KR20180037748A - Secondary Battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery.
일반적으로 이차전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 하나의 배터리 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 휴대폰 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 배터리 셀이 수십 개 연결된 대용량 전지의 경우 전기 자전거, 전기 스쿠터, 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 사용되고 있다.2. Description of the Related Art Generally, a secondary battery is a battery capable of charging and discharging unlike a primary battery which can not be charged. In the case of a low-capacity battery in which one battery cell is packed, the battery is used in portable electronic devices such as mobile phones and camcorders. In the case of a large-capacity battery having dozens of cells, it is used as a motor drive power source for an electric bicycle, an electric scooter, a hybrid car, and an electric car.
이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데 대표적인 형상으로는 각형, 원통형 및 파우치형 등을 들 수 있으며, 전극조립체와, 전해액을 함께 케이스에 수용하고, 케이스에 캡 플레이트를 설치하여 구성된다. 또한, 상기 전극조립체에는 전극탭, 양극의 단자 등이 연결되며, 이는 상기 캡 플레이트를 통하여 외부로 노출 또는 돌출된다.A typical shape of the secondary battery is a prismatic shape, a cylindrical shape, and a pouch shape. The electrode assembly and the electrolyte are housed together in a case, and a cap plate is provided in the case. Also, an electrode tab, a terminal of an anode, and the like are connected to the electrode assembly, which is exposed or protruded through the cap plate.
이차전지의 전극조립체는 양극판, 음극판 및 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터가 개재하여 형성된다. 전극조립체는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터의 적층체를 권취하여 형성되기도 하고, 복수개의 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 적층하여 형성하기도 한다. 복수개의 전극판을 적층하여 전극조립체를 형성하는 방법은 양극판과 음극판을 세퍼레이터를 경계로 교대로 적층시킨다. The electrode assembly of the secondary battery includes a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate. The electrode assembly may be formed by winding a laminate of a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator, and may be formed by laminating a plurality of positive electrode plates, negative electrode plates and separators. In a method of laminating a plurality of electrode plates to form an electrode assembly, a positive electrode plate and a negative electrode plate are alternately stacked with a separator as a boundary.
이러한 이차전지는 케이스의 형상에 따라 원통형, 각형 및 파우치형으로 분류될 수 있으며, 사용되는 전해질에 따라 폴리머 전해질형 비수 전해질형으로 구분된다.Such a secondary battery can be classified into a cylindrical shape, a square shape, and a pouch type according to the shape of the case, and is classified into a polymer electrolyte non-aqueous electrolyte type according to an electrolyte used.
케이스에 수납된 전극 조립체는 외부 진동 또는 충격에 의해 케이스의내부에서 쉽게 회전하거나 유동하는 경우가 자주 발생한다. 이러한 유동은 전지 내부 쇼트를 발생시킬 수 있고, 전극 조립체에 마련한 전극 탭을 손상시킬 수가 있다.The electrode assembly housed in the case often easily rotates or flows inside the case due to external vibration or impact. Such a flow may cause an internal short circuit of the battery, and may damage the electrode tab provided on the electrode assembly.
따라서 외부 충격에도 전극 조립체의 풀림이나 유동이 발생하는 것을 방지하기 위하여 전극 조립체의 외면에 전극 조립체 최외곽 테이프를 부착하고 있다. 이러한 최외곽 테이프는 권취된 전극 조립체 표면에 단면 또는 양면 테이프를 적용하여 외장재와 일체화 시키는 형태로 전지를 제조해 오고 있다.Therefore, the outermost tape of the electrode assembly is attached to the outer surface of the electrode assembly in order to prevent the electrode assembly from loosening or flowing due to external impacts. These outermost tapes have been manufactured in such a manner that a single-sided or double-sided tape is applied to the surface of the wound electrode assembly and integrated with the casing.
본 발명은 외부 충격에 강하고 케이스 내부에서 전극 조립체가 유동하는 것을 방지함과 동시에, 전지의 고 에너지 밀도를 구현할 수 있는 소재 박막화를 구현할 수 있는 이차전지를 제공한다.The present invention provides a secondary battery which is resistant to an external impact, prevents the electrode assembly from flowing in the case, and can realize material thinning that can realize a high energy density of the battery.
