on at least one side thereof.

상기 단열층(110)은, 내부와 외부 사이에서 열의 이동을 차단시키도록 구성될 수 있다. 즉, 도 4에서, 외장재(100)의 하부 측이 전극 조립체(200)가 위치하는 내부 측이 되고, 외장재(100)의 상부 측이 이차 전지의 외부 측이 될 수 있는데, 상기 단열층(110)은, 외장재(100)를 관통하여 하부에서 상부 방향으로 열이 이동하는 것을 일정 수준 이상 차단할 수 있다. The heat insulating layer 110 may be configured to block the movement of heat between the inside and the outside. 4, the lower side of the casing member 100 may be the inner side where the electrode assembly 200 is located, and the upper side of the casing member 100 may be the outer side of the secondary battery. It is possible to prevent the heat from moving from the lower portion to the upper portion through the casing member 100 by more than a certain level.

예를 들어, 상기 단열층(110)은, 열 전도율이 상온 기준으로 0.1 W/mK 이하인 재질이 이용될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 단열층(110)은, 열 전도율이 0.05 W/mK 이하인 재질로 이루어질 수 있다.For example, the heat insulating layer 110 may be made of a material having a thermal conductivity of 0.1 W / mK or less at room temperature. More preferably, the heat insulating layer 110 may be made of a material having a thermal conductivity of 0.05 W / mK or less.

이처럼, 본 발명에 따른 이차 전지의 경우, 상기 단열층(110)으로 인해, 이차 전지의 내부에서 외부로의 열손실을 줄이거나 없앨 수 있으므로, 전극 조립체(200) 및 전해질이 위치하는 내부 공간의 온도가 소정 온도 이상으로 유지되도록 할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 이차 전지의 경우, 상기 단열층(110)으로 인해 내부 공간의 온도가 50℃ 이상으로 유지될 수 있다.As described above, in the case of the secondary battery according to the present invention, heat loss from the inside to the outside of the secondary battery can be reduced or eliminated owing to the heat insulating layer 110. Therefore, the temperature of the internal space where the electrode assembly 200 and the electrolyte are located Can be maintained at a predetermined temperature or higher. For example, in the case of the secondary battery according to the present invention, the temperature of the internal space can be maintained at 50 ° C or more due to the heat insulating layer 110.

따라서, 본 발명에 따른 이차 전지로는, 상온보다 높은 온도에서 작동하거나 성능이 최적화되는 전해질을 이용하는 이차 전지가 이용될 수 있다. Therefore, as the secondary battery according to the present invention, a secondary battery using an electrolyte which operates at a temperature higher than room temperature or whose performance is optimized can be used.

특히, 상기 이차 전지에 포함되는 전해질은, 고체 전해질일 수 있다. 그리고, 이러한 형태의 이차 전지는, 전고체 전지라 할 수 있다. 이러한 전고체 전지는, 전해질이 고체 상태이므로, 통상적인 액체 상태의 전해질로 구성된 이차 전지와 대비되는 개념이라 할 수 있다. 예를 들어, 상기 이차 전지는, 리튬 전고체 전지일 수 있다. 이 경우, 리튬 이온은 고체 상태의 전해질을 통해 양극과 음극 사이에서 이동할 수 있다. 이러한 전고체 전지는, 액체 전해질 이차 전지에 비해, 누액의 문제가 없어 안전성이 우수하고, 플렉서블 형상을 구현하는데 용이할 수 있다. 또한, 전고체 전지는, 이차 전지의 두께를 최소화하고 고전압 및 고밀도 배터리를 구현하는데 보다 용이할 수 있다.In particular, the electrolyte included in the secondary battery may be a solid electrolyte. This type of secondary battery can be referred to as a full solid battery. Such a pre-solid battery can be said to be a concept as compared with a secondary battery composed of an electrolyte in a normal liquid state since the electrolyte is in a solid state. For example, the secondary battery may be a lithium pre-solid battery. In this case, the lithium ions can move between the positive electrode and the negative electrode through the solid electrolyte. Such a pre-solid battery is superior in safety to a liquid electrolyte secondary battery because there is no leakage problem, and can be easily realized in a flexible shape. Further, the entire solid-state battery can be more easily made to minimize the thickness of the secondary battery and realize a high-voltage and high-density battery.

이러한 전고체 전지는, 고체 상태의 전해질이라는 특성 상, 상온에서 이온 전도도가 크지 않아 작동이 제대로 이루어지지 않거나 제 성능이 발휘되지 않을 수 있다. 따라서, 전고체 전지가 제 성능을 발휘하기 위해서는 상온보다 높은 온도의 고온 환경에서 구동되는 것이 좋다. 예를 들어, 전고체 전지는 50℃ 내지 200℃의 온도 환경에서 작동이 가능하거나 최적의 성능을 발휘할 수 있다. 본 발명에 따른 이차 전지의 경우, 외장재(100)에 단열층(110)이 구비되어 이차 전지에서 발생하는 열의 상당량을 외부로 방출하지 않고 내부 공간에 보유할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 이차 전지의 경우, 고체 전해질을 포함하더라도, 그 성능이 안정적으로 확보될 수 있다. Such a pre-solid battery may not operate properly or exhibit its performance because its ionic conductivity is not high at room temperature due to the characteristics of a solid electrolyte. Therefore, in order for the entire solid-state battery to exhibit its performance, it is preferable to be driven in a high temperature environment higher than normal temperature. For example, the entire solid-state cell can be operated in a temperature environment of 50 ° C to 200 ° C or can exhibit optimal performance. In the case of the secondary battery according to the present invention, the heat insulating layer 110 is provided on the casing 100 so that a considerable amount of heat generated in the secondary battery can be retained in the internal space without being discharged to the outside. Therefore, in the case of the secondary battery according to the present invention, even if a solid electrolyte is included, its performance can be stably ensured.

