KR20170050884A - 파우치 타입 이차전지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 양극, 세퍼레이터 및 음극이 교대로 적층되고 적어도 일측으로 전극탭이 인출되어 있는 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 수용할 수 있는 수납부를 구비하고 제1 케이스와 제2 케이스를 갖는 파우치 케이스;를 포함하고, 상기 파우치 케이스는 상기 제1 케이스와 제2 케이스의 가장자리 부분이 서로 접합되어 실링부가 형성되어 있고, 상기 실링부는 제1 실링부와 상기 제1 실링부의 바깥쪽에 위치하고 상기 제1 실링부에 대해 구획되는 제2 실링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차전지를 개시한다.
Description
본 발명은 파우치 타입 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파우치 케이스가 실링부에 의해 밀봉된 구조를 가진 파우치 타입 이차전지에 관한 것이다.
이차전지는 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 캔 타입과, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치 케이스에 내장되어 있는 파우치 타입으로 분류될 수 있다.
캔 타입의 이차전지는 금속 캔으로 인해 전지 형태가 제한적이므로 이를 전원으로 사용하는 제품의 디자인을 다양화하기가 곤란하고 부피를 줄이는 데도 어려움이 있다. 반면에, 파우치 타입의 이차전지는 연질의 시트 소재로 이루어진 파우치 케이스가 사용되는 특성상 제품 형태의 다양화가 가능하고 에너지 밀도의 향상 측면에서 유리하고 소형화가 용이한 장점이 있다.
통상적으로 파우치 타입의 이차전지에 사용되는 파우치 외장재는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate, PET)나 나일론(Nylon) 등의 절연물질로 이루어진 최외곽의 외부수지층과, 기계적 강도를 유지하고 수분 및 산소의 침투를 막아주는 알루미늄 소재의 금속층과, 열접착성을 가져 실링재 역할을 하는 폴리올레핀(Polyolepin)계 재료로 이루어진 내부수지층이 적층된 다층 구조로 구성되어 있다.
이러한 시트 형태의 외장재로 구성된 파우치의 내부에 전극과 세퍼레이터로 구성된 전극조립체와 전해질을 넣고 감싼 후 열융착시키면 파우치 타입의 이차전지가 얻어진다. 파우치 타입의 이차전지는 디자인의 다양화가 용이하고 작은 부피로 높은 에너지를 구현할 수 있는 장점이 있지만, 캔 타입 이차전지와 달리 연질의 파우치를 사용하다 보니 기계적 강도가 약하고 밀봉의 신뢰성을 확보하기가 어려운 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 방법의 실링 기술들이 제안되었다.
예를 들어, 특허문헌 1에는 제1 실링부의 일부 또는 전부에 제2 실링부를 포함하여 수분 침투와 내부로부터 전해액 누출을 방지하는 파우치 및 이를 포함하는 이차전지가 개시되어 있다.
특허문헌 2에는 전지케이스의 실링부와 전극조립체 사이에 발생 가스를 포집할 수 있도록 미실링 잉여부를 구비하고, 과충전이나 고온과 같은 외부 상황으로 인한 전지내에서 고압 발생시 1차적으로 상기 미실링 잉여부가 개방, 팽창하면서 이차전지의 내압상승을 억제하는 파우치 타입 이차전지가 개시되어 있다.
특허문헌 3에는 파우치 외장재의 실링부에 제2, 제3의 추가적인 실링부를 구비함으로써 외부의 수분 침투를 최소화하고, 전극조립체의 밀림을 방지하며, 전해액의 유동 가능 공간을 축소할 수 있는 파우치 타입 이차전지가 개시되어 있다.
특허문헌 4에는 파우치 전지를 포밍할 때 전극조립체 부분과, 전극탭과 리드부가 연결되어 상대적으로 두꺼운 웰딩 부위와, 이로부터 연결되는 리드 필름과 전극 탭의 두께 차이를 고려하여 계단식으로 파우치 포밍을 수행함으로써, 절연 파괴의 문제점을 개선할 수 있는 파우치 타입 이차전지가 개시되어 있다.
