KR20180029623A - 이차 전지 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에너지 밀도를 높일 수 있는 파우치형 이차 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 이차 전지는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터가 권취되어 형성되고, 적어도 일측으로부터 내부를 향해 함입된 함입부를 포함하며, 상기 양극판 및 음극판으로부터 인출된 한 쌍의 리드탭을 포함하는 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체를 밀봉하여 형성된 테라스부를 포함하는 파우치를 포함하고, 상기 파우치는 상기 리드탭이 인출되는 영역 이외의 영역에서 상기 테라스부가 접혀서 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 이차 전지는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터가 권취되어 형성되고, 적어도 일측으로부터 내부를 향해 함입된 함입부를 포함하며, 상기 양극판 및 음극판으로부터 인출된 한 쌍의 리드탭을 포함하는 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체를 밀봉하여 형성된 테라스부를 포함하는 파우치를 포함하고, 상기 파우치는 상기 리드탭이 인출되는 영역 이외의 영역에서 상기 테라스부가 접혀서 형성될 수 있다.
Description
본 발명은 에너지 밀도를 높일 수 있는 파우치형 이차 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 하나의 배터리 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 스마트폰, 태블릿 컴퓨터 및 디지털 카메라와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 배터리 셀이 수십 내지 수백 개 연결된 대용량 전지의 경우 전기 자전거, 전기 스쿠터, 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 사용되고 있다.
이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 각형, 원통형 및 파우치형 등을 들 수 있으며, 양극판 및 음극판 사이에 절연체인 분리막을 개재한 전극 조립체와, 전해액과, 상술한 전극 조립체 및 전해액을 수용하는 케이스로 이루어진다.
이 중에서, 파우치형 전지는 전극 조립체를 상하부의 파우치로 감싸서 밀봉하는 형태를 갖고, 밀봉을 위한 실링부를 접어서 부피를 줄이는 형태를 갖는다. 또한, 전자 제품이 점차 소형화되고 있기 때문에, 제한적인 공간에서 보다 높은 에너지 밀도를 갖는 형태의 이차 전지가 요구되고 있다.
본 발명은 에너지 밀도를 높일 수 있는 파우치형 이차 전지 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 이차 전지는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터가 권취되어 형성되고, 적어도 일측으로부터 내부를 향해 함입된 함입부를 포함하며, 상기 양극판 및 음극판으로부터 인출된 한 쌍의 리드탭을 포함하는 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체를 밀봉하여 형성된 테라스부를 포함하는 파우치를 포함하고, 상기 파우치는 상기 리드탭이 인출되는 영역 이외의 영역에서 상기 테라스부가 접혀서 형성될 수 있다.
여기서, 상기 전극 조립체의 함입부는 상기 리드탭이 인출된 영역 이외의 영역에 형성될 수 있다.
그리고 상기 파우치는 상기 전극 조립체의 함입부에 대응되는 영역에서 상기 전극 조립체에 대해 공간을 제공하는 공간부를 더 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 파우치는 접히는 상기 테라스부의 사이에서 중첩되어 형성되는 중첩부를 더 포함하고, 상기 중첩부는 상기 테라스부의 적어도 일면을 향해 접혀서 접촉될 수 있다.
또한, 상기 파우치는 일측 모서리로부터 상기 전극 조립체의 함입부를 향해 내측으로 접히고, 상기 리드탭이 인출되는 나머지 영역의 테라스부가 접혀서 형성될 수 있다.
또한, 상기 파우치의 일측 모서리는 상기 전극 조립체의 함입부에 대응되는 영역을 향해 상기 일측 모서리로부터 대각선 방향으로 접혀서 형성될 수 있다.
또한, 상기 테라스부는 인접한 한 쌍이 상기 일측 모서리의 중앙 영역에서 접하도록 형성되고, 내부를 향하는 경계를 기준으로 접히도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 파우치는 상기 전극 조립체의 함입부에 대응되어 외부로부터 함입되도록 형성된 함입부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 테라스부는 상기 함입부를 기준으로 각 영역이 구분되고, 각각의 상기 테라스부는 내부 영역에 대한 경계를 기준으로 접혀서 형성될 수 있다.
또한, 상기 파우치는 상기 전극 조립체를 포함하는 전체 둘레를 따라 균일한 폭을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 파우치는 일측 모서리로부터 비정형인 상기 전극 조립체의 모서리를 향해 내측으로 접히고, 상기 리드탭이 인출되는 나머지 영역의 테라스부가 접혀서 형성될 수 있다.
