KR20170045475A - Battery Cell Having Folded Portion for Sealing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 밀봉용 폴딩부를 포함하는 전지셀에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell including a sealing folding portion.
이차전지는 휴대폰, 노트북, 캠코더 등 모바일 기기들의 전원으로 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차전지의 사용은 작동 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 이점으로 인해 급속도로 증가되고 있는 추세이다.Secondary batteries are widely used as power sources for mobile devices such as mobile phones, notebooks, and camcorders. In particular, the use of lithium secondary batteries is rapidly increasing due to the advantages of high operating voltage and high energy density per unit weight.
이러한 리튬 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.Such a lithium 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 lithium secondary battery is less liable to leak electrolyte, Is increasing.
리튬이온 폴리머 전지(LiPB)는 전극(양극 및 음극)과 분리막을 열융착시킨 전극조립체에 전해액을 함침시킨 구조로서, 주로 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 밀봉한 형태로 많이 사용되고 있다. 따라서, 리튬이온 폴리머 전지를 종종 파우치형 전지로 칭하기도 한다.Lithium ion polymer battery (LiPB) is a structure in which an electrode assembly (electrode and anode) and a separator are thermally fused to an electrode assembly impregnated with an electrolytic solution. The electrode assembly is mainly used in a sealed form in an aluminum laminate sheet pouch case. Therefore, a lithium ion polymer battery is often referred to as a pouch type battery.
도 1에는 스택형 전극조립체를 포함하고 있는 대표적인 파우치형 전지의 일반적인 구조가 모식적으로 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 파우치형 전지의 하면도가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 1 schematically shows a typical structure of a typical pouch-type battery including a stacked electrode assembly, and FIG. 2 is a schematic bottom view of the pouch-shaped battery of FIG.
도 1을 참조하면, 전지셀(10)는, 파우치형의 전지케이스(20) 내부에 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극조립체(30)가 내장되어 있고, 그것의 양극 및 음극 탭들(31, 32)이 두 개의 전극리드(40, 41)에 각각 용접되어 전지케이스(20)의 외부로 노출되도록 실링(밀봉)되어 있는 구조로 이루어져 있다.1, the
전지케이스(20)는 알루미늄 라미네이트 시트와 같은 연포장재로 되어 있으며, 전극조립체(30)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(23)를 포함하는 케이스 본체(21)와 그러한 본체(21)에 일측이 연결되어 있는 덮개(22)로 이루어져 있다.The
전지셀(10)에 사용되는 전극조립체(30)는, 도 1에서와 같은 스택형 구조 이외에 젤리롤형 구조 또는 스택/폴딩형 구조도 가능하다. 스택형 전극조립체(30)는 다수의 양극 탭들(31)과 다수의 음극 탭들(32)이 전극리드(40, 41)에 각각 용접되어 있다.The
도 2를 도 1과 함께 참조하면, 전지셀(10)은 전극조립체를 외부로부터 완전히 밀봉하기 위하여, 전지케이스(20)의 양측변과 상변을 프레스에 의해 가압 및 가열하여 실링한다. 프레스에 의해 전지케이스(20)의 양측변을 실링하기 위해서, 수납부(23)의 양측변에서 실링부(24)들을 형성한다. 종래의 일반적인 구조에서 실링부(24)는 5 내지 7 mm 의 크기의 폭(W1)으로 형성한다.Referring to Fig. 2 together with Fig. 1, the
이와 같이, 프레스에 의해 가압 및 가열하여 전지케이스를 실링하는 공정은 전지케이스에 전극조립체를 내장하기 위한 수납부를 형성하는 것과 별도로 실링부를 추가로 형성해야 하므로, 전지케이스에 들어가는 모재의 양을 증가시키는 문제가 있다.As described above, the step of sealing and pressing the battery case by pressurizing and heating by pressing is required to additionally form a sealing part separately from the housing part for housing the electrode assembly in the battery case, so that the amount of the base material entering the battery case is increased there is a problem.
또한, 전지케이스의 모재인 라미네이트 시트는 연포장재로 이루어져 있으므로, 프레스에 의해 가압 및 가열하는 공정 중 실링부의 일부가 파단 또는 천공되어 완전히 밀봉되지 않을 수 있다. 그에 따라, 전지셀 내부의 전해액이 누액되는 문제가 발생할 수 있으며, 이는 제조 불량률을 증가시키는 원인이 되고 있다.Further, since the laminate sheet as the base material of the battery case is made of a soft packaging material, a part of the sealing portion may not be completely sealed due to breakage or puncture during pressing and heating by pressing. As a result, there is a problem that the electrolyte solution in the battery cell is leaked, which causes the manufacturing defect rate to increase.