그러나, 종래의 실링 기술들은 공정의 복잡성 혹은 파우치 외장재 시트의 물성 변형 등이 발생할 수 있는 우려가 있고, 전해액의 누액을 보다 효과적으로 방지할 수 있는 실링부의 형성 패턴에 대한 개선이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 전해액의 누액과 수분 차단 성능을 향상시킬 수 있도록 개선된 이중 구조의 실링부를 구비한 파우치 타입 이차전지를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 양극, 세퍼레이터 및 음극이 교대로 적층되고 적어도 일측으로 전극탭이 인출되어 있는 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 수용할 수 있는 수납부를 구비하고 제1 케이스와 제2 케이스를 갖는 파우치 케이스;를 포함하고, 상기 파우치 케이스는 상기 제1 케이스와 제2 케이스의 가장자리 부분이 서로 접합되어 실링부가 형성되어 있고, 상기 실링부는 제1 실링부와 상기 제1 실링부의 바깥쪽에 위치하고 상기 제1 실링부에 대해 구획되는 제2 실링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차전지를 제공한다.
상기 실링부는 열 압착에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제2 실링부는 상기 파우치 케이스의 네 변 전체에 형성되고, 상기 제1 실링부는 상기 네 변 중 상기 전극탭이 위치한 변에 형성될 수 있다.
상기 제1 실링부의 폭은 상기 제2 실링부의 폭에 비해 작거나 같게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제1 실링부와 상기 제2 실링부 모두 상기 파우치 케이스의 네 변 전체에 연속적으로 형성되는 것이 가능하다.
상기 제1 실링부와 상기 제2 실링부는 상기 파우치 케이스의 둘레 전체에 걸쳐서 서로 맞닿아 있도록 형성될 수 있다.
대안으로, 상기 제1 실링부와 상기 제2 실링부는, 상기 파우치 케이스의 네 변 중 상기 전극탭이 위치한 변에서는 서로 맞닿아 있고 나머지 변에서는 서로 여유공간을 두고 이격되도록 형성될 수 있다.
다른 대안으로, 상기 제1 실링부와 상기 제2 실링부는 상기 파우치 케이스의 둘레 전체에 걸쳐서 서로 여유공간을 두고 이격되도록 형성될 수 있다.
상기 전극탭과 상기 파우치 케이스 간의 결합부위에는 절연성 실링필름이 개재되고, 상기 제1 실링부의 일부와 상기 제2 실링부의 일부가 상기 절연성 실링필름 상에 위치할 수 있다.
상기 절연성 실링필름 상에서 상기 제1 실링부와 상기 제2 실링부는 서로 이격되게 형성될 수 있다.
상기 전극탭과 상기 파우치 케이스 간의 결합부위에는 상기 전극탭의 길이방향을 따라 복수개의 절연성 실링필름이 개재되고, 상기 제1 실링부의 일부와 상기 제2 실링부의 일부가 서로 다른 절연성 실링필름 상에 위치하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면 제1 실링부 및 제2 실링부의 형성 구조에 의해 전해액의 누액과 수분 차단 성능이 강화되어 장기 보존성능 및 절연특성과 신뢰성이 향상된 파우치 타입 이차전지를 구현할 수 있다.
또한, 파우치 케이스의 둘레를 따라 제1 실링부 및 제2 실링부가 실질적으로 균형있는 패턴으로 형성되어 안정적인 실링이 이루어질 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에서 제시하고 있는 제1 실링부 및 제2 실링부의 다각적인 형성 패턴에 따르면, 실링 공정을 간소화 할 수 있으며 장기 보관에 의해 전해액과 직접 접촉되는 제 1실링부의 실링 강도가 변화되더라도 제2 실링부의 실링 작용에 의해 전지 내부의 전해액이 누출되는 것을 효과적으로 차단하여 절연파괴를 예방할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치 타입 이차전지의 구성을 도시한 분리 사시도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 파우치 타입 이차전지에 구비되는 절연성 실링필름, 제1 실링부 및 제2 실링부 간의 결합관계를 예시한 평면도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명에 따른 파우치 타입 이차전지에 구비되는 제1 실링부 및 제2 실링부의 형성 패턴을 예시한 평면도이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치 타입 이차전지의 구성을 도시한 분리 사시도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 파우치 타입 이차전지에 구비되는 절연성 실링필름, 제1 실링부 및 제2 실링부 간의 결합관계를 예시한 평면도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명에 따른 파우치 타입 이차전지에 구비되는 제1 실링부 및 제2 실링부의 형성 패턴을 예시한 평면도이다.