바람직하게는, 상기 단열층(110)은, 발포체(foam)를 포함하도록 구성될 수 있다.Preferably, the insulating layer 110 may be configured to include a foam.

예를 들어, 도 4의 구성에서, 상기 단열층(110)은 EPS 폼(Expanded Polystyrene foam), XPS 폼(Extruded Polystyrene Sheet foam), 폴리에틸렌 폼(polyethylene foam), 폴리우레탄 폼(Polyurethane Foam), 수성 연질 폼 및 우레아 폼(Urea Foam) 중 적어도 하나 이상의 재질을 포함하는 형태로 구성될 수 있다.For example, in the configuration of FIG. 4, the heat insulating layer 110 may be made of an expanded polystyrene foam, an extruded polystyrene sheet foam, a polyethylene foam, a polyurethane foam, A foam, and a urea foam (Urea Foam).

본 발명의 이러한 실시예에 의하면, 단열층(110)으로 인한 외장재(100)의 단열 효과를 높이는 한편, 이러한 단열층(110)으로 인한 이차 전지의 무게 증가를 줄일 수 있다. 즉, 발포체의 경우, 밀도가 낮아 이차 전지의 무게를 크게 증가시키지 않을 수 있으므로, 단열성을 확보하면서도 배터리 팩의 경량화를 달성하는데 큰 장애가 되지 않을 수 있다. 더욱이, 수성 연질 폼과 같은 재질의 경우, 단열성이 좋고, 불에 잘 타지 않는 난연성을 가질 수 있다. 또한, 상기와 같은 발포체 재질의 경우, 전기 절연성이 우수하여 이차 전지의 절연성을 확보하는데에도 큰 문제가 없을 수 있다. According to this embodiment of the present invention, the heat insulating effect of the facer material 100 due to the insulating layer 110 can be improved, and the weight increase of the secondary battery due to the insulating layer 110 can be reduced. That is, in the case of the foam, the density is low and the weight of the secondary battery may not be greatly increased. Therefore, it may not be a great obstacle to achieving the light weight of the battery pack while securing the heat insulating property. Further, in the case of a material such as an aqueous soft foam, it can have flame retardancy that is good in heat insulation and does not burn well. In addition, in the case of the above-mentioned foamed material, there is no problem in securing the insulation property of the secondary battery because of its excellent electrical insulation.

또한, 상기 외장재(100)는, 상기 단열층(110) 외에, 도 4에 도시된 바와 같이, 금속층(130), 외부 절연층(140) 및 내부 접착층(120)을 더 구비할 수 있다.The exterior material 100 may further include a metal layer 130, an external insulating layer 140, and an internal adhesive layer 120, as shown in FIG. 4, in addition to the heat insulating layer 110.

여기서, 금속층(130)은, 외장재(100)의 기계적 강도를 확보하고, 이차 전지 외부의 가스와 수분 등이 이차 전지 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 이러한 금속층(130)은 알루미늄 재질로 구성될 수 있다. 알루미늄의 경우, 소정 수준 이상의 기계적 강도를 확보할 수 있으면서도 무게가 가볍고 수분과 같은 외부 이물질 침투를 막는데 용이할 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 알루미늄 재질로 한정되는 것은 아니며, 알루미늄 이외에도 다양한 재질이 본 발명의 금속층(130)으로 이용될 수 있다.Here, the metal layer 130 can secure the mechanical strength of the casing member 100, and prevent the gas, moisture, and the like outside the secondary battery from flowing into the interior of the secondary battery. In particular, the metal layer 130 may be made of an aluminum material. In the case of aluminum, it is possible to secure a mechanical strength of a predetermined level or higher, but it is light in weight and can be easily prevented from penetrating foreign matter such as moisture. However, the present invention is not limited to such an aluminum material, and various materials other than aluminum may be used as the metal layer 130 of the present invention.

상기 외부 절연층(140)은, 전기적 절연성을 갖는 재질로 구성되어, 금속층(130)의 외측에 형성될 수 있다. 여기서, 외측이란, 금속층(130)을 기준으로, 전극 조립체(200)가 위치하는 방향이 아닌 그 반대 방향, 다시 말해 이차 전지의 바깥쪽 방향에 위치하는 부분을 의미한다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같은 상부 파우치(T)를 기준으로 할 때, 금속층(130)의 외측이란 금속층(130)의 상부 측을 의미한다고 할 수 있다.The outer insulating layer 140 may be formed of an electrically insulating material and may be formed on the outer side of the metal layer 130. Here, the outer side means a portion located in the opposite direction to the direction in which the electrode assembly 200 is positioned, that is, the outer direction of the secondary battery, with respect to the metal layer 130. For example, when referring to the upper pouch T as shown in FIG. 4, the outer side of the metal layer 130 may mean the upper side of the metal layer 130.

상기 외부 절연층(140)은, 금속층(130)보다 이차 전지의 외측에 구비되어, 외부로부터 금속층(130) 및 전극 조립체(200)를 보호하는 한편, 전극 조립체(200)와 금속층(130)이 외부와 전기적으로 절연될 수 있도록 한다.The outer insulating layer 140 is provided on the outer side of the secondary battery 130 to protect the metal layer 130 and the electrode assembly 200 from the outside and the electrode assembly 200 and the metal layer 130 So that it can be electrically insulated from the outside.

이를 위해, 상기 외부 절연층(140)은, 고분자 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 절연층(140)은, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리염화비닐, 아크릴계 고분자, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리이미드, 폴리아마이드, 셀룰로오스, 아라미드, 나일론, 폴리에스테르, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸, 폴리아릴레이트 및 테프론 등로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 외부 절연층(140)은, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및/또는 연신 나일론(Oriented Nylon)을 포함하는 재질로 구성될 수 있다.For this, the outer insulating layer 140 may be formed of a polymer material. For example, the outer insulating layer 140 may be formed of a material such as polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, acrylic polymer, polyacrylonitrile, polyimide, polyamide, cellulose, Polyester, polyparaphenylene, benzobisoxazole, polyarylate, and Teflon. [0035] The term " In particular, the outer insulating layer 140 may be formed of a material including polyethylene terephthalate (PET) and / or oriented nylon.