따라서, 상기의 문제점을 해결할 수 있는 전지셀이 매우 필요한 실정이다.Therefore, a battery cell capable of solving the above problems is very necessary.
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.
본 발명의 목적은, 전지셀 제조 공정 중 전지케이스를 밀봉하는 공정에서 발생하는 모재의 소비를 최소화 하여 제조 비용을 절감할 수 있고, 전지케이스의 밀봉 불량률을 저하시켜 안전성을 담보할 수 있는 전지셀을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a battery cell capable of minimizing consumption of base material generated in a process of sealing a battery case during a battery cell manufacturing process and reducing manufacturing cost, .
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀은,According to an aspect of the present invention, there is provided a battery cell comprising:
양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조의 전극조립체;An electrode assembly having a separator structure sandwiched between an anode, a cathode, and an anode and a cathode;
상기 전극조립체가 내장되는 수납부가 형성되어 있는 제 1 전지케이스; 및A first battery case having a housing portion in which the electrode assembly is housed; And
상기 수납부를 감싸도록 제 1 전지케이스 상에 장착되는 제 2 전지케이스;A second battery case mounted on the first battery case to enclose the storage unit;
를 포함하고,Lt; / RTI >
상기 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스가 상호 접하는 부위에서, 제 1 전지케이스의 외주부가 제 2 전지케이스의 외주 단부를 감싸는 형태로 밀봉용 폴딩부를 형성하고 있고, 상기 밀봉용 폴딩부에서 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스는 용접에 의해 상호 결합되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.Wherein an outer circumferential portion of the first battery case surrounds an outer circumferential end portion of the second battery case at a portion where the first battery case and the second battery case are in contact with each other and a sealing folding portion is formed in the sealing folding portion, The battery case and the second battery case may have a structure in which they are mutually coupled by welding.
따라서, 본 발명에 따른 전지셀은, 제 1 전지케이스의 외주부가 제 2 전지케이스의 외주 단부를 감싸는 형태로 밀봉용 폴딩부를 형성하고 있음으로써, 종래의 실링 공정이 프레스로 가열 및 가압하기 위해 전지케이스에 실링부를 폭 넓게 형성해야 하는 것과는 달리, 컴팩트한 구조의 밀봉용 폴딩부를 형성하므로, 전지케이스를 밀봉하는 공정에서 발생하는 모재의 소비를 최소화 하여 제조 비용을 절감할 수 있다. Therefore, in the battery cell according to the present invention, the outer circumferential portion of the first battery case forms the sealing folding portion in such a manner as to surround the outer circumferential end portion of the second battery case, so that the conventional sealing process is performed, Since the sealing folding portion having a compact structure is formed unlike the case in which the sealing portion is formed wide in the case, the consumption of the base material occurring in the process of sealing the battery case can be minimized and the manufacturing cost can be reduced.
또한, 권취 구조로 형성된 밀봉용 폴딩부를 용접하여 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스를 결합함으로써, 전지케이스의 밀봉 불량률을 저하시켜 전해액의 누액을 방지할 수 있으므로, 전지셀의 안전성을 담보할 수 있다.In addition, by joining the first battery case and the second battery case by welding the sealing folding portion formed by the winding structure, it is possible to prevent leakage of the electrolyte solution by lowering the defective sealing ratio of the battery case, have.
상기 전극조립체는 폴딩형 구조, 또는 스택형 구조, 또는 스택/폴딩형 구조, 또는 라미네이션/스택형 구조인 것을 특징으로 하는 전지셀.Wherein the electrode assembly is a folding structure, a stacking structure, a stacking / folding structure, or a lamination / stacking structure.
상기 전극조립체는 폴딩형 구조, 또는 스택형 구조, 또는 스택/폴딩형 구조, 또는 라미네이션/스택형 구조로 이루어져 있을 수 있다.The electrode assembly may have a folding structure, a stacking structure, or a stacking / folding structure, or a lamination / stacking structure.
상기 폴딩형, 스택형, 스택/폴딩형, 및 라미네이션/스택형의 전극 구조에 대해 상술하면 다음과 같다.The electrode structures of the folding type, the stacking type, the stacking / folding type, and the lamination / stacking type will be described in detail as follows.