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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치 타입 이차전지의 구성을 도시한 분리 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치 타입 이차전지는 전극조립체(100)와, 전해액과 함께 전극조립체(100)를 수용할 수 있는 파우치 케이스(110,113)와, 밀봉처리에 의해 파우치 케이스(110,113)의 가장자리 접합 부분에 형성되는 제1 실링부(121) 및 제2 실링부(122)를 포함한다.
전극조립체(100)는 양극, 세퍼레이터 및 음극이 교대로 적층되고 적어도 일측으로 전극탭(101)이 인출되어 있는 구조로 이루어진다. 전극조립체(100)로는 상용 파우치 타입 이차전지에 사용되는 부재가 동일하게 채용 가능하므로 그 세부 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 즉, 상기 양극 및 음극은 집전체의 적어도 한면에 전극 활물질, 바인더 수지, 도전제 및 기타 첨가제 등의 슬러리를 도포함으로써 제조된다. 상기 전극 활물질은, 양극의 경우, 리튬 함유 전이금속 산화물과 같은 통상의 양극 활물질이 사용되고, 음극의 경우에는 리튬 이온이 흡장 및 방출될 수 있는 리튬 금속, 탄소재 및 금속 화합물 또는 이들의 혼합물과 같은 통상의 음극 활물질이 사용될 수 있다. 또한, 상기 세퍼레이터로는 리튬 이차전지에 사용되는 통상의 다공성 고분자 필름이 채용 가능하다.
전극탭(101)은 전극조립체(100)와 외부 단자를 연결하기 위한 리드선의 역할을 한다. 전극탭(101)에 있어서, 양극용 탭은 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 함유하고 있으며 조립 공정성 및 내부식성을 향상시키기 위해서 표면 처리될 수 있다. 한편, 음극용 탭은 통상 니켈 또는 니켈을 도금한 구리를 함유하고 있다. 전극탭(101)의 두께는 일반적으로 0.05 ~ 0.8mm의 범위가 적절하다.
전극탭(101)과 파우치 케이스(110,113) 간의 결합부위에는 절연성 실링필름(102)이 개재된다. 이 절연성 실링필름(102)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 전극탭(101)의 소정 길이구간에 배치되어 전극탭(101)과 파우치 케이스(110,113) 간의 결합부위를 절연 및 실링하는 작용을 한다. 절연성 실링필름(102)은 폴리프로필렌, 염화 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 프로필렌-아크릴산 공중합체, 및 무연산 폴리프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어질 수 있다. 절연성 실링필름(102)의 두께는 0.05 ~ 0.3mm 범위가 적절하다. 이러한 절연성 실링필름(102)은 열과 압력을 함께 가하는 열 접착공정에 의해 전극탭(101)과 파우치 케이스(110,113)의 접촉면에 접착된다.
상기 전극조립체(100)와 함께 파우치 케이스(110,113) 내에 수용되는 전해액으로는 통상의 리튬 이차전지용 전해액이 채용될 수 있다.
파우치 케이스(110,113)는 시트 소재로 형성되는 것으로서, 전극조립체(100)를 수용하기 위한 수납부(111)를 구비한다. 바람직하게, 파우치 케이스(110,113)는 시트 소재가 소정 형상으로 가공되어 형성된 제1 케이스(110)와 제2 케이스(113)를 갖는다.
파우치 케이스(110,113)를 이루는 시트 소재는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate, PET)나 나일론(Nylon) 등의 절연물질로 이루어진 최외곽의 외부수지층과, 기계적 강도를 유지하고 수분 및 산소의 침투를 막아주는 알루미늄 소재의 금속층과, 열접착성을 가져 실링재 역할을 하는 폴리올레핀(Polyolepin)계 재료로 이루어진 내부수지층이 적층된 다층 구조로 구성되어 있다. 여기서, 상기 외부수지층의 두께는 15~50㎛, 상기 금속층의 두께는 20~100㎛, 상기 내부수지층의 두께는 20~80㎛의 범위로 설계되는 것이 바람직하다.
파우치 케이스(110,113)를 이루는 시트 소재는 필요에 따라 상기 내부 수지층과 금속층, 상기 외부 수지층과 금속층 사이에는 소정의 접착수지층이 개재될 수 있다. 상기 접착 수지층은 이종 재료 간의 원활한 부착을 위한 것으로서 단층 또는 다층으로 형성되고, 그 재료는 통상적으로 폴리올레핀계 수지가 사용되거나 원활한 가공을 위해 폴리우레탄 수지가 사용될 수 있으며, 이들의 혼합물도 채용 가능하다.