상기 내부 접착층(120)은, 접착성을 갖는 재질로 구성되어, 금속층(130)의 내측에 형성될 수 있다. 또한, 상기 내부 접착층(120)은, 금속층(130)과 전극 조립체(200), 또는 금속층(130)과 전해액이 전기적으로 절연될 수 있도록 절연성을 갖는 물질로 구성될 수 있다. 뿐만 아니라, 내부 접착층(120)은, 실링부에서 밀봉성을 제공하기 위해, 열 및/또는 압력을 인가받아 상호 열융착됨으로써 접착되도록 구성될 수 있다. 즉, 상부 파우치(T)와 하부 파우치(B)는, 실링부에서 접착되어 외장재(100)가 밀봉될 수 있기 때문에, 상부 파우치(T)의 최내측에 위치한 내부 접착층(120)과 하부 파우치(B)의 최내측에 위치한 내부 접착층(120)은 서로 접착될 수 있다.The internal adhesive layer 120 is made of a material having adhesiveness and can be formed on the inner side of the metal layer 130. The internal adhesive layer 120 may be formed of an insulating material so that the metal layer 130, the electrode assembly 200, or the metal layer 130 and the electrolyte can be electrically insulated. In addition, the inner adhesive layer 120 may be configured to be adhered to each other by applying heat and / or pressure to each other to provide sealing at the sealing portion. That is, the upper pouch T and the lower pouch B can be sealed at the sealing portion to seal the facings 100. Therefore, the inner pouch T and the lower pouch B, which are located on the innermost side of the upper pouch T, B may be adhered to each other.

이처럼, 내부 접착층(120)은, 접착성과 전기적 절연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 이를 위해 내부 접착층(120)은, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리염화비닐, 아크릴계 고분자, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리이미드, 폴리아마이드, 셀룰로오스, 아라미드, 나일론, 폴리에스테르, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸, 폴리아릴레이트 및 테프론 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있다. 특히, 내부 접착층(120)은, 무연신 폴리프로필렌(CPP; Casted Polypropylene)을 포함하는 재질로 구성될 수 있다.As described above, the internal adhesive layer 120 may be made of a material having adhesiveness and electrical insulation. To this end, the inner adhesive layer 120 may be formed of a material selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, an acrylic polymer, a polyacrylonitrile, a polyimide, a polyamide, a cellulose, an aramid, a nylon, Polytetrafluoroethylene, paraphenylene benzobisoxazole, polyarylate, and Teflon. Particularly, the internal adhesive layer 120 may be made of a material including a lead-free polypropylene (CPP).

상기 단열층(110)은, 이러한 외부 절연층(140), 금속층(130) 및 내부 접착층(120)과는 다른 재질로 구성될 수 있다. 특히, 단열층(110)은, 외부 절연층(140)이나 금속층(130), 내부 접착층(120)과는 그 역할이 다르므로, 기계적 특성의 확보보다는 단열성이 우수한 재료를 이용할 수 있다.The heat insulating layer 110 may be formed of a material different from that of the external insulating layer 140, the metal layer 130, and the internal adhesive layer 120. Particularly, since the insulating layer 110 has a role different from that of the external insulating layer 140, the metal layer 130 and the internal adhesive layer 120, a material having excellent heat insulating property can be used rather than securing mechanical properties.

상기 단열층(110)은, 외장재(100)의 내부에 매립되는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 외장재(100)가 상기 실시예와 같이, 금속층(130), 외부 절연층(140) 및 내부 접착층(120)을 구비하는 경우, 상기 단열층(110)은, 외부 절연층(140)과 내부 접착층(120) 사이에 구비될 수 있다. 이를테면, 도 4에 도시된 바와 같이, 단열층(110)은, 금속층(130)과 외부 절연층(140) 사이에 개재되는 형태로 구성될 수 있다. 또는, 도 5에 도시된 바와 같이, 단열층(110)은, 금속층(130)과 내부 접착층(120) 사이에 개재되는 형태로 구성될 수 있다.The heat insulating layer 110 may be embedded in the exterior material 100. For example, when the facer material 100 includes the metal layer 130, the outer insulating layer 140, and the inner adhesive layer 120, the insulating layer 110 may include an outer insulating layer 140, And the internal adhesive layer 120. For example, as shown in FIG. 4, the heat insulating layer 110 may be interposed between the metal layer 130 and the external insulating layer 140. Alternatively, as shown in FIG. 5, the heat insulating layer 110 may be interposed between the metal layer 130 and the internal adhesive layer 120.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 단열층(110)이 외장재(100)의 외측 표면에 노출되지 않으므로, 단열층(110)에 대해서는 단열성 위주로 선택되도록 하고, 기계적 강도 등에 대해서는 크게 신경쓰지 않을 수 있다. 또한, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 단열층(110)이 외장재(100)의 내측 표면에 노출되지 않으므로, 단열층(110)과 전해질의 접촉 또는 단열층(110)과 전극 조립체(200)의 접촉 등에 대해서는 크게 신경쓰지 않을 수 있다.According to this configuration of the present invention, since the heat insulating layer 110 is not exposed to the outer surface of the facings 100, the heat insulating layer 110 is selected to have a heat insulating property, and mechanical strength and the like may not be considered. Since the insulating layer 110 is not exposed to the inner surface of the casing 100, the contact between the insulating layer 110 and the electrolyte or the contact between the insulating layer 110 and the electrode assembly 200 I do not care much.

