KR20180067178A - Pouch type secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 파우치형 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 이차 전지의 전극의 상태 변화를 용이하게 파악할 수 있는 파우치형 이차전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pouch type secondary battery, and more particularly, to a pouch type secondary battery capable of easily grasping a state change of an electrode of a secondary battery.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지 수요가 급격히 증가하고 있으며, 종래 이차 전지로서 니켈카드뮴 전지 또는 수소이온 전지가 사용되었으나, 최근에는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충전 및 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 리튬 이차 전지가 많이 사용되고 있다.2. Description of the Related Art [0002] As technology development and demand for mobile devices have increased, demand for secondary batteries as energy sources has been rapidly increasing. Conventionally, nickel-cadmium batteries or hydrogen ion batteries have been used as secondary batteries. However, The lithium secondary battery is free from charge and discharge, has a very low self-discharge rate, and has a high energy density.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판(양극 전극)과 음극판(음극 전극)이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 파우치 케이스를 구비한다.These lithium secondary batteries mainly use a lithium-based oxide and a carbonaceous material as a cathode active material and an anode active material, respectively. The lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate (positive electrode) and a negative electrode plate (negative electrode) coated with the positive electrode active material and the negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, And a pouch case.
리튬 이차 전지는 양극 전극, 음극 전극, 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터 및 전해질로 이루어지며, 양극 활물질과 음극 활물질을 어떤 것을 사용하느냐에 따라 리튬 이온 전지(Lithium Ion Battery, LIB), 리튬 폴리머 전지(Polymer Lithium Ion Battery, PLIB) 등으로 나누어진다. 여기서, 이차 전지는 외장재의 종류에 따라 캔형과 파우치형으로 분류될 수 있다.The lithium secondary battery is composed of an anode electrode, a cathode electrode, a separator interposed therebetween, and an electrolyte. Depending on which one of the cathode active material and the anode active material is used, a lithium ion battery (LIB), a lithium polymer battery Ion Battery, PLIB). Here, the secondary battery can be classified into a can type and a pouch type depending on the type of the exterior material.
한편, 리튬 이차 전지는 충전과 방전을 진행함에 따라 양극 전극 또는 음극 전극의 상태에 변화가 발생될 수 있으므로 이러한 상태 변화를 용이하게 파악할 필요성이 요구된다.On the other hand, in the lithium secondary battery, as the charging and discharging proceeds, the state of the anode electrode or the cathode electrode may be changed, so that it is necessary to easily grasp such state change.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이차 전지의 전극의 상태 변화를 용이하게 파악할 수 있는 파우치형 이차전지를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a pouch-type secondary battery capable of easily grasping a state change of an electrode of a secondary battery.
또한, 전극 조립체의 유동이 방지되어 이차 전지의 전극의 상태 변화 파악시 오차를 감소시킬 수 있는 파우치형 이차전지를 제공하는 것이다.Also, the present invention provides a pouch-type secondary battery that prevents the flow of the electrode assembly, thereby reducing an error in understanding the state change of the electrode of the secondary battery.
본 발명의 일 측면에 따르면, 양극 전극, 음극 전극 및 상기 양극 전극과 음극 전극 사이에서 전극간 단락을 방지하는 세퍼레이터가 개재되는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 전해액과 함께 수용하여 밀봉하며 개구가 형성된 파우치 케이스; 및 상기 파우치 케이스에 형성된 개구에 밀착되도록 상기 파우치 케이스에 결합되는 투명창을 포함하는 파우치형 이차전지가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode to prevent a short circuit between the electrodes; A pouch case having an opening formed therein for receiving and sealing the electrode assembly together with an electrolyte; And a transparent window coupled to the pouch case so as to be in close contact with the opening formed in the pouch case.
또한, 상기 투명창은 상기 파우치 케이스의 내측에서 상기 파우치 케이스에 결합될 수 있다.The transparent window may be coupled to the pouch case on the inside of the pouch case.
그리고, 상기 투명창은 열융착에 의해 상기 파우치 케이스에 결합될 수 있다.The transparent window may be coupled to the pouch case by thermal fusion.
또한, 상기 투명창을 통해 상기 전극 조립체의 양극 및 음극 중 적어도 하나의 상태 변화를 측정할 수 있도록 상기 투명창은 상기 전극 조립체의 양극 및 음극 중 적어도 하나와 대응되는 위치에서 상기 파우치 케이스에 결합될 수 있다.The transparent window may be coupled to the pouch case at a position corresponding to at least one of an anode and a cathode of the electrode assembly so as to measure a state change of at least one of the anode and the cathode of the electrode assembly through the transparent window .
그리고, 상기 투명창을 통해 조사되는 광에 의해 상기 전극 조립체의 양극 및 음극 중 적어도 하나의 상태 변화의 측정이 가능하도록 구성될 수 있다.The at least one of the positive electrode and the negative electrode of the electrode assembly may be measured by light emitted through the transparent window.