파우치 케이스(110,113)를 이루는 제1 케이스(110) 및 제2 케이스(113) 중 적어도 어느 하나에는 전극조립체(100)를 수용하기 위한 수납부(111)가 형성되어 있다. 비록, 도면에는 제1 케이스(110)에 수납부(111)가 형성된 구성이 도시되어 있으나, 이러한 예에 한정되지 않고 수납부(111)는 제2 케이스(113)에 형성되거나, 제1 케이스(110) 및 제2 케이스(113) 모두에 형성되는 것도 가능하다.
제1 케이스(110)와 제2 케이스(113) 간의 효율적인 접합을 위해, 제1 케이스(110) 및 제2 케이스(113) 중 적어도 어느 하나의 가장자리 둘레에는 다른 부분에 비해 돌출된 형상으로 플랜지(112)가 형성되는 것이 바람직하다. 비록, 도면에는 제1 케이스(110)에 플랜지(112)가 형성된 구성이 도시되어 있으나, 이러한 예에 한정되지 않고 플랜지(112)는 제2 케이스(113)에 형성되거나, 제1 케이스(110) 및 제2 케이스(113) 모두에 형성되는 것도 가능하다.
제1 케이스(110)와 제2 케이스(113)는 가장자리 부분이 서로, 예컨대 열 압착에 의해 밀봉됨으로써 전극조립체(100)를 수용하는 파우치 케이스(110,113)를 이룬다.
파우치 케이스(110,113)에 대한 밀봉처리에 의해 플랜지(112)에는 제1 실링부(121)와 제2 실링부(122)가 서로 구획되게 형성된다. 여기서, 제1 실링부(121)는 플랜지(112)의 폭방향을 기준으로 상대적으로 안쪽에 위치하며 제2 실링부(122)는 제1 실링부(121)의 바깥쪽에 위치한다.
제1 실링부(121)와 제2 실링부(122)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 절연성 실링필름(102)을 공유하면서 각각의 일부가 동일 필름 상에 위치하도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 실링부(121)와 제2 실링부(122)는 도 2에 도시된 바와 같이 절연성 실링필름(102)의 영역 내에서 서로 맞닿아 있도록 형성될 수 있다. 이에 대응하는 제1 실링부(121)와 제2 실링부(122)의 전체 형성 패턴은 도 8에 도시되어 있다. 전해액의 누액을 보다 효과적으로 방지하기 위해, 제1 실링부(121)와 제2 실링부(122)는 도 3에 도시된 바와 같이 절연성 실링필름(102) 상에서 서로 이격되게 형성되는 것도 가능하다. 이에 대응하는 제1 실링부(121)와 제2 실링부(122)의 전체 형성 패턴은 도 9에 도시되어 있다.
대안으로, 제1 실링부(121)와 제2 실링부(122)는 도 4에 도시된 바와 같이 서로 다른 절연성 실링필름들(102,103) 상에 각각 위치하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 전극탭(101)과 파우치 케이스(110,113) 간의 결합부위에는 전극탭(101)의 길이방향을 따라 정해진 간격을 두고 복수개의 절연성 실링필름들(102,103)이 개재된다. 이러한 구조에 따르면, 제1 실링부(121)와 그에 대응하는 절연성 실링필름(103)의 접합성이 결여되더라도 그 바깥에 위치한 제2 실링부(122)와 그에 대응하는 절연성 실링필름(102)의 접합성이 유지되기 때문에 절연성 유지의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.