또한 바람직하게는, 상기 단열층(110)은, 기체층을 포함하는 형태로 구성될 수 있다. Also, preferably, the heat insulating layer 110 may be configured to include a gas layer.

도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 외장재(100) 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 5는, 도 3의 B 부분에 대한 다른 실시예라고도 할 수 있다.5 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a casing 100 of a secondary battery according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is another example of the portion B in FIG.

도 5를 참조하면, 상기 단열층(110)은, 하나 이상의 밀폐된 공간을 구비하고, 이러한 밀폐된 공간에 하나 또는 둘 이상의 기체 원소가 충진되는 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 단열층(110)은, 밀폐된 공간에 공기가 갇혀 있는 형태로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 단열층(110)은, 격벽부을 구비할 수 있으며, 이러한 격벽을 통해 기체층을 포집하기 위한 밀폐 공간을 형성할 수 있다. Referring to FIG. 5, the heat insulating layer 110 may include at least one closed space, and one or more gas elements may be filled in the closed space. For example, the heat insulating layer 110 may be configured such that air is trapped in a closed space. More specifically, the heat insulating layer 110 may have a partition wall, and a closed space for collecting the gas layer may be formed through the partition wall.

본 발명의 이러한 실시예에 의하면, 기체층을 통해 단열 성능을 확보할 수 있으며, 더욱이 단열층(110)으로 인한 이차 전지의 무게 증가가 거의 없도록 할 수 있다. 뿐만 아니라, 이러한 기체층은 외부 충격을 흡수할 수 있으므로, 이차 전지의 내부 공간에 수납된 전극 조립체(200) 등을 외부 충격으로부터 보호되도록 할 수 있다.According to this embodiment of the present invention, the heat insulation performance can be ensured through the base layer, and the increase in the weight of the secondary battery due to the heat insulating layer 110 can be minimized. In addition, since the gas layer can absorb an external impact, the electrode assembly 200 and the like stored in the internal space of the secondary battery can be protected from external impacts.

특히, 상기 단열층(110)은 격벽(W)을 구비할 수 있으며, 이러한 격벽(W)은 기체층이 보유되는 밀폐 공간을 다수의 단위 공간으로 구분할 수 있다. 그리고, 이러한 다수의 단위 공간 각각에 기체가 보유되어, 이러한 기체는 해당 단위 공간에만 위치하도록 구성될 수 있다. 즉, 도 5에서 C로 표시된 부분과 같이, 격벽에 의해 다수의 단위 공간이 형성되며, 이러한 단위 공간에 존재한 기체는 해당 단위 공간에만 위치하고, 다른 단위 공간으로는 이동하지 않을 수 있다.In particular, the heat insulating layer 110 may include barrier ribs W, and the barrier ribs W may divide the closed space in which the base layer is held into a plurality of unit spaces. The gas is held in each of the plurality of unit spaces, and such gas can be configured to be located only in the unit space. That is, as shown by C in FIG. 5, a plurality of unit spaces are formed by the partitions, and the gas existing in the unit space is located only in the unit space, and may not move to another unit space.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 단열층(110) 내부에서 기체의 이동 거리를 줄일 수 있다. 따라서, 기체의 이동으로 인해 특정 부분의 기체층이 없어지거나 얇아짐으로써, 단열 성능이 부분적으로 약화되는 것을 방지할 수 있다.According to this configuration of the present invention, the travel distance of the gas within the heat insulating layer 110 can be reduced. Therefore, the gas layer of a specific portion is lost or thinned due to the movement of the gas, thereby preventing the heat insulating performance from being partially weakened.

여기서, 상기 단열층(110)으로서 기체층은, 금속층(130)에 접하여 금속층(130)보다 내측에 구비될 수 있다. 예를 들어, 이차 전지의 외장재(100)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 금속층(130)과 내부 접착층(120) 사이에 공기층이 구비되는 형태로 구성될 수 있다. Here, as the heat insulating layer 110, a base layer may be provided on the inner side of the metal layer 130 in contact with the metal layer 130. For example, the exterior material 100 of the secondary battery may be configured such that an air layer is provided between the metal layer 130 and the internal adhesive layer 120, as shown in FIG.

본 발명의 이러한 실시예에 의하면, 금속층(130)의 내측에 기체층이 형성된 형태로 구성되어, 금속층(130)과 기체층이 열반사 단열재와 같은 역할을 할 수 있다. 특히, 외장재(100)의 금속층(130)으로서 알루미늄이 사용될 수 있는데, 이러한 알루미늄은 열을 반사시키는 역할을 할 수 있으며, 이때 기체층은 이러한 금속층(130)의 열반사를 가능하게 하거나 향상시키는 역할을 할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 전극 조립체(200) 측에서 생성된 열은, 외장재(100)의 금속층(130)에 의해 반사되어 다시 전극 조립체(200) 측으로 공급됨으로써, 전극 조립체(200) 측의 온도가 상승되도록 할 수 있다.According to this embodiment of the present invention, a gas layer is formed on the inner side of the metal layer 130, and the metal layer 130 and the gas layer can serve as the thermal reflection heat insulator. In particular, aluminum may be used as the metal layer 130 of the facer material 100, which may serve to reflect heat, in which case the gas layer is capable of enabling or enhancing thermal reflection of the metal layer 130 can do. Therefore, the heat generated at the electrode assembly 200 side is reflected by the metal layer 130 of the casing 100 and then supplied to the electrode assembly 200, Side temperature can be raised.

이 밖에도 상기 단열층(110)은, 다른 다양한 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 단열층(110)은 글라스울(glasswool)을 포함할 수 있다. 글라스울의 경우, 무게가 낮고, 비용이 저렴하며, 내화성, 절연성, 내식성 등이 우수할 수 있다.In addition, the heat insulating layer 110 may include various other materials. For example, the insulating layer 110 may include a glass wool. In the case of glass wool, it is low in weight, low in cost, and excellent in fire resistance, insulation, and corrosion resistance.