또한, 상기 파우치의 일측 모서리는 상기 전극 조립체를 따라 비정형으로 형성된 상기 파우치에서 적어도 하나의 인접한 변들의 사이에 대응되도록 형성되고, 상기 파우치의 내측을 향하도록 대각선 방향으로 접혀서 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 이차 전지 및 그 제조 방법은 파우치의 테라스부를 접을 때 필요한 영역을 제외한 최대한의 영역에 대응되는 함입부가 형성된 전극 조립체를 수용함으로써, 파우치 실링의 효과는 유지하면서도 에너지 밀도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에서 파우치의 테라스부를 접는 공정을 도시한 평면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 파우치의 테라스부를 접는 공정을 도시한 평면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 파우치의 테라스부를 접는 공정을 도시한 평면도이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 파우치의 테라스부를 접는 공정을 도시한 평면도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에서 파우치의 테라스부를 접는 공정을 도시한 평면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 파우치의 테라스부를 접는 공정을 도시한 평면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 파우치의 테라스부를 접는 공정을 도시한 평면도이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 파우치의 테라스부를 접는 공정을 도시한 평면도이다.
본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(110) 및 상기 전극 조립체를 수용하는 파우치(120, 130)를 포함할 수 있다.
상기 전극 조립체(110)는 제 1 극판(111) 및 제 2 극판(112)이 세퍼레이터(113)를 사이에 두고 권취된 젤리롤 형태이거나 또는 일 방향으로 적층된 형태로 구성될 수 있다. 상기 제 1 극판(111)은 양극판, 상기 제 2 극판(112)은 음극판으로 구성될 수 있으며, 필요에 따라서는 상기 극판(111, 112)의 극성이 바뀌는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의상 상기 제 1 극판(111)이 양극, 상기 제 2 극판(112)이 음극인 것을 예로써 설명하도록 한다.
상기 제 1 극판(111)은 알루미늄과 같은 금속 포일로 형성된 제 1 전극 집전체에 전이금속산화물 등의 제 1 전극 활물질을 도포함으로써 형성되며, 제 1 활물질이 도포되지 않은 영역인 무지부를 포함한다. 상기 무지부는 제 1 전극판과 외부 간의 전류 흐름의 통로를 제공한다. 한편, 상기 제 1 전극판의 재질로서 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 제 1 전극판의 무지부에는 제 1 리드 탭(114)을 형성될 수 있다. 상기 제 1 리드 탭(114)은 상기 제 1 극판(111)의 전기적 신호를 입출력하는 경로를 형성하게 된다.
상기 제 2 극판(112)은 구리 또는 니켈과 같은 금속 포일로 형성된 제 2 전극 집전체에 흑연 또는 탄소 등의 제 2 전극 활물질을 도포함으로써 형성되며, 제 2 활물질이 도포되지 않는 영역인 무지부를 포함한다.
또한, 상기 제 2 극판(112)의 무지부에는 제 2 리드 탭(115)이 형성되어 제 2 극판(112)의 전기적 신호를 입출력하는 경로를 형성하게 된다.
상기 세퍼레이터(113)는 제 1 전극판과 제 2 전극판의 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 수행한다. 상기 세퍼레이터는 폴리에틸렌이나, 폴리 프로필렌이나, 폴리 에틸렌과 폴리 프로필렌의 복합 필름으로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 세퍼레이터의 재질로서 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
상기와 같은 전극 조립체(120)는 전해액과 함께 상기 파우치(120)에 수납된다. 상기 전해액은 EC(ethylene carbonate), PC(propylene carbonate), DEC(diethyl carbonate), EMC(ethyl methyl carbonate), DMC(dimethyl carbonate)와 같은 유기 용매에 LiPF6, LiBF4와 같은 리튬염으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제 1 리드탭(114)과 제 2 리드탭(115)이 상기 파우치(120)와 결합되는 영역인 제 1 측에는 각각 절연부재(116, 117)가 결합될 수 있다. 상기 절연부재(116, 117)는 상기 리드탭(114, 115)로부터 상기 파우치(120)를 전기적으로 절연시킬 수 있다.