우선, 폴딩형 구조의 단위셀은, 각각의 금속 집전체에 전극활물질을 포함하는 합제를 코팅한 후 건조 및 프레싱한 시트 형태의 양극과 음극 사이에 분리막 시트를 위치시키고, 권취함으로써 제조할 수 있다. First, a unit cell of a folding structure can be produced by coating a mixture containing an electrode active material on each metal current collector, placing the separator sheet between a cathode and an anode in the form of a sheet dried and pressed, and winding .
스택형 구조의 단위셀은, 각각의 금속 집전체에 전극 합제를 코팅한 뒤 건조 및 프레싱한 후 소정의 크기로 절취한 양극판과 음극판 사이에 상기 양극판과 음극판에 대응하는 소정의 크기로 절취한 분리막을 개재시킨 후 적층함으로써 제조할 수 있다.The unit cells of the stacked structure are formed by coating each electrode collector with an electrode mixture, drying and pressing the separator, and separating the positive and negative plates with a predetermined size corresponding to the positive and negative plates, And then laminating them.
스택/폴딩형 구조의 단위셀은, 양극과 음극이 대면하는 구조로, 둘 이상의 극판들이 적층되어 있는 유닛셀들을 둘 이상 포함하고, 중첩되지 않은 형태로 하나 이상의 분리필름으로 유닛셀들을 권취하거나, 또는 유닛셀의 크기로 분리필름을 절곡하여 유닛셀들 사이에 개재함으로써 제조될 수 있다.The unit cell of the stack / folding type structure includes two or more unit cells in which the anode and the cathode face each other and in which two or more electrode plates are stacked, and the unit cells are wound with at least one separating film in a non- Or by bending the separation film to a size of the unit cell and interposing it between the unit cells.
경우에 따라서는, 양극과 음극이 대면하는 구조로, 임의의 유닛셀들 사이 및/또는 최외측 유니셀의 외면에 하나 이상의 단일 극판이 추가로 포함될 수도 있다.In some cases, the positive electrode and the negative electrode face each other, and one or more single electrode plates may be further included between any unit cells and / or an outer surface of the outermost unicell.
상기 유닛셀은 양측 최외곽의 극판들이 동일한 전극을 가진 S형 유닛셀과, 양측 최외곽의 극판들이 반대 전극을 가진 D형 유닛셀일 수 있다.The unit cell may be an S-type unit cell in which the outermost electrode plates on both sides have the same electrode, and a D-type unit cell in which the outermost electrode plates on opposite sides have opposite electrodes.
상기 S형 유닛셀은, 양측 최외곽의 극판들이 양극인 SC형 유닛셀과, 양측 최외곽의 극판들이 음극인 SA형 유닛셀일 수 있다.The S type unit cell may be an SA type unit cell in which the outermost electrode plates on both sides are the anode, and an SA type unit cell in which the outermost electrode plates on both sides are the cathodes.
라미네이션/스택형 구조의 단위셀은, 각각의 금속 집전체에 전극 합제를 코팅한 뒤 건조 및 프레싱하고 소정의 크기로 절취한 후, 하부로부터 순차적으로 음극, 음극의 상부에 분리막, 그리고 양극, 그리고 그 상부에 분리막을 적층하여 제조할 수 있다.The unit cells of the lamination / stacked structure are obtained by coating each metal current collector with an electrode mixture, drying, pressing and cutting to a predetermined size, sequentially forming a negative electrode from the bottom, a separator, And a separator is laminated thereon.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스는 상호 다른 소재로 이루어져 있을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first battery case and the second battery case may be made of different materials.
예를 들어, 상기 제 1 전지케이스는 금속 소재로 이루어져 있을 수 있다.For example, the first battery case may be made of a metal material.
구체적으로, 상기 제 1 전지케이스는 금속 플레이트로 이루어져 있을 수 있고, 수납부가 전극조립체의 형상에 대응하여 만입되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.Specifically, the first battery case may be formed of a metal plate, and may have a structure in which the housing portion is recessed corresponding to the shape of the electrode assembly.
상기 제 1 전지케이스는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어져 있을 수 있지만, 수납부의 형성이 용이하고 소망하는 강성을 담보할 수 있다면 이에 제한되지 않는다.The first battery case may be made of aluminum or an aluminum alloy, but is not limited thereto, as long as it is easy to form a storage portion and can provide a desired rigidity.
상기 제 1 전지케이스는, 수납부에 내장되는 전극조립체와 전기적으로 절연되기 위하여, 제 1 전지케이스의 내면은 전기 절연성 소재로 코팅 되어 있을 수 있다.The inner surface of the first battery case may be coated with an electrically insulating material so that the first battery case is electrically insulated from the electrode assembly contained in the storage portion.