한편, 도 4 및 도 5의 실시예에서는, 단열층(110)이 단일 종류의 층으로 구성된 형태가 도시되어 있으나, 본 발명이 이러한 형태로 한정되는 것은 아니다. 특히, 상기 단열층(110)은, 서로 다른 재질을 갖는 복수의 층으로 구성될 수도 있다.4 and 5, the heat insulating layer 110 is composed of a single kind of layer, but the present invention is not limited to this form. In particular, the heat insulating layer 110 may be formed of a plurality of layers having different materials.

도 6은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 외장재(100) 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.6 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a casing 100 of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 상기 단열층(110)은, 제1 단열층(111)과 제2 단열층(112)을 구비할 수 있다. 그리고, 제1 단열층(111)과 제2 단열층(112)은 서로 다른 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 단열층(111)은 발포체를 포함하는 재질로 구성되고, 제2 단열층(112)은 기체층을 포함하는 재질로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6, the heat insulating layer 110 may include a first heat insulating layer 111 and a second heat insulating layer 112. The first heat insulating layer 111 and the second heat insulating layer 112 may be made of different materials. For example, the first insulating layer 111 may be made of a material including a foam, and the second insulating layer 112 may be made of a material including a gas layer.

이때, 발포체 재질로 구성되는 제1 단열층(111)의 경우, 금속층(130)에 접촉하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 발포체로 인해, 금속층(130), 이를테면 알루미늄층의 열반사 효율이 더욱 향상될 수 있다. 더욱이, 도 6에 도시된 바와 같이, 기체층 형태로 구성되는 제2 단열층(112)의 경우, 제1 단열층(111)의 하부에 위치함으로써, 금속층(130)의 열 반사 효율이 더욱 높아지도록 할 수 있다.At this time, in the case of the first heat insulating layer 111 made of a foam material, it may be configured to contact the metal layer 130. In this case, due to the foam, the heat reflection efficiency of the metal layer 130, such as the aluminum layer, can be further improved. 6, in the case of the second heat insulating layer 112 formed in the form of a base layer, the heat insulating layer 111 is located below the first heat insulating layer 111, so that the heat reflecting efficiency of the metal layer 130 can be further increased .

도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 외장재(100) 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.7 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a casing 100 of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 상기 단열층(110)은, 도 6과 마찬가지로 2개의 단열층, 즉 제1 단열층(111)과 제2 단열층(112)을 구비하는 형태로 구성되되, 도 6과 달리 각각의 단열층이 서로 접해 있지 않고, 금속층(130)을 사이에 두고 서로 분리될 수 있다.6, the heat insulating layer 110 includes two heat insulating layers, that is, a first heat insulating layer 111 and a second heat insulating layer 112, as in FIG. 6, Are not in contact with each other and can be separated from each other with the metal layer 130 therebetween.

다시 말해, 본 발명에 따른 외장재(100)에서, 단열층(110)은, 서로 분리된 2개 이상의 층을 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 외장재(100)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 내측에서 외측 방향으로, 내부 절연층, 제2 단열층(112)으로서 공기층, 금속층(130), 제1 단열층(111)으로서 발포체층 및 외부 절연층(140) 순으로 적층된 형태로 구성될 수 있다. In other words, in the case 100 of the present invention, the heat insulating layer 110 may have two or more layers separated from each other. For example, as shown in Fig. 7, the exterior material 100 includes an inner insulating layer, an air layer as a second insulating layer 112, a metal layer 130, and a first insulating layer 111 The foam layer and the external insulating layer 140 may be stacked in this order.

도 8은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 외장재(100) 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 보다 구체적으로, 도 8에서는, 설명의 편의를 위해 파우치 타입 외장재(100)의 일부 구성이 절취된 형태로 도시되어 있다.8 is a perspective view schematically showing a configuration of a casing 100 of a secondary battery according to another embodiment of the present invention. More specifically, in FIG. 8, a part of the configuration of the pouch-type outer packaging material 100 is shown cut out for convenience of explanation.

도 8을 참조하면, 상기 단열층(110)은, 다수의 단위층을 포함하는 형태로, 외장재(100)의 내부에 포함될 수 있다. 이때, 각각의 단위층은, 외장재(100)의 내부에서 수평 방향으로 소정 거리 이격되는 형태로 배치될 수 있다. Referring to FIG. 8, the heat insulating layer 110 may include a plurality of unit layers, and may be included in the exterior material 100. At this time, each of the unit layers may be arranged so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance in the horizontal direction within the casing member 100.

예를 들어, 상기 단열층(110)은 글라스울 재질로 구성되며, 이러한 글라스울은 금속층(130)의 상부 표면에서 격자 형태로 구성될 수 있다. 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 외장재(100) 내부에서 금속층(130)이나 외부 절연층(140), 또는 내부 접착층(120)에 쉽게 부착 고정되지 않는 단열층(110) 재질에 대해서도, 외장재(100) 내부에 용이하게 구비되도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 외장재(100) 내부에서 단열층(110)의 위치가 움직이지 않도록 할 수 있다. 따라서, 단열층(110)의 이동으로 인해 외장재(100)의 소정 부분의 단열 효과가 저하되거나, 외장재(100)의 형태가 변형되는 등의 문제를 방지할 수 있다.For example, the insulating layer 110 may be formed of a glass wool material, and the glass wool may be formed in a lattice form on the upper surface of the metal layer 130. According to this configuration of the present invention, the insulating material 100 can be applied to the metal layer 130, the outer insulating layer 140, or the insulating layer 110 which is not easily fixed to the inner adhesive layer 120, So that it can be easily provided inside. Further, according to the present invention, it is possible to prevent the position of the heat insulating layer 110 from moving inside the case member 100. Therefore, it is possible to prevent problems such as deterioration of the heat insulating effect of a predetermined portion of the casing member 100 due to movement of the heat insulating layer 110, deformation of the casing member 100, and the like.

