KR20170059284A - 이차 전지 - Google Patents

Abstract

본 기재의 이차 전지는 평탄부와, 상기 평탄부의 양측 각각에 반원형으로 형성된 라운드부를 포함하며, 상기 라운드부로부터 인출된 전극탭을 포함하는 전극 조립체 및 상기 전극 조립체를 수용하는 파우치를 포함하고, 상기 전극탭은 상기 전극 조립체로부터 인출되어 적어도 1회 절곡되어 상기 파우치의 씰링된 부분 사이에 개재된다.

Description

이차 전지{RECHARGEABLE BATTERY}

본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.

이차 전지는 그 장점으로 인해 산업 전반에 걸친 다양한 기술분야에 적용되고 있으며, 디지털 카메라, 셀룰러폰, 노트북 컴퓨터와 같은 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐만 아니라, 화석연료를 사용하는 기존의 가솔린 및 디젤 내연기관의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 하이브리드 전기 자동차 등의 에너지원으로도 주목 받고 있다.

최근의 모바일 기기는 휴대성을 높이기 위하여 슬림화되고 있으며, 이차 전지의 슬림화도 요구되고 있다.

본 발명의 일 실시예는 슬림화 될 수 있는 이차 전지를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 이차 전지는 평탄부와, 상기 평탄부의 양측 각각에 반원형으로 형성된 라운드부를 포함하며, 상기 라운드부로부터 인출된 전극탭을 포함하는 전극 조립체 및 상기 전극 조립체를 수용하는 파우치를 포함하고, 상기 전극탭은 상기 전극 조립체로부터 인출되어 적어도 1회 절곡되어 상기 파우치의 씰링된 부분 사이에 개재된다.

한편, 상기 전극탭은 상기 전극 조립체에 인접한 부분의 일면과 상기 파우치의 씰링된 부분 사이에 개재된 부분의 일면이 서로 직교될 수 있다.

한편, 상기 전극탭은 다방향으로 3번 접힐 수 있다.

한편, 상기 전극탭은 상기 전극 조립체로부터 제1방향으로 인출되어 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 접히며, 상기 제2방향에 직교하는 제3방향으로 접히고, 상기 제3방향에 직교하는 상기 제1방향으로 접힐 수 있다.

한편, 상기 전극탭은 상기 전극 조립체에 인접한 부분과 상기 파우치의 씰링된 부분이 서로 평행하게 형성될 수 있다.

한편, 상기 전극탭에 연결되는 리드단자를 포함할 수 있다.

한편, 상기 리드단자는 상기 전극탭에 용접에 의해 결합될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지는 전극 조립체의 라운드부로부터 인출된 전극탭을 포함하고, 상기 전극탭은 상기 전극 조립체로부터 인출되어 여러 번 접혀서 상기 파우치의 씰링된 부분 사이에 개재된다.

이러한 구조는 전극탭이 전극 조립체의 평탄부로부터 인출된 구조와 비교하여 전극탭이 차지하는 두께만큼 전극 조립체의 두께를 감소시킬 수 있다. 따라서, 이차 전지를 더욱 슬림화할 수 있다.

또한, 전극탭이 전극 조립체의 라운드부로부터 인출됨으로써, 전극 조립체의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 전극 조립체의 굽힘(bending) 강도 및 강성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 이차 전지를 구성하는 전극 조립체와 파우치를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 이차 전지에서 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 이차 전지에 포함된 전극탭이 여러 번 접히는 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 이차 전지를 구성하는 전극 조립체와 파우치를 도시한 도면이며, 도 3은 도 1의 이차 전지에서 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(110)와 파우치(120)를 포함한다.

전극 조립체(110)는 이온 또는 전자의 이동에 의하여 전기화학반응을 일으키고 전기에너지를 발생하는 부재이다. 이러한 전극 조립체(110)는 세퍼레이터(113)를 사이에 두고 양극판(111)과 음극판(112)이 적층된 후 젤리롤(jelly roll) 형태로 권취될 수 있다.