구체적으로, 상기 전기 절연성 소재는 폴리올레핀계 수지일 수 있지만, 전지케이스의 내면에의 코팅이 용이하고, 전지케이스와 전극조립체 간의 전기 절연성을 담보 할 수 있다면 이에 제한되지 않는다.Specifically, the electrically insulating material may be a polyolefin resin, but is not limited thereto as long as it is easy to coat the inner surface of the battery case and can provide electrical insulation between the battery case and the electrode assembly.
상기 제 1 전지케이스가 금속 소재로 이루어진 것과는 달리, 상기 제 2 전지케이스는, 수지 외층, 차단성의 금속층, 및 열용융성의 수지 실란트층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있을 수 있다.Unlike the case where the first battery case is made of a metal material, the second battery case may be composed of a laminate sheet including a resin outer layer, a barrier metal layer, and a heat-meltable resin sealant layer.
상기 수지 외층은 외부 환경으로부터 우수한 내성을 가져야 하므로, 소정 이상의 인장강도와 내후성을 가지는 것이 필요하다. 그러한 측면에서 외측 수지층의 고분자 수지로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 연신 나일론 필름이 바람직하게 사용될 수 있다.Since the resin outer layer must have excellent resistance from the external environment, it is necessary to have a tensile strength and weather resistance higher than a predetermined level. In this respect, polyethylene terephthalate (PET) and stretched nylon film can be preferably used as the polymer resin of the outer resin layer.
상기 차단성 금속층은 가스, 습기 등 이물질의 유입 내지 누출을 방지하는 기능 이외에 전지케이스의 강도를 향상시키는 기능을 발휘할 수 있도록, 바람직하게는 알루미늄이 사용될 수 있다.The barrier metal layer may preferably be made of aluminum so as to exhibit a function of improving the strength of the battery case, in addition to a function of preventing foreign matter such as gas or moisture from leaking or leaking.
상기 수지 실란트층은 열융착성(열접착성)을 가지고, 전해액의 침입을 억제하기 위해 흡습성이 낮으며, 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 폴리올레핀(polyolefin)계 수지가 바람직하게 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 무연신 폴리프로필렌(CPP)이 사용될 수 있다.The resin sealant layer may preferably be a polyolefin resin having low heat absorbability (thermal adhesiveness), low hygroscopicity to suppress penetration of an electrolyte solution, and not being swollen or eroded by an electrolytic solution, Preferably, lead-free polypropylene (CPP) can be used.
상기 제 2 전지케이스는 평면상으로 판상형의 시트 구조로 이루어져 있을 수 있고, 상기 제 2 전지케이스의 외주면은 상기 제 1 전지케이스의 평면상 형상에 대응하는 형상으로 이루어져 있을 수 있다. 상기 제 2 전지케이스의 평면상 면적은 제 1 전지 케이스의 평면상 면적을 기준으로 95 내지 100 %의 크기로 이루어져 있을 수 있다.The second battery case may have a planar sheet-like sheet structure, and the outer circumferential surface of the second battery case may have a shape corresponding to a planar shape of the first battery case. The planar area of the second battery case may be 95 to 100% based on the planar area of the first battery case.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 밀봉용 폴딩부에서, 상기 제 1 전지케이스의 외주부와 제 2 전지케이스의 외주 단부는 레이저(laser) 용접에 의해 일체로 결합될 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the sealing folding portion, the outer peripheral portion of the first battery case and the outer peripheral end of the second battery case may be integrally joined by laser welding.
하나의 실시예에서, 상기 레이저 용접은 레이저 용접기에 의해 전지셀의 상면에서 용접이 이루어 질 수 있다. 즉, 전지셀의 상면에서 용접이 이루어지므로, 용접 부위는 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 외주부를 따라 밀봉용 폴딩부의 상면에 형성될 수 있다.In one embodiment, the laser welding may be performed on the upper surface of the battery cell by a laser welder. That is, since the welding is performed on the upper surface of the battery cell, the welding portion can be formed on the upper surface of the sealing folding portion along the outer periphery of the first battery case and the second battery case.
또 하나의 실시예에서, 상기 레이저 용접은 레이저 용접기에 의해 전지셀의 측면으로부터 용접이 이루어 질 수 있다. 즉, 밀봉용 폴딩부의 수직면 상 단면이 노출되는 측면으로부터 레이저 용접이 이루어질 수 있으며, 이와 같은 레이저 공정의 경우 밀봉용 폴딩부의 내측으로만 용접 부위가 형성될 수 있다.In another embodiment, the laser welding may be performed from the side of the battery cell by a laser welder. That is, the laser welding may be performed from the side surface of the sealing folding portion exposed on the vertical plane. In such a laser process, the welding portion may be formed only inside the sealing folding portion.