실링 공정을 간소화하기 위해, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 제2 실링부(122)는 파우치 케이스(110,113)의 네 변 전체를 따라 연속적으로 형성되며, 제1 실링부(121)는 상기 네 변 중 전극탭(101)이 위치한 변에만 형성된다. 이때, 제2 실링부(122)에 있어서 제1 실링부(121)가 형성된 변에 위치한 부분(122a)은, 다른 변에 위치한 여타 부분에 비해 좁은 패턴으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 실링부(121)의 폭(W1)은 제2 실링부(122)의 상기 여타 부분에 비해 작거나 같게 형성되는 것이 바람직하다. 도 5 및 도 6에는 제1 실링부(121)의 폭(W1)이 제2 실링부(122)의 상기 여타 부분에 비해 작고 상기 제2 실링부(122)의 가는 부분(122a)의 폭(W2)과는 동일한 크기로 형성된 예가 도시되어 있다. 이러한 구조에 따르면 파우치 케이스(110,113)의 둘레를 따라 가면서 실질적으로 실링부의 유효 폭이 균일하게 유지되므로 제품의 규격화가 용이하고 안정적인 실링이 이루어질 수 있다.
부가적으로, 제1 실링부(121)는 도 6에 나타난 바와 같이 길이방향 중간 지점이 단절되도록 구성되어, 비상상황 발생 시 전지 내부에서 발생된 가스가 전극탭(101)이 위치한 방향으로만 벤트(Vent) 되도록 유도하기 위한 채널(123)을 구비할 수 있다.
도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이 제1 실링부(121)와 제2 실링부(122)는 모두 파우치 케이스(110,113)의 네 변 전체에 연속적으로 형성될 수 있다. 여기서, 제1 실링부(121)와 제2 실링부(122)는 간소한 실링 공정에 의해 도 7에 나타난 바와 같이 파우치 케이스(110,113)의 둘레 전체에 걸쳐서 서로 맞닿아 있도록 형성될 수 있다. 대안으로, 제1 실링부(121)와 제2 실링부(122)는 도 8에 도시된 바와 같이 파우치 케이스(110,113)의 네 변 중 전극탭(101)이 위치한 변에서는 서로 맞닿아 있고 나머지 변에서는 소정의 여유공간(124)을 두고 이격되도록 형성됨으로써 전해액의 누액 방지 성능이 더욱 강화될 수 있다. 다른 대안으로, 제1 실링부(121)와 제2 실링부(122)는 도 9에 도시된 바와 같이 파우치 케이스(110,113)의 네 변 모두에서 소정의 여유공간(124)을 두고 이격되도록 형성되는 것도 가능하다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치 타입 이차전지는 실링 공정에 의해 파우치 케이스(110,113)에 제1 실링부(121)와 제2 실링부(122)가 플랜지(112)의 폭방향으로 서로 구획되게 다각적인 패턴으로 형성되며, 이러한 실링 패턴에 의해 전해액의 누액과 수분 차단 성능이 강화되어 장기 보존성능 및 절연특성 등이 개선될 수 있다.
이하, 본 발명의 보다 구체적인 실시예 및 비교예를 예시한다. 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.
1.
실시예
파우치 타입 리튬 이차전지에 사용되는 전극조립체를 파우치 케이스의 수납부에 안착시킨 후 일정양의 전해액을 주입하고 파우치 케이스의 플랜지 부분에 대하여 열 압착공정을 수행하여 제1 실링부와 제2 실링부를 형성하였다.
2.
비교예
파우치 케이스에 대한 실링 공정 시 제2 실링부를 형성하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 제조공정을 수행하였다.
3.
실험예
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 파우치 케이스의 실링 강도를 확인하기 위해 인장강도를 측정하여, 하기 표 1에 나타내었다. 인장강도 시험을 위한 시료는 파우치 케이스에 전극탭 실링을 하고 전해액을 주입하여 실 폭이 5mm인 실시예와 비교예의 전지를 제조하였으며, 60℃ 저장 후 4시간 간격으로 확인하였으며, 전극탭은 0.3mm 두께, 50mm 너비로 동일한 규격을 사용하였다.
상기 표 1을 참조하면, 동일 너비에서 제1 실링부만 형성된 것에 비해 제2 실링부를 함께 형성한 파우치 케이스와 전극탭의 실링 강도가 더 높은 값을 갖는 것을 확인할 수 있다. 이러한 효과는 고온 저장 전에도 나타나지만, 고온 방치를 통해 열화 속도를 가속화하였을 때에도 실링 강도의 개선 효과를 얻을 수 있다.
제조된 파우치 타입 이차전지에 대해서, 파우치 케이스의 실링 강도를 측정하기 위해 파괴 시험을 진행해 보았다. 파괴 시험에 사용된 전지는 제품모델 SLPB100216216(40Ah)로 실시예와 비교예에 따라 제조되었으며, 제조된 전지의 중앙부 위치에서 파우치 케이스에 홀을 형성시켜 일정 압력의 공기를 주입시키면서 파괴되는 압력을 확인한 시험결과를 하기 표 2에 나타내었다.