여기서, 상기 전극 조립체(110)는 상기 리드탭(114, 115)이 형성된 반대측인 제 2 측에 일부 영역이 내부로 인입되어 형성된 함입부(110a)를 포함할 수 있다. 상기 함입부(110a)는 상기 전극 조립체(110)의 제 2 측으로부터 일부 영역이 제거된 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 함입부(110a)는 상기 전극 조립체(110)가 상기 파우치(120)에 삽입되는 양 모서리의 영역에 형성될 수 있다. 상기 함입부(110a)는 후술할 바와 같이, 상기 파우치(120)의 테라스부가 접히게 되는 영역 중 중첩되는 영역에 대응될 수 있다. 따라서, 상기 전극 조립체(110)는 상기 파우치(120)의 중첩되는 영역에 대응된 상기 함입부(110a)를 제외한 나머지 영역에서 상기 파우치(120)의 내부를 채우도록 형성될 수 있기 때문에, 파우치형의 이차 전지(100)에서 에너지 밀도를 증대시킬 수 있다.
상기 파우치(120, 130)는 상기 전극 조립체(110)를 감싸는 다층의 시트 구조로 형성될 수 있다. 상기 파우치(120, 130)는 내면을 형성하며 절연 및 열융착 작용하는 폴리머 시트(10), 외면을 형성하여 보호 작용하는 PET(polyethyleneterephthalate) 시트, 나일론 시트 또는 PET-나일론 복합 시트(11)(이하에서, 편의상 "나일론 시트"를 예로 설명한다), 및 기계적인 강도를 제공하는 금속 시트(12)를 포함한다. 상기 금속 시트(12)는 폴리머 시트(10)와 나일론 시트(11)의 사이에 개재되며, 일례로 알루미늄 시트로 형성될 수 있다.
또한, 상기 파우치(120, 130)는 상기 전극 조립체(110)를 수용하는 제 1 외장재(120), 상기 전극 조립체(110)를 덮고 상기 전극 조립체(110)의 외측에서 상기 제 1 외장재(120)에 열융착되는 제 2 외장재(130)를 포함한다.
상기 제 1 외장재(120) 및 제 2 외장재(130)는 각각 상술한 동일 구조의 폴리머 시트(120a), 나일론 시트(120b) 및 금속 시트(120c)로 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 제 1 외장재(120)는 상기 전극 조립체(110)를 수용하도록 오목한 구조로 형성되고, 상기 제 2 외장재(130)는 상기 제 1 외장재(120)에 수용된 전극 조립체(110)를 덮을 수 있도록 평평하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 외장재(120) 및 제 2 외장재(130)는 상기 전극 조립체(110)를 수용한 상태에서 실링되고, 이에 따라 형성된 테라스부가 접혀서 최종적인 구조를 형성할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 다른 이차 전지에서 파우치의 테라스부를 접는 공정을 순차적으로 설명하도록 한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에서 파우치의 테라스부를 접는 공정을 도시한 평면도이다. 여기서, 상기 도 2 내지 도 4는 파우치의 실링 이후 제 1 외장재(120)가 상부에 위치하고, 상기 제 2 외장재(130)가 하부에 위치하도록 뒤집은 상태에서의 평면도를 도시한 것이다. 또한, 편의상 상기 제 1 외장재(120)를 기준으로 도시 및 설명될 것이나, 상기 제 2 외장재(130)의 대응되는 영역도 공정 중 함께 접히는 것으로 의도된다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 제 1 외장재(120)는 상기 전극 조립체(110)의 함입부(110a)에 대응되는 영역에서, 내부로 함입되지 않고 형상을 유지하여 상기 제 1 외장재(120)의 형상이 대략 직사각형의 형상을 갖도록 하는 공간부(121)를 포함한다. 상기 공간부(121)는 후술할 바와 같이, 상기 제 1 외장재(120)의 실링 영역을 접는 공정에서 상기 전극 조립체(110)를 향해 일정 부분 포함될 수 있도록 하여, 상기 전극 조립체(110)가 변형되는 것을 방지할 수 있다. 물론, 상기 제 2 외장재(130)도 실링을 위해 상기 제 1 외장재(120)와 대응되는 둘레 형상을 갖도록 형성되기 때문에 역시 상기 공간부(121)에 대응되는 영역이 존재함은 물론이다.