구체적으로, 상기 밀봉용 폴딩부는 레이저의 열에 의해 밀봉용 폴딩부의 외측에 위치하는 제 1 전지케이스의 외주부가 먼저 융해되고, 이어서 밀봉용 폴딩부의 내측에 위치하는 제 2 전지케이스의 외주 단부가 융해되면서, 제 1 전지케이스의 외주부와 제 2 전지케이스의 외주 단부가 일체로 결합될 수 있다.Specifically, in the sealing folding portion, the outer peripheral portion of the first battery case located on the outer side of the sealing folding portion is first melted by the heat of the laser, and then the outer peripheral end portion of the second battery case located on the inner side of the sealing folding portion melts , The outer circumferential portion of the first battery case and the outer circumferential end portion of the second battery case can be integrally coupled.
상기 제 2 전지케이스가 수지 외층, 차단성의 금속층, 및 열용융성의 수지 실란트층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있을 경우에는, 열에 의해 수지 외층 및 수지 실란트층은 융해되고, 차단성의 금속층이 제 1 전지케이스와 접한 상태에서 레이저 용접되어 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스가 결합될 수 있다.When the second battery case is composed of a laminate sheet including a resin outer layer, a barrier metal layer, and a heat-meltable resin sealant layer, the resin outer layer and the resin sealant layer are melted by heat, The first battery case and the second battery case can be joined by laser welding in a state in which they are in contact with the case.
상기 전극조립체의 전극 단자는 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 일 측변 또는 서로 다른 측변들로부터 돌출되어 형성되어 있을 수 있다. 즉, 상기 전지셀이 평면상 사각형 형상으로 이루어져 4개의 변을 형성하고 있는 경우, 상기 전극 단자는 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 제 1변, 제 2 변, 제 3 변 또는 제 4 변으로부터 돌출되어 형성되어 있을 수 있다.The electrode terminal of the electrode assembly may protrude from one side or the other side of the first battery case and the second battery case. In other words, when the battery cell has a rectangular shape in a plan view and forms four sides, the electrode terminal is electrically connected to a first side, a second side, a third side, or a fourth side of the first battery case and the second battery case As shown in Fig.
또한, 상기 전극 단자 중 양극 단자는 일 측변에 돌출되어 형성되어 있을 수 있고, 음극 단자는 상기 일 측변에 인접하는 일변 또는 상기 일 측변에 대향하는 일변에 형성되어 있을 수 있다.The cathode terminal may protrude from one side of the electrode terminal, and the cathode terminal may be formed on one side adjacent to the one side or one side opposite to the one side.
상기 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 전극 단자가 돌출되어 있는 일 측변 또는 서로 다른 측변들은 프레스(press)에 의해 가열 및 가압되어 접착 및 밀봉되어 있을 수 있다.The side surfaces of the first battery case and the second battery case where the electrode terminals protrude may be heated and pressed by a press to be adhered and sealed.
상기 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 전극 단자가 돌출되어 있는 변은, 전극 단자의 형성 부위에 레이저 용접을 수행하는데 제한이 있을 수 있다. 따라서, 상기 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 전극 단자가 돌출되어 있는 변에 한해서, 프레스에 의해 가열 및 가압하여 해당 부위를 접착 및 밀봉할 수 있다.The sides where the electrode terminals of the first battery case and the second battery case protrude may be limited in performing laser welding at the electrode terminal formation sites. Therefore, only the side where the electrode terminals of the first battery case and the second battery case are protruded can be heated and pressed by a press to adhere and seal the corresponding portion.