또한, 상기 세퍼레이터에는 절개부가 형성되며, 상기 세퍼레이터가 상기 양극 전극과 상기 음극 전극 중 적어도 하나를 감싸는 경우 상기 절개부를 통해 상기 양극 전극과 상기 음극 전극 중 적어도 하나가 노출되도록 구성될 수 있다.In addition, the separator may have a cut-out portion and at least one of the positive electrode and the negative electrode may be exposed through the cut-out portion when the separator covers at least one of the positive electrode and the negative electrode.
그리고, 상기 전극이 노출되는 상기 세퍼레이터의 절개부가 상기 투명창에 대응되는 위치에 배치되도록 구성될 수 있다.In addition, a cut portion of the separator, in which the electrode is exposed, may be disposed at a position corresponding to the transparent window.
또한, 상기 전극 조립체에 결합되어 상기 전극 조립체의 유동을 방지하는 유동방지부재를 더 포함할 수 있다.The electrode assembly may further include a flow preventing member coupled to the electrode assembly to prevent the electrode assembly from flowing.
그리고, 상기 유동방지부재는, 상기 전극 조립체의 상측에 결합되는 상부 커버; 및 상기 전극 조립체의 하측에 결합되는 하부 커버를 포함할 수 있다.The flow preventive member includes an upper cover coupled to the upper side of the electrode assembly; And a lower cover coupled to the lower side of the electrode assembly.
본 발명의 실시예들은, 파우치 케이스에 결합된 투명창을 통해 광을 조사하여 이차 전지의 전극의 상태 변화를 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.Embodiments of the present invention have an effect that light can be irradiated through a transparent window coupled to the pouch case to easily grasp the state change of the electrode of the secondary battery.
또한, 전극 조립체에 결합되는 유동방지부재에 의해 전극 조립체의 유동이 방지되어 이차 전지의 전극의 상태 변화 파악시 오차를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.Also, the flow preventing member coupled to the electrode assembly prevents flow of the electrode assembly, thereby reducing an error in the state change of the electrode of the secondary battery.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지에서 파우치 케이스에 투명창이 결합된 모습의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지에서 파우치 케이스에 투명창이 결합된 모습의 이미지이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지에서 절개부가 형성된 세퍼레이터의 개략적인 평면도이다.
도 6(a) 및 도 6(b)는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지에서 양극 전극, 절개부가 형성된 세퍼레이터 및 음극 전극이 순차적으로 적층된 모습의 개략적인 평면도 및 측면도이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지에서 절개부가 형성된 세퍼레이터가 양극 전극을 감싼 모습의 평면도 및 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치형 이차전지에서 유동방지부재가 전극 조립체에 결합된 모습의 개략적인 단면도이다.1 is a plan view of a pouch type secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
2 is a side view of a pouch type secondary battery according to a first embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of a pouch type secondary battery according to a first embodiment of the present invention in which a transparent window is coupled to a pouch case.
4 is an image of a pouch type secondary battery according to a first embodiment of the present invention in which a transparent window is coupled to a pouch case.
5 is a schematic plan view of a separator in which a cutout is formed in the pouch type secondary battery according to the first embodiment of the present invention.
6A and 6B are a plan view and a side view, respectively, of a pouch-type secondary battery according to a first embodiment of the present invention, in which a cathode electrode, a separator with a cut-out portion, and a cathode electrode are sequentially stacked .
7A and 7B are a plan view and a side view, respectively, of a pouch type secondary battery according to a first embodiment of the present invention, in which a separator having a cut-out portion surrounds a positive electrode.