상기 제 1 외장재(120)는 및 제 2 외장재(130)가 내부에 상기 전극 조립체(110)를 포함한 상태로 융착을 통해 실링된 이후, 실링된 가장자리를 따라 형성되는 제 1 내지 제 4 테라스부(122 내지 125)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 내지 제 4 테라스부(122 내지 125) 중 하나, 예를 들어 상기 제 4 테라스부(125)는 상기 제 1 외장재(120) 및 제 2 외장재(130)가 미리 결합되어, 상기 전극 조립체(110)의 수용 이후 상기 제 4 테라스부(125)를 중심으로 상기 제 2 외장재(130)가 회전하여 상기 제 1 외장재(120) 및 제 2 외장재(130)가 정렬되고, 상기 제 1 내지 제 3 테라스부(122 내지 124)가 실링(3면 실링)될 수 있다. 다만, 당업자의 선택에 따라 제 1 외장재(120) 및 제 2 외장재(130)는 완전히 분리된 상태에서 전극 조립체(110)를 수용하고, 이후 상기 제 1 내지 제 4 테라스부(122 내지 125)가 실링(4면 실링)되는 것도 가능하다.
또한, 도 2를 참조하면, 실링 이후, 상기 제 1 내지 제 4 테라스부(122 내지 124) 중에서 상기 리드탭(114, 115)가 돌출되는 제 1 테라스부(122)를 제외한 나머지(123, 124 125)가 내부 영역에 대한 각각의 경계(123a, 124a, 125a)를 기준으로 화살표로 표시된 방향으로 접혀 올라가게 된다. 이 때, 접히는 순서가 숫자 ① 내지 ③으로 도시되어 있으나, 당업자의 선택에 따라 상기 순서는 바뀔 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 이에 따라, 상기 제 2 테라스부(123)와 제 4 테라스부(125)의 사이에 형성된 제 1 중첩부(126), 상기 제 3 테라스부(124)와 제 4 테라스부(125)의 사이에 형성된 제 2 중첩부(127)이 형성될 수 있다. 또한 상기 제 1 및 제 2 중첩부(126, 127)은 상기 제 4 테라스부(125)를 접하도록 각각 화살표 방향으로 접힐 수 있다. 물론, 여기서 ④ 및 ⑤로 도시된 순서 역시 변경되는 것이 가능하다. 또한, 별도로 도시하지는 않았지만, 당업자의 선택에 따라 상기 제 1 및 제 2 중첩부(126, 127)은 각각 제 2 테라스부(123) 및 제 3 테라스부(124)에 각각 접하도록 화살표의 반대 방향으로 접히는 것도 가능하다.
이 때, 상기 제 1 및 제 2 중첩부(126, 127)을 접는 과정에서, 상기 공간부(121)의 형상이 다소 변형될 수 있다. 또한, 변형의 경우에도 상기 제 1 외장재(120)의 내부에 수용된 전극 조립체(110)에는 압력이 가해지지 않기 때문에, 상기 전극 조립체(110)가 안전하게 수용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제 2 내지 제 4 테라스부(123 내지 125)가 접힌 최종적인 구조의 이차 전지(100)가 형성될 수 있다. 상기 구조에 따르면, 상기 제 2 내지 제 4 테라스부(123 내지 125)가 모두 접혀서 이차 전지(100)의 부피를 최소화하는 반면, 상기 전극 조립체(110)는 상기 제 1 외장재(120)의 공간부(121)를 제외한 영역에 걸쳐 수용되어 있기 때문에 에너지 밀도를 제한된 공간 내에서 높일 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 구조 및 제조 공정을 설명하도록 한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 파우치의 테라스부를 접는 공정을 도시한 평면도이다. 앞서 설명한 실시예와 동일한 구조 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 붙였으며, 이하에서는 앞선 실시예와의 차이점을 위주로 설명하도록 한다.
먼저, 도 5를 참조하면, 상기 제 1 외장재(220)는 내부 공간이 상기 전극 조립체(110)를 따라 대응되도록 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 상기 제 1 외장재(220)는 상기 전극 조립체(110)의 함입부(110a)에 대응되는 영역에서 상기 전극 조립체(110)를 향하도록 돌출되어 형성된 돌출부(226, 227)를 포함할 수 있다. 상기 돌출부(226, 227)는 상기 전극 조립체(110)의 함입부(110a)에 대응되는 형상으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 돌출부(226, 227)는 최외곽의 모서리가 상기 전극 조립체(110)의 함입부(110a)에 대응된 모서리에 맞닿도록 점선으로 표시된 대각선을 기준으로 접혀 올라가게 된다. 물론, 상기 돌출부(226, 227)이 접히는 순서인 ① 및 ②는 변경되어도 무방하다.