상기 밀봉용 폴딩부에서, 제 1 전지케이스의 외주부는, 수납부의 대향면인 제 2 전지케이스의 외면에 접하도록 절곡되어 있을 수 있다. 즉, 상기 밀봉용 폴딩부는 제 2 전지케이스의 상면에 위치하는 구조일 수 있다.In the sealing folding portion, the outer peripheral portion of the first battery case may be bent so as to be in contact with the outer surface of the second battery case, which is the opposite surface of the storage portion. That is, the sealing folding unit may be disposed on the upper surface of the second battery case.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 밀봉용 폴딩부의 폭의 제 2 전지케이스의 폭의 1% 내지 5%의 크기로 이루어져 있을 수 있다. 상기 밀봉용 폴딩부의 폭이 제 2 전지케이스의 폭의 1% 미만의 크기로 이루어져 있을 경우에는, 밀봉용 폴딩부가 작게 형성되어 레이저 용접에 어려움이 있을 수 있다. 반면에, 상기 밀봉용 폴딩부의 폭이 제 2 전지케이스의 폭의 5%를 초과하는 크기로 이루어져 있을 경우에는, 밀봉용 폴딩부의 크기가 불필요하게 증가되어 콤팩트한 구조의 전지셀을 구성하는데 있어 제한이 있을 수 있다. In one embodiment of the present invention, the width of the sealing folding portion may be 1% to 5% of the width of the second battery case. When the width of the sealing folding portion is less than 1% of the width of the second battery case, the sealing folding portion may be formed to be small, which may be difficult to perform laser welding. On the other hand, when the width of the sealing folding portion is larger than 5% of the width of the second battery case, the size of the sealing folding portion is unnecessarily increased, so that the limitation on the construction of the battery cell having a compact structure This can be.
구체적으로, 상기 밀봉용 폴딩부의 폭은 1 mm 내지 2 mm의 크기로 이루어져 있을 수 있고, 그에 따라, 종래의 일반적인 전지셀에 비해 전지케이스의 밀봉 공정에서 소비되는 모재를 최소화 할 수 있고, 콤팩트한 구조의 전지셀을 구성할 수 있다.Specifically, the width of the sealing folding portion may be in the range of 1 mm to 2 mm, so that the base material consumed in the sealing process of the battery case can be minimized as compared with the conventional general battery cell, A battery cell having a structure can be constituted.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 밀봉용 폴딩부는 수직 단면 상 직사각형 또는 정사각형 형상으로 이루어져 있을 수 있지만, 원형 또는 타원형 또는 다각형 형상으로 이루어져 있을 수도 있다.In one embodiment of the present invention, the sealing folding portion may have a rectangular or square shape on a vertical section, but may also be formed in a circular, elliptical or polygonal shape.
상기 전지셀은 리튬 이차전지일 수 있고, 구체적으로 리튬 이온 전지 또는 리튬 이온 폴리머 전지일 수 있다.The battery cell may be a lithium secondary battery, specifically, a lithium ion battery or a lithium ion polymer battery.
일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다.Generally, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared, for example, by coating a mixture of a positive electrode active material, a conductive material and a binder on a positive electrode current collector, and then drying the mixture. Optionally, a filler may be further added to the mixture.
상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The cathode active material may be a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2 -x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2 and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; A Ni-site type lithium nickel oxide expressed by the formula LiNi 1-x M x O 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn 2-x M x O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, x = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the cathode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.
상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component which assists in bonding of the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture containing the cathode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.
상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for suppressing the expansion of the anode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. Examples of the filler include olefin polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.
상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by applying and drying a negative electrode active material on a negative electrode collector, and if necessary, the above-described components may be selectively included.
상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.Examples of the negative electrode active material include carbon such as non-graphitized carbon and graphite carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1 ), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me 'y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, Halogen, 0 < x < Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin alloy; SnO, SnO 2, PbO, PbO 2, Pb 2 O 3, Pb 3 O 4, Sb 2 O 3, Sb 2 O 4, Sb 2 O 5, GeO, GeO 2, Bi 2 O 3, Bi 2 O 4, and Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.
상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separation membrane is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 mu m and the thickness is generally 5 to 300 mu m. Such separation membranes include, for example, olefinic polymers such as polypropylene, which are chemically resistant and hydrophobic; A sheet or nonwoven fabric made of glass fiber, polyethylene or the like is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.
리튬염 함유 비수계 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The non-aqueous electrolyte solution containing a lithium salt is composed of a polar organic electrolyte and a lithium salt. As the electrolytic solution, a non-aqueous liquid electrolytic solution, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte and the like are used.
상기 비수계 액상 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the nonaqueous liquid electrolytic solution include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma -Butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, triester phosphate, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate Nonionic organic solvents such as tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can be used.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include a polymer electrolyte such as a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, an agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, Polymers containing ionic dissociation groups, and the like can be used.
상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides and sulfates of Li such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH and Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 can be used.
상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4,
또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.For the purpose of improving the charge-discharge characteristics and the flame retardancy, the non-aqueous liquid electrolyte may contain, for example, pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride, etc. are added It is possible. In some cases, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability, or a carbon dioxide gas may be further added to improve high-temperature storage characteristics.
본 발명은 또한 상기 전지셀을 둘 이상 포함하고 있는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack including at least two battery cells.
본 발명은 또한 상기 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a device including the battery pack as a power source.