본 발명에 따른 이차전지는, 제1 전극판, 상기 제1 전극판과 다른 극성을 갖는 제2 전극판, 및 상기 제1 전극판 및 상기 제2 전극판 사이에 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체, 전해질, 상기 전극 조립체의 외면에 도포되는 접착제 도포층 및 상기 전극 조립체와 상기 전해질을 수용하는 케이스를 포함한다.A secondary battery according to the present invention includes an electrode assembly including a first electrode plate, a second electrode plate having a polarity different from that of the first electrode plate, and a separator between the first electrode plate and the second electrode plate, An adhesive application layer applied to an outer surface of the electrode assembly, and a case accommodating the electrode assembly and the electrolyte.
일 실시예에서, 상기 접착제 도포층은 5um 내지 10um 의 두께를 가지며, 코마 코터(Comma Coater), 그라비아 코터(Gravure Coater), 다이 코터(Die Coater), 스프레이 코터(Spray Coater), 전자 스핀 코터(Electro Spinning Coater) 중 어느 한 코터 방법으로 도포될 수 있다. In one embodiment, the adhesive application layer has a thickness of from 5 um to 10 um and may be a Comma Coater, a Gravure Coater, a Die Coater, a Spray Coater, an Electronic Spin Coater Electro Spinning Coater). ≪ / RTI >
일 실시예에서, 상기 접착제 도포층은 상기 전극 조립체 외면 전체에 도포된다. In one embodiment, the adhesive application layer is applied to the entire outer surface of the electrode assembly.
다른 실시예에서, 상기 접착제 도포층은 상기 전극 조립체 외면 일측 또는 양측에 도포된다.In another embodiment, the adhesive application layer is applied to one side or both sides of the outer surface of the electrode assembly.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지는, 전극 조립체가 제공되는 단계, 상기 전극 조립체 외면에 접착제를 도포하여 접착제 도포층을 형성하는 단계, 상기 접착제를 건조시키는 단계, 이차전지 케이스 내에 상기 전극 조립체를 수용시키는 단계 및 상기 케이스를 열압착하여 상기 케이스와 상기 전극조립체를 상기 접착제 도포층을 통해 접착시키는 단계를 포함하는 제조 방법으로 제작된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a secondary battery comprising: an electrode assembly; providing an adhesive on the outer surface of the electrode assembly to form an adhesive coating layer; drying the adhesive; And adhering the case and the electrode assembly through the adhesive coating layer by thermocompression bonding the case.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에 따르면 5um 내지 10um 정도의 극 박막화가 가능한 낙하 보완용 접착층을 제공하여, 이차전지의 고 에너지 밀도를 구현할 수 있는 소재 박막화를 구현할 수 있다.According to the secondary battery according to an embodiment of the present invention, it is possible to realize a material thinning which can realize a high energy density of a secondary battery by providing an adhesive layer for drop supplementation which can be made into an extremely thin film of about 5 to 10 um.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 소재 박막화를 구현하면서도 외부 충격에 강하고 케이스 내부에서 전극 조립체가 유동하는 것을 방지할 수 있다.The secondary battery according to an embodiment of the present invention is resistant to an external impact while preventing the electrode assembly from flowing inside the case while realizing material thinning.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지를 보여주는 개략도이다.
도 2는 기존의 접착 테이프 방식과 본 발명의 접착제 도포 방식을 비교한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조 방법을 나타낸 다.
도 5는 기존의 접착 테이프를 이용한 방식과 본 발명의 접착 도포층을 이용한 방식의 이차전지의 낙하 시 외부 변형을 비교한 사진이다.1 is a schematic view showing a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view comparing the conventional adhesive tape system and the adhesive application system of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a method of manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a photograph showing a comparison between a method using a conventional adhesive tape and an external deformation of a secondary battery when the secondary battery is dropped using the adhesive coating layer of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.In the following drawings, thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items. In the present specification, the term " connected "means not only the case where the A member and the B member are directly connected but also the case where the C member is interposed between the A member and the B member and the A member and the B member are indirectly connected do.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise, " and / or "comprising, " when used in this specification, are intended to be interchangeable with the said forms, numbers, steps, operations, elements, elements and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these members, components, regions, layers and / It is obvious that no. These terms are only used to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.It is to be understood that the terms related to space such as "beneath," "below," "lower," "above, But may be utilized for an easy understanding of other elements or features. Terms related to such a space are for easy understanding of the present invention depending on various process states or use conditions of the present invention, and are not intended to limit the present invention. For example, if an element or feature of the drawing is inverted, the element or feature described as "lower" or "below" will be "upper" or "above." Thus, "below" is a concept covering "upper" or "lower ".