이러한 젤리롤 형상의 전극 조립체(110)는 평탄부(110a)와 라운드부(110b)로 구분할 수 있다. 평탄부(110a)는 전극 조립체(110)에서 상측 및 하측면이 평평한 부분이다. 라운드부(110b)는 전극 조립체(110)에서 상기 평탄부(110a)의 양측 각각에 반원형으로 형성된 부분이다.

이러한 전극 조립체(110)는 전극탭(114)을 포함한다. 전극탭(114)은 전극 조립체(110)의 상기 라운드부(110b)로부터 인출된다. 전극탭(114)은 양극탭(115)과 음극탭(116)을 포함한다. 양극탭(115)은 양극판(111)으로부터 인출된다. 그리고, 음극탭(116)은 음극판(112)으로부터 인출될 수 있다.

파우치(120)는 상기 전극 조립체(110)를 수용한다. 이러한 파우치(120)의 구조는 일례로 제1 케이스(121)와 제2 케이스(122)를 포함할 수 있다.

여기서, 일 예로서 제1 케이스(121)에는 전극 조립체(110)를 수용하는 수용부(123)가 형성될 수 있다. 그리고, 제2 케이스(122)는 제1 케이스(121)를 커버하도록 이루어질 수 있다.

따라서, 제1 케이스(121)의 수용부(123)는 전극 조립체(110)의 형태 및 크기에 대응하도록 구비될 수 있는데, 예를 들어 평판에서 이음부 없이 중공 용기를 만드는 딥드로잉(deep drawing) 공정을 통하여 수용부(123)를 제작할 수 있으나, 반드시 이에 한정하지는 않는다.

한편, 제1 케이스(121)와 제2 케이스(122)는 파우치(120)의 외곽에 형성된 씰링부(124)에 의해 상호 결합될 수 있다.

예를 들어, 전극 조립체(110)와 전해액을 제1 케이스(121)의 수용부(123)에 구비시킨 후, 제1 케이스(121)와 제2 케이스(122)를 서로 밀착시킨 상태에서 제1 케이스(121)의 테두리 부분과 제2 케이스(122)의 테두리 부분을 열융착시켜 씰링부(124)를 형성하여 제작할 수 있다.

한편, 전극탭(114)과 씰링부(124) 사이에는 절연 테이프(117)가 형성될 수 있다. 절연 테이프(117)는 파우치(20) 상에서 양극탭(115)과 음극탭(116)을 각각 피복함으로써, 양극탭(115), 음극탭(116) 및 파우치(20)를 전기적으로 절연시킨다. 또한, 양극탭(115)과 음극탭(116) 상호간의 절연성을 향상시킬 수도 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지(100)는 예를 들어 파우치(120)형으로 구현될 수 있다. 이때, 전극 조립체(110)의 전극탭(114)은 씰링부(124)를 통해 외부로 인출될 수 있을 것이다.

전술한 구조로 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지(100)에서 상기 전극탭(114)은 상기 전극 조립체(110)로부터 인출되어 적어도 1회 절곡되어 상기 파우치(120)의 씰링된 부분 사이에 개재된다.

이러한 전극탭(114)의 형상을 더욱 상세하게 설명하면, 상기 전극탭(114)은 상기 전극 조립체(110)에 인접한 부분의 일면(S1)과 상기 파우치(120)의 씰링된 부분 사이에 개재된 부분의 일면(S2)이 서로 직교될 수 있다.

그리고, 상기 전극탭(114)은 상기 전극 조립체(110)에 인접한 부분과 상기 파우치(120)의 씰링된 부분이 서로 평행하게 형성될 수 있다. 이를 위하여 상기 전극탭(114)은 다방향으로 3번 접힐 수 있다.

한편, 전극탭(114)의 폭은 2mm 정도일 수 있다. 이때, 라운드부(110b)의 반경은 2.5mm 내지 3mm의 범위에 포함될 수 있다. 전극탭(114)의 폭이 2mm를 초과하는 경우, 전극탭(114)이 과도하게 휘어질 수 있다.

이하에서는 전술한 형상으로 이루어진 전극탭(114)이 접히는 과정을 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 4a 내지 도 4c는 이차 전지에 포함된 전극탭이 여러 번 접히는 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.