상기 표 2를 참조하면, 표 1에서와 마찬가지로 제2 실링부를 형성한 실시예가 내압 특성이 현저히 높은 것으로 나타나 이 역시 실링 강도가 개선된 것을 확인할 수 있다.
제품모델 SLPB100216216(40Ah)로 제조된 리튬 이차전지에 대해서 방치 기간에 따른 용량 변화 및 저항 증가율을 확인하기 위하여 SOC 100% 상태로 고온(45±3℃)에서 보관하면서 관찰하였다. 보존 기간은 6개월 단위로 측정하였으며, 그에 따른 용량 유지율 및 절연 저항 변화율을 측정하였다. 절연저항 측정은 전극과 파우치 케이스 상부면의 알루미늄층을 인위적으로 노출시켜 전기적으로 절연이 되는지를 측정하였으며 이를 표 3에 나타내었다.
표 3을 참조하면, 제2 실링부를 형성한 실시예가 용량보존율 및 절연저항이 더욱 향상되어 전지의 전기적 특성이 개선된 것을 확인할 수 있다.
이상에서 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.
100: 전극조립체 101: 전극탭
110: 제1 케이스 111: 수납부
112: 플랜지 113: 제2 케이스
121: 제1 실링부 122: 제2 실링부
110: 제1 케이스 111: 수납부
112: 플랜지 113: 제2 케이스
121: 제1 실링부 122: 제2 실링부
Claims (11)
- 양극, 세퍼레이터 및 음극이 교대로 적층되고 적어도 일측으로 전극탭이 인출되어 있는 전극조립체; 및
상기 전극조립체를 수용할 수 있는 수납부를 구비하고 제1 케이스와 제2 케이스를 갖는 파우치 케이스;를 포함하고,
상기 파우치 케이스는 상기 제1 케이스와 제2 케이스의 가장자리 부분이 서로 접합되어 실링부가 형성되어 있고,
상기 실링부는 제1 실링부와 상기 제1 실링부의 바깥쪽에 위치하고 상기 제1 실링부에 대해 구획되는 제2 실링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차전지. - 제1항에 있어서,
상기 실링부는 열 압착에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차전지. - 제1항에 있어서,
상기 제2 실링부는 상기 파우치 케이스의 네 변 전체에 형성되고,
상기 제1 실링부는 상기 네 변 중 상기 전극탭이 위치한 변에 형성되는 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차전지. - 제1항에 있어서,
상기 제1 실링부의 폭은 상기 제2 실링부의 폭에 비해 작거나 같은 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차전지. - 제1항에 있어서,
상기 제1 실링부와 상기 제2 실링부 모두 상기 파우치 케이스의 네 변 전체에 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차전지. - 제5항에 있어서,
상기 제1 실링부와 상기 제2 실링부는 상기 파우치 케이스의 둘레 전체에 걸쳐서 서로 맞닿아 있는 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차전지. - 제5항에 있어서,
상기 제1 실링부와 상기 제2 실링부는, 상기 파우치 케이스의 네 변 중 상기 전극탭이 위치한 변에서는 서로 맞닿아 있고 나머지 변에서는 여유공간을 두고 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차전지. - 제5항에 있어서,
상기 제1 실링부와 상기 제2 실링부는 상기 파우치 케이스의 둘레 전체에 걸쳐서 서로 여유공간을 두고 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차전지. - 제1항에 있어서,
상기 전극탭과 상기 파우치 케이스 간의 결합부위에는 절연성 실링필름이 개재되고,
상기 제1 실링부의 일부와 상기 제2 실링부의 일부가 상기 절연성 실링필름 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차전지. - 제9항에 있어서,
상기 절연성 실링필름 상에서 상기 제1 실링부와 상기 제2 실링부는 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차전지. - 제1항에 있어서,
상기 전극탭과 상기 파우치 케이스 간의 결합부위에는 상기 전극탭의 길이방향을 따라 복수개의 절연성 실링필름이 개재되고,
상기 제1 실링부의 일부와 상기 제2 실링부의 일부가 서로 다른 절연성 실링필름 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 파우치 타입 이차전지.
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