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지를 보여주는 개략도이다.1 is a schematic view showing a pouch type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는, 케이스(20), 상기 케이스(20) 내로 수납되는 전극 조립체(10), 상기 전극 조립체(10)의 외면에 도포되는 접착제 도포층(100)으로 구성된다.Referring to FIG. 1, a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a
상기 파우치 케이스(20)의 두 면은 서로 마주보는 면을 겹쳐 밀봉하게 된다. 또한 전극 조립체(10)를 담고 있는 파우치 내부로 폴리머 전해질이 주입된다. 일 실시예에서, 상기 케이스(20)는 전극조립체(10)가 삽입 안착될 수 있는 개구부가 형성된 대력 육면체 형상으로 이루어진다. 케이스(20)의 개구부 내측에는 전극조립체(10) 및 전해질을 수용할 수 있는 공간을 포함한다. 상기 케이스(20)는 알루미늄, 알루미늄 합금과 같은 금속으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 전해질은 유기용매에 리튬염으로 이루어질 수 있고, 상기 전해액은 액체, 고체 또는 젤상일 수 있다. The two surfaces of the
상기 전극 조립체(10)는 양극, 상기 양극과 대향하는 음극, 그리고 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되어 있는 세퍼레이터로 구성된다. 상기 세퍼레이터는 다공성 기재 및 상기 다공성 기재의 적어도 일면에 형성되는 코팅층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 전극 조립체(10)는 상기 양극, 상기 세퍼레이터 및 상기 음극이 순차적으로 감겨져 있는 젤리-롤 형태를 가질 수 있다.The
일 실시예에서 전극 조립체(10)는 케이스(20) 내부에 삽입되고, 제1 전극판, 제2 전극판 및 제1 전극판과 제2 전극판 사이에 게재되는 세퍼레이터를 포함한다. 드리고 전극조립체(10)는 제1 전극판, 제2 전극판 및 세퍼레이터의 적층제를 권취하여 젤리롤(Jelly Roll)이 형성된다. 상기 제1 전극판은 양극으로 작용할 수 있으며, 상기 제2 전극판은 제1 전극판과 반대의 극성인 음극을 가질 수 있다.In one embodiment, the
제1 전극판 및 제2 전극판은 각각 금속판의 집전체에 활물질이 도포된 코팅부 및 활물질이 도포되지 않아서 노출된 집전체로 형성되는 무지부를 포함한다. 상기 무지부는 권취되는 제1 전극판 및 제2 전극판의서로 다른 한쪽 단부에 각각 형성될 수 있으며, 각 전극와 외부 간 전류 흐름의 통로가 된다.The first electrode plate and the second electrode plate each include a coating part coated with an active material on a collector of a metal plate and a non-coated part formed of an exposed collector without applying an active material. The non-coated portion may be formed at each of the other ends of the first electrode plate and the second electrode plate to be wound, and is a path for current flow between each electrode and the outside.
양극으로서의 제1 전극판은 알루미늄과 같은 금속 포일로 형성될 수 있고, 제1 전극판의 코팅부 양면은 리튬계 산화물을 주성분으로 하는 활물질이 도포되어 있다.The first electrode plate as the anode may be formed of a metal foil such as aluminum, and both surfaces of the coating portion of the first electrode plate are coated with an active material containing lithium-based oxide as a main component.
음극으로서의 제2 전극판은 구리와 같은 금속 포일로 형성될 수 잇고, 제2 전극판의 코팅부 양면은 탄소재를 주성분으로 하는 활물질이 도포되어 있다.The second electrode plate as a cathode may be formed of a metal foil such as copper, and both surfaces of the coating portion of the second electrode plate are coated with an active material containing a carbonaceous material as a main component.