더욱이, 상기 단열층(110)을 소정 거리 이격된 형태로 배치하여 수용하기 위한 각각의 단위 공간은, 격벽(W)에 의해 구분될 수 있다. 이때, 격벽(W)은, 그 사이 공간에 수용되는 단열 재질과는 다른 재질로 구성될 수도 있다. 특히, 상기 단열층(110)에 포함되는 격벽(W)은, 단열 특성보다는 기계적 강성이나 형태 유지력이 높은 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 단열층(110)은 글라스울 재질로 구성된 복수의 단열 단위층을 구비하되, 이러한 단열 단위층을 구분하는 격벽(W)은, 상술한 외부 절연층(140)을 구성하는 재질, 이를테면 연신 나일론 재질로 구성될 수 있다. Furthermore, each of the unit spaces for disposing and holding the heat insulating layer 110 at a predetermined distance may be divided by the partition W. At this time, the partition W may be made of a material different from the heat insulating material accommodated in the space therebetween. Particularly, the barrier rib W included in the heat insulating layer 110 may be made of a material having mechanical rigidity or shape retention rather than adiabatic characteristics. For example, the heat insulating layer 110 includes a plurality of heat insulating unit layers made of a glass wool material. The partition W separating the heat insulating unit layers may be formed of a material constituting the external insulating layer 140, Such as stretched nylon material.

또한 격벽은, 단열층(110)의 단열 재질에 접착성이 없더라도, 외장재(100)의 적층 구성이 안정적으로 유지되도록 할 수 있다. 예를 들어, 단열층(110)이 글라스울로서 금속층(130)과 외부 절연층(140) 사이에 구비되는 경우, 단열층(110)에 위치한 격벽은 금속층(130)과 외부 절연층(140) 사이에 연결 고정되어, 단열층(110)으로 인해 금속층(130)과 외부 절연층(140) 사이의 구성이 분리되는 것을 막을 수 있다.Further, the barrier ribs can stably maintain the laminated structure of the casing member 100 even when the insulating member 110 does not adhere to the heat insulating material. For example, when the heat insulating layer 110 is provided between the metal layer 130 and the external insulating layer 140 as glass wool, the barrier ribs located in the heat insulating layer 110 are formed between the metal layer 130 and the external insulating layer 140 So that the insulating layer 110 prevents the structure between the metal layer 130 and the external insulating layer 140 from being separated.

수평 방향으로 소정 거리 이격되게 배치된 다수의 단위층이 외장재(100)에 포함되는 다른 예로, 도 5에 도시된 구성을 들 수도 있다. 이러한 도 5의 구성에서는, 단열층(110)에서 다수의 공기층이 격벽에 의해 한정된 공간에 포집된 형태로 구성되어 있다.Another example in which a plurality of unit layers arranged at a predetermined distance apart in the horizontal direction are included in the casing material 100 may include the structure shown in FIG. In the configuration of Fig. 5, a plurality of air layers in the heat insulating layer 110 are collected in a space defined by the partition walls.

한편, 상기 여러 실시예에서는, 단열층(110)이 외장재(100) 내부, 즉 내부 접착층(120)과 외부 절연층(140) 사이에 위치하는 형태를 중심으로 설명되었으나, 본 발명이 반드시 이러한 실시예로 한정되는 것은 아니다.In the above embodiments, the heat insulating layer 110 is disposed inside the casing 100, that is, between the internal adhesive layer 120 and the external insulating layer 140. However, The present invention is not limited thereto.

도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 외장재(100) 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.FIG. 9 is a perspective view schematically showing the configuration of a casing 100 of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 상기 단열층(110)은, 외장재(100)의 최외측에 위치할 수 있다. 예를 들어, 이차 전지의 외장재(100)가 상부 파우치(T)와 하부 파우치(B)로 구성된 경우, 상기 단열층(110)은 상부 파우치(T)의 상면 및 하부 파우치(B)의 하면에 모두 구비될 수 있다.Referring to FIG. 9, the heat insulating layer 110 may be located on the outermost side of the covering member 100. For example, when the case 100 of the secondary battery is composed of the upper pouch T and the lower pouch B, the heat insulating layer 110 is formed on both the upper surface of the upper pouch T and the lower surface of the lower pouch B. .

여기서, 상기 단열층(110)은, 외장재(100)에서 탈부착 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 상부 파우치(T)의 상면 측에 구비되는 단열층(110)은, 상부 파우치(T)의 상부에서 하부 방향으로 이동함으로써, 상부 파우치(T)의 상면에 부착될 수 있다. 그리고, 이러한 상부 파우치(T)에 구비되는 단열층(110)은, 상부 방향으로 이동함으로써 상부 파우치(T)의 상면에서 분리될 수 있다. 마찬가지로, 하부 파우치(B)의 하면 측에 구비되는 단열층(110)은, 하부 파우치(B)의 하부에서 상부 방향으로 이동함으로써, 하부 파우치(B)의 하면에 부착될 수 있다. 그리고, 이러한 하부 파우치(B)의 단열층(110) 역시, 하부 파우치(B)의 하면에서 분리 가능할 수 있다.Here, the heat insulating layer 110 may be detachably attachable to the case 100. For example, the heat insulating layer 110 provided on the upper surface side of the upper pouch T may be attached to the upper surface of the upper pouch T by moving downward from the upper portion of the upper pouch T. The heat insulating layer 110 provided on the upper pouch T can be separated from the upper surface of the upper pouch T by moving upward. Likewise, the heat insulating layer 110 provided on the lower side of the lower pouch B can be attached to the lower surface of the lower pouch B by moving upward from the lower portion of the lower pouch B. The heat insulating layer 110 of the lower pouch B may also be detachable from the lower surface of the lower pouch B.