도 6을 참조하면, 제 2 내지 제 4 테라스부(223, 224, 225)가 각각 내부와의 경계(223a, 224a, 225a)를 기준으로 접혀 올라가게 된다. 물론, 여기서도 상기 제 2 내지 제 4 테라스부(223, 224, 225)가 접히는 순서인 ③ 내지 ⑤는 변경될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 제 2 내지 제 4 테라스부(223, 224, 225)가 접힌 상태의 최종적 형태의 이차 전지(200)가 되시되어 있다. 이 경우, 상기 제 2 내지 제 4 테라스부(223, 224, 225)의 외부에 더 접하게 되는 구성이 존재하지 않기 때문에, 상기 이차 전지(200)는 앞선 실시예에 비해 부피를 더 줄일 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 구조 및 제조 공정을 설명하도록 한다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 파우치의 테라스부를 접는 공정을 도시한 평면도이다.
도 8을 참조하면, 먼저, 제 1 외장재(320)는 가장자리의 모서리에 상기 전극 조립체(110)의 함입부(110a)와 대응되는 형상의 함입부(326, 327)를 포함할 수 있다. 또한, 이 경우에도 상기 제 2 내지 제 4 테라스부(323, 324, 325)는 상기 전극 조립체(110)의 형상을 따라 전체적으로 동일한 두께로 형성되어 있기 때문에 실링에는 문제가 되지 않을 수 있다.
또한, 도시된 것과 같이, 상기 제 2 내지 제 4 테라스부(323, 324, 325)는 각각 내부에 대한 경계(323a, 324a, 325a)를 기준으로 화살표와 같이 접혀질 수 있다. 물론, ① 내지 ③으로 표시된 접는 순서는 변경이 가능하다.
도 9를 참조하면, 이에 따라 형성된 최종적인 이차 전지(300)가 도시되어 있다. 이러한 이차 전지(300)는 역시 제한된 공간 내에서 전극 조립체(110)의 면적을 극대화할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 구조 및 제조 공정을 설명하도록 한다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 파우치의 테라스부를 접는 공정을 도시한 평면도이다.
먼저, 도 10을 참조하면, 전극 조립체(410)와 이를 감싸는 제 1 파우치(420)의 형상이 도시되어 있다.
상기 전극 조립체(410)는 통상적인 사각형이 아닌 비정형의 평면 형상을 갖는다. 이러한 전극 조립체(410)는 예를 들어, 스마트워치와 같은 원형 디스플레이에 적용될 수 있다. 도 10에서는 상기 전극 조립체(410)가 육각형의 평면 형상으로 도시되어 있으나, 상기 전극 조립체(410)의 형상은 당업자의 선택에 따라 달라지는 것이 가능하다. 육각형으로서의 상기 전극 조립체(410)는 일면으로부터 돌출된 한 쌍의 리드 탭(114, 115)를 포함하고, 리드탭(114, 115)이 파우치(420)와 접하는 영역에 형성된 절연부재(116, 117)를 포함할 수 있다.
제 1 외장재(420)는 상기 전극 조립체(410)와 대응되는 비정형의 평면 형상을 갖도록 형성된다. 이러한 제 1 외장재(420)는 육면체의 형상을 가질 수 있다. 상기 제 1 외장재(420)는 상기 리드 탭(114, 115)이 돌출되는 변에 형성된 제 1 테라스부(422), 상기 육각형의 형상을 따라 나머지 다섯 변에 각각 형성된 제 2 내지 제 6 테라스부(423 내지 427)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 외장재(420)는 상기 제 2 테라스부(422)로부터 제 6 테라스부(427)에 이르는 각 변들의 사이에 각각 위치한 모서리부(420a 내지 420d)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 외장재(420)는 상기 모서리부(420a 내지 420d)에서 각각 ① 내지 ④로 표시된 화살표 방향으로 접힐 수 있다. 상기 모서리부(420a 내지 420d)에서 접히는 공정은 점선으로 도시된 라인을 따라 이루어질 수 있다. 상기 라인들은 상기 모서리부(420a 내지 420d)가 상기 제 1 외장재(420)의 내측을 향하여 접히도록 하는 위치에 형성될 수 있다.
도 11을 참조하면, 그 이후 상기 제 2 내지 제 6 테라스부(422 내지 427)가 내측을 향해 접히게 된다. 상기 제 2 내지 제 6 테라스부(422 내지 427)는 각각 성기 제 2 파우치 내부에 대한 경계(323a, 324a, 325a)를 기준으로 화살표와 같이 접혀질 수 있다.