세러페이터는 상기 제1 전극판과 상기 제2 전극판 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 한다. 그리고 세퍼레이터는 폴레이틸렌(PE)이나, 폴리프로필렌(PP)이나, 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP)의 복합필름으로 이루어질 수 있다.The serpentator is positioned between the first electrode plate and the second electrode plate to prevent short-circuiting and to enable movement of ions. The separator may be made of polyolefin (PE), polypropylene (PP), or a composite film of polyethylene (PE) and polypropylene (PP).
접착제 도포층(100)은 전극 조립체(10)의 외면에 도포된다. 상기 접착제 도포층(100)은 일반적인 접착 테이프와 달리 기재층이 없기 때문에 기존과 같이 부착형태로 부품을 적용할 수 없어 접착제를 전지에 적용학 위해서는 전극 조립체(10) 표면상에 직접 도포를 해야 한다. 한편, 상기 접착제 도포층(100)는 별도의 접착 테이프를 사용하는 것이 아니기 때문에 그 두께를 5㎛ 내지 10㎛ 정도로 얇게 할 수 있다.The
상기 접착제 도포층(100)은 붓이나, 롤러, 또는 스프레이를 이용하여 도포할 수 있으며, 코마 코터(Comma Coater), 그라비아 코터(Gravure Coater), 다이 코터(Die Coater), 스프레이 코터(Spray Coater), 전자 스핀 코터(Electro Spinning Coater) 등 박막으로 제어 가능한 코터는 모두 사용 가능하다. The
접착제 도포층(100)으로 이용되는 접착성 물질로는 접착력을 구현할 수 있는 재료라면 모두 사용 가능할 것이다. 범용적으로 사용 가능한 대표적 재료로는 폴리아크릴레이트를 비롯한 아크릴계와, PVdF와 같은 불소계 수지, 그리고 SBR로 대표되는 러버(Rubber)계가 있으며, 이 외에도 말레인산, 아라비아 검, 구아바 검, 키토산, 폴리도파민 등 천연 고분자 물질을 사용할 수 있을 것이다.As the adhesive material used for the
한편, 사전에 적용하고자 하는 접착제 자체를 단일층 필름(Mono Layer Film) 형태로 별도 제작하여 스티커 형식으로 부착할 수도 있다. 이 경우, 기존의 접착 테이프 방식과 다른 점은 기존 접착 테이프 형태의 경우, 접착층과 기재층이 별도로 존재하기 때문에 접착 테이프는 56㎛ 정도의 두께가 생기고, 전극 조립체 양쪽에 접착 테이프를 부착하는 경우에는 그 2배인 112㎛ 의 두께가 생기게 된다. 그러나 본 발명의 일 실시예와 같은 자체 멤브레인의 경우, 순수 접착제로 구성된 단일 층이기 때문에 기존의 테이프 방식과 달리 5㎛ 내지 10㎛ 수준의 극 박막화가 가능하다.Meanwhile, the adhesive itself to be applied in advance may be separately formed in the form of a mono layer film and attached in a sticker form. In this case, the conventional adhesive tape type differs from the conventional adhesive tape type in that, in the case of the conventional adhesive tape type, since the adhesive layer and the base layer exist separately, the adhesive tape has a thickness of about 56 탆. In the case of attaching the adhesive tape to both sides of the electrode assembly A thickness of 112 mu m, which is double the thickness, is generated. However, in the case of the self-membrane according to the embodiment of the present invention, since it is a single layer composed of a pure adhesive, unlike the conventional tape method, it is possible to reduce the thickness to about 5 μm to 10 μm.
한편, 본 발명의 일 실시예에 다른 접착제 도포층(100)은 전극 조립체(10)의 외면 전체에 도포될 수도 있으며, 또는 전극 조립체의 앞 뒤면 양측에 도포될 수도 있다. Meanwhile, the
도 2는 기존의 접착 테이프 방식과 본 발명의 접착제 도포 방식을 비교한 도면이다.Fig. 2 is a view comparing the conventional adhesive tape system and the adhesive application system of the present invention.