상기 디바이스는 휴대폰, 웨어러블 전자기기, 휴대용 컴퓨터, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로부터 선택되는 것일 수 있다.The device may be selected from a cell phone, a wearable electronic device, a portable computer, a smart pad, a netbook, a LEV (Light Electronic Vehicle), an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.
이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.The structure of these devices and their fabrication methods are well known in the art, and a detailed description thereof will be omitted herein.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀은, 제 1 전지케이스의 외주부가 제 2 전지케이스의 외주 단부를 감싸는 형태로 밀봉용 폴딩부를 형성하고 있음으로써, 종래의 실링 공정이 프레스로 가열 및 가압하기 위해 전지케이스에 실링부를 폭 넓게 형성해야 하는 것과는 달리, 컴팩트한 구조의 밀봉용 폴딩부를 형성하므로, 전지케이스를 밀봉하는 공정에서 발생하는 모재의 소비를 최소화 하여 제조 비용을 절감할 수 있다. As described above, in the battery cell according to the present invention, the outer peripheral portion of the first battery case forms the sealing folding portion in such a manner as to surround the outer peripheral end portion of the second battery case, Since the sealing folding portion is formed in a compact structure unlike the case where the sealing portion is formed to be wide in the battery case to pressurize the battery case, consumption of the base material occurring in the process of sealing the battery case can be minimized and the manufacturing cost can be reduced.
또한, 권취 구조로 형성된 밀봉용 폴딩부를 용접하여 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스를 결합함으로써, 전지케이스의 밀봉 불량률을 저하시켜 전해액의 누액을 방지할 수 있으므로, 전지셀의 안전성을 담보할 수 있다.In addition, by joining the first battery case and the second battery case by welding the sealing folding portion formed by the winding structure, it is possible to prevent leakage of the electrolyte solution by lowering the defective sealing ratio of the battery case, have.
도 1은 종래의 파우치형 전지의 분해도이다;
도 2는 1의 파우치형 전지의 하면도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 수직 단면도이다;
도 4는 도 3의 'A'부위의 용접 전(a) 및 용접 후(b) 상태의 확대도이다;
도 5는 도 3의 전지셀의 하면도이다;
도 6은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 전지셀의 수직 단면도이다.1 is an exploded view of a conventional pouch type battery;
2 is a bottom view of the pouch type battery 1;
3 is a vertical cross-sectional view of a battery cell according to one embodiment of the present invention;
FIG. 4 is an enlarged view of a state before welding (a) and a state after welding (b) in the "A" region of FIG. 3;
5 is a bottom view of the battery cell of Fig. 3;
6 is a vertical cross-sectional view of a battery cell according to another embodiment of the present invention.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.
도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 'A' 부위의 용접 전(a) 및 용접 후(b) 상태의 확대도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 5에는 도 3의 전지셀의 하면도가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 3 schematically shows a vertical cross-sectional view of a battery cell according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is an enlarged view of a state before welding (a) and a state after welding (b) Fig. 5 schematically shows a bottom view of the battery cell of Fig. 3. As shown in Fig.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 전지셀(100)은 제 1 전지케이스(110), 제 2 전지케이스(120) 및 전극조립체(130) 로 이루어져 있다.3 to 5, the
제 1 전지케이스(110)는 알루미늄 계의 금속 플레이트로 이루어져 있고, 수납부(111)가 전극조립체(110)의 형상에 대응하여 만입되어 있는 구조로 형성되어 있다. 제 1 전지케이스(110)의 내면은 전극조립체(130)와의 전기적 절연을 위해서 전기 절연성 소재인 폴리올레핀계 수지로 코팅부(112)가 형성되어 있다.The
전극조립체(130)는 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 분리막 구조로 이루어져 있고, 제 1 전지케이스(110)에 형성되어 있는 수납부(111)에 내장되어 있다.The
제 2 전지케이스(120)는 전극조립체(130)가 제 1 전지케이스(110)에 내장된 상태에서 수납부(111)를 감싸도록 제 1 전지케이스(110)의 상부에 장착되어 있다. The