본 발명의 이러한 실시예에 의하면, 단열층(110)이 손상되거나 파손되는 경우, 단열층(110)만 교체함으로써, 경제적이면서도 용이하게 이차 전지의 손상 복구가 가능할 수 있다. 그리고, 이로 인해 이차 전지의 보온 효과가 지속적으로 확보되도록 할 수 있다. According to this embodiment of the present invention, when the heat insulating layer 110 is damaged or broken, replacement of only the heat insulating layer 110 can economically and easily repair the damage of the secondary battery. In this case, the secondary battery can be kept warm.

또한, 단열층(110)이 이차 전지의 최외곽에 구비됨으로써, 이차 전지에 충격 등이 가해지는 경우, 이러한 충격을 단열층(110)이 1차적으로 흡수 및 완화시킴으로써, 이차 전지의 전극 조립체(200)나 금속층(130), 또는 외부 절연층(140)이나 내부 접착층(120)과 같은 폴리머 층이 충격으로부터 파손 내지 손상되는 것을 방지할 수 있다. In addition, since the heat insulating layer 110 is provided at the outermost portion of the secondary battery, when the secondary battery is impacted, the heat insulating layer 110 primarily absorbs and alleviates such an impact, Or the metal layer 130 or the polymer layer such as the external insulating layer 140 or the internal adhesive layer 120 can be prevented from being damaged or damaged from impact.

그리고, 단열층(110)은, 수분과 같은 이물질이, 외부 절연층(140)이나 금속층(130) 등으로 유입되는 것을 방지함으로써, 이차 전지의 성능이 저하되거나 안전성에 문제가 생기는 것을 방지할 수 있다.The insulating layer 110 prevents foreign matter such as moisture from flowing into the external insulating layer 140 or the metal layer 130 or the like to prevent the performance of the secondary battery from deteriorating or causing a problem in safety .

뿐만 아니라, 이러한 실시예에 의하면, 단열층(110)의 착탈이나 다른 단열 재질로의 변경을 통해 이차 전지의 내부 온도 조절이 가능할 수 있다. 예를 들어, 평소에는 이차 전지 외측에 단열층(110)을 구비하지 않다가 이차 전지의 내부 온도가 낮아지는 경우, 단열층(110)이 부착되도록 함으로써, 이차 전지의 내부 온도를 높일 수 있다. 또는, 이차 전지의 내부 온도가 낮은 경우, 보온성이 보다 높은 재질의 단열층(110)으로 교체함으로써 이차 전지의 내부 온도 상승을 꾀할 수도 있다.In addition, according to this embodiment, it is possible to adjust the internal temperature of the secondary battery by attaching / detaching the heat insulating layer 110 or changing it to another heat insulating material. For example, if the insulating layer 110 is not provided outside the secondary battery, and the internal temperature of the secondary battery is low, the insulating layer 110 is adhered to increase the internal temperature of the secondary battery. Alternatively, when the internal temperature of the secondary battery is low, the internal temperature of the secondary battery may be increased by replacing the insulating layer 110 with a material having a higher thermal insulation property.

한편, 상기 단열층(110)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 적어도 일부분이 오목한 형태로 형성되어, 오목한 부분이 외장재에서 전극 조립체를 수납하기 위해 외측으로 볼록하게 돌출된 부분에 끼움결합되는 형태로 구성될 수 있다. 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 외장재에서 단열층의 착탈이 보다 용이하게 구성될 수 있다.9, at least a part of the heat insulating layer 110 is formed in a concave shape, and the concave portion is fitted into a portion protruding outwardly convexly for accommodating the electrode assembly in the case member Lt; / RTI > According to this configuration of the present invention, the attachment and detachment of the heat insulating layer in the exterior material can be more easily configured.

또한, 상기 단열층(110)은, 외부 절연층의 일부 또는 전체를 커버하는 형태로 구성될 수 있다. In addition, the heat insulating layer 110 may be configured to cover part or all of the external insulating layer.

그리고, 상기 여러 실시예에서는, 파우치형 이차 전지, 즉 이차 전지가 파우치 타입 외장재(100)를 포함하는 구성을 중심으로 설명되었으나, 본 발명이 반드시 이러한 실시예로 한정되는 것은 아니다.Although the pouch type secondary battery, that is, the secondary battery includes the pouch type outer casing 100 in the above embodiments, the present invention is not necessarily limited thereto.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지는 캔형 이차 전지로서, 캔 타입 외장재(100)를 포함할 수 있다. 이 경우, 외장재(100)는, 금속층(130) 및 단열층(110)만으로 구성될 수 있다.That is, the secondary battery according to another embodiment of the present invention is a can-type secondary battery and can include the can-type sheathing member 100. In this case, the facer material 100 may be composed of only the metal layer 130 and the heat insulating layer 110.

본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 이차 전지를 포함할 수 있다. 특히, 배터리 팩에는, 다수의 이차 전지가 포함될 수 있다. 이때, 배터리 팩은, 이차 전지를 적층하는데 이용되는 카트리지, 이러한 이차 전지 및 카트리지를 수용하는 팩 케이스, BMS(Battery Management System)나 퓨즈, 릴레이와 같이 이차 전지의 충방전 동작을 제어하고 보호하는 전장품, 및/또는 배터리 팩 내외부로 냉각용 유체를 유출입시키기 위한 덕트 등을 더 포함할 수 있다.The battery pack according to the present invention may include the secondary battery according to the present invention as described above. In particular, a plurality of secondary batteries may be included in the battery pack. At this time, the battery pack includes a cartridge used for stacking the secondary battery, a pack case for accommodating the secondary battery and the cartridge, an electric device for controlling and protecting the charge / discharge operation of the secondary battery such as a BMS (Battery Management System), a fuse, And / or a duct for allowing the cooling fluid to flow in and out of the battery pack.