8 is a schematic cross-sectional view of a pouch-type secondary battery according to a second embodiment of the present invention in which a flow preventing member is coupled to an electrode assembly.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 이차전지에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a pouch type secondary battery according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.In the drawings, the size of each element or a specific part constituting the element is exaggerated, omitted or schematically shown for convenience and clarity of description. Therefore, the size of each component does not entirely reflect the actual size. In the following description, it is to be understood that the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합되거나, 직접 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.The term " bond " or " connection, " as used herein, is intended to encompass a case in which one member and another member are directly or indirectly connected, And the like.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지에서 파우치 케이스에 투명창이 결합된 모습의 개략적인 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지에서 파우치 케이스에 투명창이 결합된 모습의 이미지이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지(10)에서 절개부(121)가 형성된 세퍼레이터(120)의 개략적인 평면도이고, 도 6(a) 및 도 6(b)는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지(10)에서 양극 전극(110), 절개부(121)가 형성된 세퍼레이터(120) 및 음극 전극(130)이 순차적으로 적층된 모습의 개략적인 평면도 및 측면도이며, 도 7(a) 및 도 7(b)는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지(10)에서 절개부(121)가 형성된 세퍼레이터(120)가 양극 전극(110)을 감싼 모습의 평면도 및 측면도이다.FIG. 1 is a plan view of a pouch type secondary battery according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of a pouch type secondary battery according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross- FIG. 4 is an image of a pouch type secondary battery according to a first embodiment of the present invention in which a transparent window is coupled to a pouch case, and FIG. 5 is a schematic plan view of a
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지(10)는, 전극 조립체(100)와, 파우치 케이스(200)와, 투명창(300)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 4, a pouch type
전극 조립체(100)는 양극 전극(110)과, 음극 전극(130)과, 세퍼레이터(120)를 포함할 수 있다(도 6 참조). 즉, 전극 조립체(100)는, 전극간 단락을 방지하기 위해 양극 전극(110)과 음극 전극(130) 사이에 세퍼레이터(120)가 개재되도록 양극 전극(110)과 음극 전극(130)과 세퍼레이터(120)가 순차적으로 적층될 수 있으며, 이에 의해, 양극 전극(110)과 음극 전극(130)이 서로 전기적으로 절연될 수 있다. 전극 조립체(100)는 실시형태에 따라 권취형, 스택형 또는 스택/폴딩형 등으로 다양한 구조로 형성될 수 있다. 양극 전극(110)은 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극 집전체와, 그 양면에 코팅된 양극 활물질층을 포함하여 형성될 수 있다. 양극 전극(110)은 양극 전극(110)의 양측면에 양극 활물질층이 형성되지 않은 양극 집전체 영역, 즉, 양극 무지부가 형성될 수 있다. 그리고, 양극 전극(110)은 양극 무지부의 일측단에 금속 재질, 예를 들어, 알루미늄(Al) 재질로 형성되는 양극탭(미도시)이 접합될 수 있다. 다만, 양극탭(미도시)의 재질이 알루미늄(Al)에 한정되는 것은 아니다. 양극탭(미도시)은 양극 전극(110)과 일체로 형성될 수 있다. 여기서, 양극 전극(110)은 전극 조립체(100)의 형태에 따라 둘 이상 포함될 수 있다. 음극 전극(130)은 전도성 금속 박판, 예를 들면 구리(Cu) 호일로 이루어진 음극 집전체와, 그 양면에 코팅된 음극 활물질층을 포함하여 형성될 수 있다. 음극 전극(130)은 음극 전극(130)의 양측면에 음극 활물질층이 형성되지 않은 음극 집전체 영역, 즉, 음극 무지부가 형성될 수 있다. 그리고, 음극 전극(130)은 음극 무지부의 일측단에 금속 재질, 이를테면 니켈(Ni) 재질로 형성되는 음극탭(미도시)이 접합될 수 있다. 다만, 음극탭(미도시)의 재질이 니켈(Ni)에 한정되는 것은 아니다. 음극탭(미도시)은 음극 전극(130)과 일체로 형성될 수 있다. 음극 전극(130) 역시, 양극 전극(110)과 마찬가지로 전극 조립체(100)의 형태에 따라 둘 이상 포함될 수 있으며, 특히 스택형 전극 조립체(100)의 경우, 다수 포함될 수 있다. 세퍼레이터(120)는 양극 전극(110)과 음극 전극(130) 사이에 위치하여 양극 전극(110)과 음극 전극(130)을 서로 전기적으로 절연시키며, 양극 전극(110)과 음극 전극(130) 사이에서 리튬 이온 등이 서로 통과할 수 있도록 다공성막 형태로 형성될 수 있다. 이러한 세퍼레이터(120)는, 예를 들어 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP) 또는 이들의 복합필름을 사용한 다공성막으로 이루어질 수 있다. 한편, 파우치형 이차전지(10)는 충전과 방전을 진행함에 따라 양극 전극(110) 또는 음극 전극(130)의 상태에 변화가 발생될 수 있으며 후술하는 투명창(300)을 통해 이러한 양극 전극(110) 또는 음극 전극(130)의 상태 변화를 파악할 수 있다.The