도 2의 좌측에는 기존의 전극 조립체(10) 외곽에 기존의 최외곽 테이프(11, 11')를 부착하는 방식을 도시하며, 도 2의 우측에는 본 발명의 일 실시예에 따라 접착제 도포층(100)을 도포한 방식을 도시한다. 2, a conventional method of attaching the
도 2를 참조하면, 기존의 방식과 같이 낙하 보완용 양면 테이프인 OPS(Oriented polystyrene) 최외곽 테이프(11, 11')를 부착하는 경우에는 접착 테이프의 형태나 크기에 따라 전극 조립체(10) 외곽에 부착되는 부위가 정해지기 때문에, 전극 조립체(10) 외곽 전체를 모두 덮을 수 없다는 문제가 있고, 아울러 전극 조립체(10)의 측면에는 부착하기 어려운 문제가 있었다. Referring to FIG. 2, when the OPS (Oriented Polystyrene)
또한, 최외곽 테이프(11')가 탭부(12)를 덮도록 넓게 제작되는 경우에는 탭부와 최외곽 테이프가 중첩되는 문제가 발생한다. Further, when the outermost tape 11 'is made wide so as to cover the tab portion 12, there is a problem that the tab portion and the outermost tape overlap.
그러나 본 발명의 일 실시예와 같이 접착제를 도포하는 방식을 사용하면, 테이프의 구성요소인 필름 기재가 생략될 수 있기 때문에, 전극 조립체(10) 외곽 전체를 모두 덮을 수 있도록 제작할 수 있는 장점이 있어 전극 조립체의 안정성을 높일 수 있다. However, when the method of applying an adhesive as in the embodiment of the present invention is used, the film substrate, which is a component of the tape, can be omitted, so that it is advantageous to make it possible to cover the entire outer periphery of the
또한 기존의 최외곽 테이프 방식의 경우 테이프의 두께가 56㎛ 양면에 부착 정도 되기 때문에 이차전지의 두께 감소를 위해 전극 조립체(10)의 일면에만 부착하는 경우가 많다. 이 경우 접착성이 떨어지고 전지 낙하 시 안정성이 떨어지는 문제가 있다.In the case of the conventional outermost tape method, since the thickness of the tape adheres to both sides of 56 mu m, it is often attached to only one surface of the
그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 접착제 도포층(100)을 이용하면 극 박막화를 이루면서도 전극 조립체(10) 외곽 양면 뿐만 아니라 외곽에 전면적 시공이 가능하게 할 수 있으며, 탭부와의 중첩 문제도 발생하지 않는다.However, by using the
한편, 접착제 도포층(100)은 전극 조립체(10)의 권취 이전에 극판 기재 부위에 대해 전극 조립체 표면 상에 접착제가 위치하고자 하는 부위에 사전에 도포를 한 후, 건조 과정을 거친 뒤 조립 및 후 공정에서 접착을 구현할 수도 있으며, 전극 조립체(10)의 권취가 완료된 후 전극 조립체(10)의 표면 상에 원하는 부위에 선택적으로 도포하는 방법을 적용할 수도 있다. On the other hand, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 제조 방법에서는 우선 전극 조립체를 준비한 후(S31), 접착제를 전극 조립체 외곽면에 도포한다(S32). 그리고 나서 케이스를 조립하고(S33), 열 압착 과정을 통해 케이스를 전극 조립체에 접착 시킨다(S34).Referring to FIG. 3, in the method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention, an electrode assembly is first prepared (S31), and then an adhesive is applied on an outer surface of the electrode assembly (S32). Then, the case is assembled (S33), and the case is adhered to the electrode assembly through the thermocompression process (S34).