본 발명에 따른 이차 전지는, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 이차 전지를 포함할 수 있다.The secondary battery according to the present invention can be applied to an automobile such as an electric car or a hybrid car. That is, the automobile according to the present invention may include the secondary battery according to the present invention.

또한, 본 발명에 따른 이차 전지는, 전력 저장 장치에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 전력 저장 장치는, 본 발명에 따른 이차 전지를 포함할 수 있다. 이러한 전력 저장 장치는, 전력 수급 조절을 위한 스마트 그리드 시스템이나 전기 자동차의 충전소 등 전력을 저장하기 위한 여러 분야 및 장소에 적용될 수 있다.
In addition, the secondary battery according to the present invention can be applied to a power storage device. That is, the power storage device according to the present invention may include a secondary battery according to the present invention. Such a power storage device can be applied to various fields and places for storing electric power such as a smart grid system for controlling power supply and demand and a charging station of an electric vehicle.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.In the present specification, terms indicating upward, downward, leftward, rightward, forward, and backward directions are used, but these terms are for convenience of explanation only and may vary depending on the position of an object or the position of an observer It will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited thereto.

100: 외장재
110: 단열층
120: 내부 접착층
130: 금속층
140: 외부 절연층
200: 전극 조립체
210: 양극 탭
220: 음극 탭100: Outer material
110: insulating layer
120: internal adhesive layer
130: metal layer
140: outer insulating layer
200: electrode assembly
210: positive electrode tab
220: cathode tab

Claims (18)

양극 집전체에 양극 활물질이 도포된 양극판;
음극 집전체에 음극 활물질이 도포되며, 상기 양극판에 대향하도록 배치된 음극판;
상기 양극판과 상기 음극판 사이에 개재된 전해질; 및
내부 공간에 상기 양극판, 상기 음극판 및 상기 전해질을 수납하고, 내부와 외부 사이에서 열의 이동을 차단하는 단열층을 구비하는 외장재
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.A positive electrode plate on which a positive electrode current collector is coated with a positive electrode active material;
A negative electrode plate coated with a negative electrode active material on the negative electrode collector and arranged to face the positive electrode plate;
An electrolyte interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate; And
And a heat insulating layer for accommodating the positive electrode plate, the negative electrode plate and the electrolyte in an inner space and blocking the movement of heat between the inside and the outside,
And a secondary battery. 제1항에 있어서,
상기 전해질은, 고체 전해질인 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the electrolyte is a solid electrolyte. 제1항에 있어서,
상기 단열층은, 발포체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating layer comprises a foam. 제3항에 있어서,
상기 발포체는, EPS 폼, XPS 폼, 폴리에틸렌 폼, 폴리우레탄 폼, 수성 연질 폼 및 우레아 폼 중 하나 이상의 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method of claim 3,
Wherein the foam comprises at least one of EPS foam, XPS foam, polyethylene foam, polyurethane foam, water soft foam and urea foam. 제1항에 있어서,
상기 단열층은, 기체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating layer comprises a base layer. 제1항에 있어서,
상기 단열층은, 글라스울을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating layer comprises glass wool. 제1항에 있어서,
상기 단열층은, 수평 방향으로 소정 거리 이격되게 배치된 다수의 단위층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating layer includes a plurality of unit layers arranged at a predetermined distance in a horizontal direction. 제1항에 있어서,
상기 외장재는, 금속층, 외부 절연층 및 내부 접착층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the outer casing further comprises a metal layer, an outer insulating layer, and an inner adhesive layer. 제8항에 있어서,
상기 단열층은, 상기 외부 절연층과 상기 내부 접착층 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.9. The method of claim 8,
And the heat insulating layer is located between the outer insulating layer and the inner adhesive layer. 제9항에 있어서,
상기 단열층은, 상기 금속층보다 내측에 기체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.10. The method of claim 9,
Wherein the heat insulating layer includes a gas layer inside the metal layer. 제10항에 있어서,
상기 단열층은, 상기 금속층과 접촉하는 발포체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.11. The method of claim 10,
Wherein the heat insulating layer comprises a foam that is in contact with the metal layer. 제1항에 있어서,
상기 단열층은, 상기 외장재의 최외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating layer is located at the outermost side of the casing. 제12항에 있어서,
상기 단열층은, 상기 외장재에서 탈부착 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.13. The method of claim 12,
Wherein the heat insulating layer is detachably attachable to the exterior member. 제1항에 있어서,
상기 단열층은, 다른 재질을 갖는 복수의 층으로 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating layer is formed of a plurality of layers having different materials. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 이차 전지를 포함하는 배터리 팩.A battery pack comprising a secondary battery according to any one of claims 1 to 14. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 이차 전지를 포함하는 자동차.15. A vehicle comprising the secondary battery according to any one of claims 1 to 14. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 이차 전지를 포함하는 전력 저장 장치.A power storage device comprising a secondary battery according to any one of claims 1 to 14. 전극 조립체를 내부 공간에 수납하는 이차 전지용 외장재에 있어서,
금속 재질로 구성된 금속층;
고분자 재질로 구성되어 상기 금속층의 외측에 형성된 외부 절연층;
고분자 재질로 구성되어 상기 금속층의 내측에 형성된 내부 접착층; 및
상기 내부 공간에서 외측 방향으로 열의 이동을 차단하는 단열층
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지용 외장재.An outer sheath for a secondary battery which accommodates an electrode assembly in an inner space,
A metal layer made of a metal material;
An outer insulating layer formed of a polymer material and formed on the outer side of the metal layer;
An inner adhesive layer formed of a polymer material and formed on the inner side of the metal layer; And
A heat insulating layer which blocks the movement of heat in the outer space in the inner space;
And an outer surface of the second battery.
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