제 2 전지케이스(120)는 수지 외층(121), 차단성의 금속층(122), 및 열용융성의 수지 실란트층(123)을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 평면상으로 판상형의 시트 구조로 이루어져 있다. 제 2 전지케이스(120)의 평면상 형상은 제 1 전지케이스(110)의 평면상 형상에 대응하는 직사각형 형상으로 이루어져 있다.The
밀봉용 폴딩부(140)에서, 제 1 전지케이스(110)의 외주부와 제 2 전지케이스(120)의 외주 단부는 레이저(laser) 용접에 의해 일체로 결합되어 있다.In the sealing
밀봉용 폴딩부(140)는 용접 전(a) 상태에서, 제 1 전지케이스(110)의 외주부가 제 2 전지케이스(120)의 외주 단부를 감싸는 형태로 이루어져 있다.The sealing
밀봉용 폴딩부(140)는 레이저의 열에 의해 밀봉용 폴딩부(140)의 외측에 위치하는 제 1 전지케이스(110)의 외주부가 먼저 융해되고, 이어서 밀봉용 폴딩부의 내측에 위치하는 제 2 전지케이스(120)의 수지 외층(121) 및 수지 실란트층(123)이 융해되어 밀봉용 폴딩부(140)의 내측으로 이동하며, 융해된 제 1 전지케이스(110)의 외주부는 제 2 전지케이스(120)의 금속층(122)과 일체로 결합된다. 상기와 같은 용접 과정을 거쳐, 밀봉용 폴딩부(140)는 용접 후(b) 상태와 같은 구조로 이루어진다.The outer peripheral portion of the
상기 전극 조립체(130)의 전극 단자(131)는 제 1 전지케이스(110) 및 제 2 전지케이스(120)의 상측변으로부터 돌출되어 형성되어 있다.The
제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 전극 단자가 돌출되어 있는 변은, 전극 단자의 형성 부위에 레이저 용접을 수행하는데 제한이 있을 수 있으므로, 제 1 전지케이스 및 제 2 전지케이스의 전극 단자가 돌출되어 있는 변에 한해서, 프레스에 의해 가열 및 가압하여 접착 및 밀봉된다.The first electrode terminal of the first battery case and the second electrode terminal of the second battery case may protrude from the electrode terminals of the first battery case and the second battery case, Only the side where it is made is heated and pressed by a press to be adhered and sealed.
밀봉용 폴딩부(140)의 폭(W2)은 제 2 전지케이스(120)의 폭(W3)의 1%의 크기인 1mm의 크기로 이루어져 있다. 그에 따라, 종래의 일반적인 전지셀에 비해 전지케이스의 밀봉 공정에서 소비되는 모재를 최소화 할 수 있고, 콤팩트한 구조의 전지셀을 구성할 수 있다.The width W2 of the sealing
밀봉용 폴딩부(140)는 수직 단면 상 직사각형 형상으로 이루어져 있다.The sealing
도 6에는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 전지셀의 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.6 is a vertical cross-sectional view of a battery cell according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 밀봉용 폴딩부(240)에서 제 1 전지케이스(210)의 외주부는, 수납부(211)의 대향 면인 제 2 전지케이스(220)의 상외면에 접하도록 절곡되어 있다. 그에 따라, 밀봉용 폴딩부(240)는 제 2 전지케이스(220)의 상면에 위치하는 구조로 이루어져 있다.6, the outer peripheral portion of the
밀봉용 폴딩부(240)가 제 2 전지케이스(220)의 상면에 위치하는 구조를 제외한 나머지 구조는 도 3 내지 도 5에서 설명한 실시예와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.The remaining structure except for the structure in which the sealing
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
Claims (20)
상기 전극조립체가 내장되는 수납부가 형성되어 있는 제 1 전지케이스; 및
상기 수납부를 감싸도록 제 1 전지케이스 상에 장착되는 제 2 전지케이스;
를 포함하고,
상기 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스가 상호 접하는 부위에서, 제 1 전지케이스의 외주부가 제 2 전지케이스의 외주 단부를 감싸는 형태로 밀봉용 폴딩부를 형성하고 있고, 상기 밀봉용 폴딩부에서 제 1 전지케이스와 제 2 전지케이스는 용접에 의해 상호 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.An electrode assembly having a separator structure sandwiched between an anode, a cathode, and an anode and a cathode;
A first battery case having a housing portion in which the electrode assembly is housed; And
A second battery case mounted on the first battery case to enclose the storage unit;
Lt; / RTI >
Wherein an outer circumferential portion of the first battery case surrounds an outer circumferential end portion of the second battery case at a portion where the first battery case and the second battery case are in contact with each other and a sealing folding portion is formed in the sealing folding portion, Wherein the battery case and the second battery case are welded to each other.
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KR20210002995A (en) * | 2019-07-01 | 2021-01-11 | 주식회사 엘지화학 | The Case For Secondary Battery And The Pouch Type Secondary Battery |
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-
2015
- 2015-10-19 KR KR1020150145063A patent/KR102052920B1/en active IP Right Grant
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