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조 방법을 나타낸 다. 4 illustrates a method of manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지 제조 방법에서는 우선 전극 조립체를 준비한 후(S41), 접착제를 전극 조립체 외곽면에 도포한다(S42). 그리고 나서 접착제를 건조한다(S43). 접착제를 건조하게 되면 접착제 도포층의 접착력이 일시적으로 떨어지게 되며, 케이스 조립 작업 등의 후속 작업이 편리하고, 접착제가 뭉치는 등의 불량률을 줄일 수 있다. 그런 다음 케이스를 조립하고(S44), 열 압착 과정을 통해 케이스를 전극 조립체에 접착 시킨다(S45). 열 압착을 가하면, 건조되었던 접착제 도포층의 접착력이 높아지고 동시에 가압을 통해 케이스가 접착제 도포층에 단단히 고정될 수 있게 된다.Referring to FIG. 4, in the method of manufacturing a secondary battery according to another embodiment of the present invention, an electrode assembly is first prepared (S41), and then an adhesive is applied to an outer surface of the electrode assembly (S42). Then, the adhesive is dried (S43). If the adhesive is dried, the adhesive force of the adhesive layer is temporarily lowered, and subsequent work such as case assembly work is convenient, and the defective rate of bundling of the adhesive can be reduced. Then, the case is assembled (S44), and the case is adhered to the electrode assembly through the thermocompression process (S45). When thermocompression is applied, the adhesive force of the dried adhesive layer is increased, and at the same time, the case can be firmly fixed to the adhesive layer through the press.
한편, 본 발명의 일 실시예에서, 전해질은 폴리머 전해질 또는 비수 전해질로 구분되며, 상기 폴리머 전해질을 사용하는 경우에도 리튬염 및 비수 전해액을 더 포함한다. Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the electrolyte is divided into a polymer electrolyte or a non-aqueous electrolyte, and further includes a lithium salt and a non-aqueous electrolyte when the polymer electrolyte is used.
상기 비수 전해액은 리튬염을 용해 또는 해리시키기 위해 사용하는 것으로서, 통상적인 전지용 전해액 용매로 사용하고 있는 것이면 특별히 제한하지 않는다.The nonaqueous electrolytic solution is used for dissolving or dissociating the lithium salt, and is not particularly limited as long as it is used as a conventional battery electrolyte solvent.
또한, 일 실시예에서 음극은 당 분야에서 알려져 있는 통상적인 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 바인더, 유기용매, 필요에 따라서, 도전재, 분산제를 혼합 및 교반하여 슬러리를 제조한 후 이를 금속 재료의 집전체에 도포하고 압축한 뒤 건조하여 음극을 제조할 수 있다. Further, in one embodiment, the cathode may be manufactured by a conventional method known in the art. For example, a slurry may be prepared by mixing and stirring a binder, an organic solvent, and a conductive agent and a dispersant, if necessary, followed by applying the slurry to a current collector of a metallic material, compressing and drying the negative electrode.
일 실시예에 의하면 음극활물질은 70~98중량%, 바인더는 1 ~30중량% 및 도전재는 1~25중량%로 사용될 수 있다.According to one embodiment, the negative electrode active material may be used in an amount of 70 to 98 wt%, the binder may be used in an amount of 1 to 30 wt%, and the conductive material may be used in an amount of 1 to 25 wt%.
그리고 일 실시예에서 이차전지의 양극에 사용가능한 양극활물질로는 리튬 함유 전이금속 산화물이 있다. 상기 양극활물질을 이용하여 당해 기술분야에 알려진 통상의 방법에 따라 양극을 제조하며, 기타 양극 제조에 관련한 내용은 일반적인 내용으로 그 기술을 생략한다.In one embodiment, the positive electrode active material usable for the positive electrode of the secondary battery is a lithium-containing transition metal oxide. The positive electrode is manufactured using the above-mentioned positive electrode active material according to a conventional method known in the art, and the description related to the manufacture of the other positive electrode is omitted in the general description.
또한, 일 실시예에서, 세퍼레이터는 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. Further, in one embodiment, the separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used.
일 실시예에서, 상기 세퍼레이터의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 세퍼레이터로는, 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 세퍼레이터를 겸할 수도 있다.In one embodiment, the pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 mu m, and the thickness is generally 5 to 300 mu m. As such a separator, for example, an olefin-based polymer such as polypropylene having chemical resistance and hydrophobicity; 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 the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator.
도 5는 기존의 접착 테이프를 이용한 방식과 본 발명의 접착 도포층을 이용한 방식의 이차전지의 낙하 시 외부 변형을 비교한 사진이다.FIG. 5 is a photograph showing a comparison between a method using a conventional adhesive tape and an external deformation of a secondary battery when the secondary battery is dropped using the adhesive coating layer of the present invention.