도 4a 도시된 바와 같이, 상기 전극탭(114)은 상기 전극 조립체(110)로부터 제1방향으로 인출되어 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 접힌다.

다음으로, 도 4b 도시된 바와 같이, 상기 전극탭(114)은 상기 제2방향에 직교하는 제3방향으로 접힌다.

도 4c 도시된 바와 같이, 최종적으로 상기 전극탭(114)은 상기 제3방향에 직교하는 상기 제1방향으로 접힐 수 있다. 즉, 상기 전극탭(114)은 상기 전극 조립체(110)로부터 제1방향으로 인출되어 여러 번 접혀서 끝부분이 다시 제1방향을 향하도록 형성될 수 있다.

한편, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 전극탭(114)은 음극탭(116)의 형상을 도시한 것이며, 양극탭(115)은 음극탭(116)과 서로 면대칭이 되도록 접어서 제조할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 이차 전지(200)는 리드단자(118)를 포함할 수 있다.

리드단자(118)는 상기 전극탭(114)에 연결된다. 이러한 리드단자(118)는 상기 전극탭(114)에 용접에 의해 결합될 수 있다. 리드단자(118)는 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지(100)가 설치될 수 있는 장치, 예컨대, 휴대 장치 또는 차량의 전원 입력 단자에 연결될 수 있다.

도 2로 되돌아가서, 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(110)의 라운드부(110b)로부터 인출된 전극탭(114)을 포함하고, 상기 전극탭(114)은 상기 전극 조립체(110)로부터 인출되어 여러 번 접혀서 상기 파우치(120)의 씰링된 부분 사이에 개재된다.

이러한 구조는 전극탭(114)이 전극 조립체(110)의 평탄부(110a)로부터 인출된 구조와 비교하여 전극탭(114)이 차지하는 두께만큼 전극 조립체(110)의 두께를 감소시킬 수 있다. 따라서, 이차 전지(100)를 더욱 슬림화할 수 있다.

또한, 전극탭(114)이 전극 조립체(110)의 라운드부(110b)로부터 인출됨으로써, 전극 조립체(110)의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 전극 조립체(110)의 굽힘(bending) 강도 및 강성을 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 이차 전지 110: 전극 조립체
110a: 평탄부 110b: 라운드부
111: 양극판 112: 음극판
113: 세퍼레이터 114: 전극탭
115: 양극탭 116: 음극탭
117: 절연 테이프 118: 리드단자
120: 파우치 121: 제1 케이스
122: 제2 케이스 124: 씰링부

Claims (7)

1. 평탄부와, 상기 평탄부의 양측 각각에 반원형으로 형성된 라운드부를 포함하며, 상기 라운드부로부터 인출된 전극탭을 포함하는 전극 조립체, 및
   상기 전극 조립체를 수용하는 파우치를 포함하고,
   상기 전극탭은 상기 전극 조립체로부터 인출되어 적어도 1회 절곡되어 상기 파우치의 씰링된 부분 사이에 개재된 이차 전지.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전극탭은,
   상기 전극 조립체에 인접한 부분의 일면과 상기 파우치의 씰링된 부분 사이에 개재된 부분의 일면이 서로 직교되는 이차 전지.
3. 제1항에 있어서,
   상기 전극탭은 다방향으로 3번 접힌 이차 전지.
4. 제3항에 있어서,
   상기 전극탭은 상기 전극 조립체로부터 제1방향으로 인출되어 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 접히며, 상기 제2방향에 직교하는 제3방향으로 접히고, 상기 제3방향에 직교하는 상기 제1방향으로 접히는 이차 전지.
5. 제3항에 있어서,
   상기 전극탭은,
   상기 전극 조립체에 인접한 부분과 상기 파우치의 씰링된 부분이 서로 평행하게 형성된 이차 전지.
6. 제1항에 있어서,
   상기 전극탭에 연결되는 리드단자를 포함하는 이차 전지.
7. 제6항에 있어서,
   상기 리드단자는 상기 전극탭에 용접에 의해 결합된 이차 전지.

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