도 12를 참조하면, 이에 따라 형성된 최종적인 이차 전지(400)가 도시되어 있다. 이러한 이차 전지(400)는 비정형의 형상에서도 제한된 공간 내에서 전극 조립체(410)의 면적을 극대화할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 이차 전지 및 그 제조 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100, 200, 300, 400; 이차 전지
110, 410; 전극 조립체
110a; 함입부 120, 220, 320, 420; 제 1 외장재
130; 제 2 외장재 121, 421; 공간부
122, 222, 322, 422; 제 1 테라스부 123, 223, 323, 423; 제 2 테라스부
124, 224, 324, 424; 제 3 테라스부 125, 225, 325, 425; 제 4 테라스부
426; 제 5 테라스부 426; 제 6 테라스부
126, 127; 중첩부 226, 227; 돌출부
326, 327; 함입부
110a; 함입부 120, 220, 320, 420; 제 1 외장재
130; 제 2 외장재 121, 421; 공간부
122, 222, 322, 422; 제 1 테라스부 123, 223, 323, 423; 제 2 테라스부
124, 224, 324, 424; 제 3 테라스부 125, 225, 325, 425; 제 4 테라스부
426; 제 5 테라스부 426; 제 6 테라스부
126, 127; 중첩부 226, 227; 돌출부
326, 327; 함입부
Claims (12)
- 양극판, 음극판 및 세퍼레이터가 권취되어 형성되고, 적어도 일측으로부터 내부를 향해 함입된 함입부를 포함하며, 상기 양극판 및 음극판으로부터 인출된 한 쌍의 리드탭을 포함하는 전극 조립체; 및
상기 전극 조립체를 밀봉하여 형성된 테라스부를 포함하는 파우치를 포함하고,
상기 파우치는 상기 리드탭이 인출되는 영역 이외의 영역에서 상기 테라스부가 접혀서 형성된 이차 전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 전극 조립체의 함입부는 상기 리드탭이 인출된 영역 이외의 영역에 형성된 이차 전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 파우치는 상기 전극 조립체의 함입부에 대응되는 영역에서 상기 전극 조립체에 대해 공간을 제공하는 공간부를 더 포함하여 형성된 이차 전지. - 제 3 항에 있어서,
상기 파우치는 접히는 상기 테라스부의 사이에서 중첩되어 형성되는 중첩부를 더 포함하고, 상기 중첩부는 상기 테라스부의 적어도 일면을 향해 접혀서 접촉되는 이차 전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 파우치는 일측 모서리로부터 상기 전극 조립체의 함입부를 향해 내측으로 접히고, 상기 리드탭이 인출되는 나머지 영역의 테라스부가 접혀서 형성된 이차 전지. - 제 5 항에 있어서,
상기 파우치의 일측 모서리는 상기 전극 조립체의 함입부에 대응되는 영역을 향해 상기 일측 모서리로부터 대각선 방향으로 접혀서 형성된 이차 전지. - 제 5 항에 있어서,
상기 테라스부는 인접한 한 쌍이 상기 일측 모서리의 중앙 영역에서 접하도록 형성되고, 내부를 향하는 경계를 기준으로 접히도록 형성된 이차 전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 파우치는 상기 전극 조립체의 함입부에 대응되어 외부로부터 함입되도록 형성된 함입부를 더 포함하는 이차 전지. - 제 8 항에 있어서,
상기 테라스부는 상기 함입부를 기준으로 각 영역이 구분되고, 각각의 상기 테라스부는 내부 영역에 대한 경계를 기준으로 접혀서 형성된 이차 전지. - 제 8 항에 있어서,
상기 파우치는 상기 전극 조립체를 포함하는 전체 둘레를 따라 균일한 폭을 갖도록 형성된 이차 전지. - 제 1 항에 있어서,
상기 파우치는 일측 모서리로부터 비정형인 상기 전극 조립체의 모서리를 향해 내측으로 접히고, 상기 리드탭이 인출되는 나머지 영역의 테라스부가 접혀서 형성된 이차 전지. - 제 11 항에 있어서,
상기 파우치의 일측 모서리는 상기 전극 조립체를 따라 비정형으로 형성된 상기 파우치에서 적어도 하나의 인접한 변들의 사이에 대응되도록 형성되고, 상기 파우치의 내측을 향하도록 대각선 방향으로 접혀서 형성된 이차 전지.
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