도 5를 참조하면, 좌측 사진은 기존의 접착 테이프를 이용한 이차전지의 낙하 시 외부 변형 사진이며, 우측 사진은 본 발명의 실시예에 따른 접착제 도포층을 이용한 이차전지의 낙하 시 외부 변형 사진을 나타낸다. Referring to FIG. 5, the left photograph shows the external deformed image when the secondary battery is dropped using the conventional adhesive tape, and the right photograph shows the external deformed image when the secondary battery is dropped using the adhesive applied layer according to the embodiment of the present invention .
도 5에 나타낸 바와 같이, 우측 사진은 좌측 사진에 비해 이차전지의 낙하 시 외장재 (일반적으로 알루미늄 파우치)와 내부 구조물(일반적으로 전극조립체)간의 유동이 억제되는 효과가 극대화되어 낙하 이후의 외부 변형이 기존의 이차전지에 비해 현저히 개선되고 있음을 확인할 수 있다.5, the effect of suppressing the flow between the exterior material (generally, the aluminum pouch) and the internal structure (generally, the electrode assembly) at the time of dropping the secondary battery is maximized as compared with the left photograph, It can be confirmed that the secondary battery is remarkably improved as compared with the conventional secondary battery.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 이차전지는 외부 충격에 강하고 케이스 내부에서 전극 조립체가 유동하는 것을 방지함과 동시에, 전지의 고 에너지 밀도를 구현할 수 있는 소재 박막화를 구현할 수 있다.As described above, the secondary battery according to the embodiment of the present invention is resistant to an external impact and prevents the electrode assembly from flowing in the case, and realizes material thinning that can realize high energy density of the battery.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 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.It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be modified in various ways within the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.
10 ; 전극조립체
11, 11' ; 접착 테이프
20 ; 케이스
100 ; 접착제 도포층10;
20;
Claims (6)
전해질;
상기 전극 조립체의 외면에 도포되는 접착제 도포층; 및
상기 전극 조립체와 상기 전해질을 수용하는 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
An electrode assembly including a first electrode plate, a second electrode plate having a polarity different from that of the first electrode plate, and a separator between the first electrode plate and the second electrode plate;
Electrolyte;
An adhesive application layer applied to an outer surface of the electrode assembly; And
And a case accommodating the electrode assembly and the electrolyte.
상기 접착제 도포층은 5㎛ 내지 10㎛ 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the adhesive application layer has a thickness of 5 占 퐉 to 10 占 퐉.
상기 접착제 도포층은, 코마 코터(Comma Coater), 그라비아 코터(Gravure Coater), 다이 코터(Die Coater), 스프레이 코터(Spray Coater), 전자 스핀 코터(Electro Spinning Coater) 중 어느 한 코터 방법으로 도포되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method of claim 1,
The adhesive coating layer is applied by any one of Coater's methods such as Comma Coater, Gravure Coater, Die Coater, Spray Coater and Electro Spinning Coater And a secondary battery.
상기 접착제 도포층은 상기 전극 조립체 외면 전체에 도포되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the adhesive application layer is applied to the entire outer surface of the electrode assembly.
상기 접착제 도포층은 상기 전극 조립체 외면 일측 또는 양측에 도포되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the adhesive application layer is applied to one side or both sides of the outer surface of the electrode assembly.
상기 전극 조립체 외면에 접착제를 도포하여 접착제 도포층을 형성하는 단계;
상기 접착제를 건조시키는 단계;
이차전지 케이스 내에 상기 전극 조립체를 수용시키는 단계; 및
상기 케이스를 열압착하여 상기 케이스와 상기 전극조립체를 상기 접착제 도포층을 통해 접착시키는 단계를 포함하는 제조 방법으로 제작된 이차전지.Providing an electrode assembly;
Forming an adhesive layer on the outer surface of the electrode assembly by applying an adhesive;
Drying the adhesive;
Receiving the electrode assembly in the secondary battery case; And
And bonding the case and the electrode assembly through the adhesive coating layer by thermocompression bonding the case.
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