전극탭(미도시)은 전극 조립체(100)로부터 연장될 수 있다. 이러한 전극탭(미도시)은 파우치 케이스(200)의 외부로 직접 노출되지 않고, 전극 리드(111, 131)와 같은 다른 구성요소에 연결될 수 있다. 전극탭(미도시)에는 전술한 양극탭(미도시)과 음극탭(미도시)이 포함될 수 있다.An electrode tab (not shown) may extend from the
전극 리드(111, 131)는 전극탭(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 전극 리드(111, 131)의 일단은 전극탭(미도시)과 연결되고, 타단은 파우치 케이스(200)의 외부로 돌출될 수 있다. 보다 상세하게, 전극 리드(111, 131)의 일단은 전극탭(미도시)과 용접 등에 의해 서로 전기적으로 결합되어 용접부를 형성할 수 있다. 이때, 전극 리드(111, 131)와 전극탭(미도시)은 금속성 재질로 구성될 수 있는데, 금속성 재질 사이의 결합은 이와 같은 용접 방식에 의해 쉽게 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명이 이러한 전극탭(미도시)과 전극 리드(111, 131)의 특정 결합 방식에 의해 제한되는 것은 아니다. 또한, 전극 리드(111, 131)의 타단은 파우치 케이스(200)의 외부로 일부가 노출되어 있어서, 외부부재와 연결될 수 있으며, 전극 단자로서 기능을 할 수 있다. 따라서, 이러한 전극 리드(111, 131)의 타단에는 충전기나 부하 등이 연결됨으로써 이차전지는 충전 내지 방전될 수 있다. 전극 리드(111, 131)는 파우치 케이스(200)와 접촉되는 부분에 실링 테이프(500)가 형성될 수 있다. 실링 테이프(500)는 전극 리드(111, 131)와 파우치 케이스(200)의 절연을 방지할 뿐만 아니라, 전해액이 파우치 케이스(200)의 외부로 누출되는 것을 방지하고, 전극탭(미도시)에서 발생될 수 있는 단락 등을 방지할 수 있다. 그리고, 실링 테이프(500)는 절연성 필름인 것이 바람직하며, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리아세틸렌, PTFE, 나일론, 폴리이미드, 폴리에틸렌탈레프탈레이트, 폴리프로필렌, 또는 이들의 합성 물질로 이루어질 수 있다.The electrode leads 111 and 131 may be electrically connected to an electrode tab (not shown). According to this embodiment, one end of the electrode leads 111 and 131 may be connected to an electrode tab (not shown), and the other end may protrude to the outside of the
파우치 케이스(200)는 전극 조립체(100)를 전해액과 함께 수용하여 밀봉하며 개구(210, 도 3 참조)가 형성된다. 파우치 케이스(200)는 전극 조립체(100)와, 전극탭(미도시)과, 전극 리드(111, 131)를 수용할 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 이때, 파우치 케이스(200)는 상부 파우치와 하부 파우치로 형성될 수 있으며, 전극 조립체(100)와, 전극탭(미도시)과, 전해액(미도시) 등이 수납된 후, 열융착 등의 방식으로 서로 접착될 수 있다. 또한, 파우치 케이스(200)는 육면체 또는 각형 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 파우치 케이스(200)의 형상은 다양할 수 있다. 도 3을 참조하면, 파우치 케이스(200)는 외부 절연층(220)과 금속박 배리어층(230) 및 내부 실란트층(240)으로 적층된 라미네이트 시트로 마련될 수 있으며, 다만 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 외부 절연층(220)은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyEthyleneTerephthalate, PET), 나일론, 염화 비닐, 폴리이미드, 폴리페닐렌설파이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 금속박 배리어층(230)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 철(Fe), 탄소(C), 크롬(Cr), 망간(Mn) 또는, 이 중 둘 이상을 포함하는 합금으로 마련될 수 있으며, 내부 실란트층(240)은 폴리에틸렌(poly ethylene, PE) 수지, 폴리프로필렌(poly propylene, PP) 수지, 이들의 랜덤 공중합체, 프로필렌, 부틸렌 및 에틸렌의 삼원 공중합체, 폴리프로필렌계 단독 중합체, 폴리프로필렌계 공중합체 및 연신 폴리프로필렌(casted polypropylene, cPP)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The
투명창(300)은 파우치 케이스(200)에 형성된 개구(210)에 밀착되도록 파우치 케이스(200)에 결합된다(도 2 및 도 3 참조). 투명창(300)은 전극에 최대한 가까운 위치에 배치될 수 있도록 파우치 케이스(200)의 내측, 예를 들어 전술한 내부 실란트층(240)에서 파우치 케이스(200)에 결합될 수 있다. 그리고 투명창(300)은 예를 들어 파우치 케이스(200)의 측면에 결합될 수 있다(도 2 및 도 4 참조). 그리고 투명창(300)은 열융착에 의해 파우치 케이스(200)에 결합될 수 있다. 만약, 접착제를 사용하여 투명창(300)을 내부 실란트층(240)에 결합하는 경우 접착제와 전해액의 부반응이 발생하여 정상적인 충전 또는 방전의 거동을 관찰하기 어려움 문제점이 있으며, 이를 해결하기 위해 열융착 방식에 의해 투명창(300)을 내부 실란트층(240)에 결합한다. 다만, 접착제와 전해액이 반응하는 것을 방지할 수 있다면 접착제를 사용하여 투명창(300)을 내부 실란트층(240)에 결합할 수도 있다.The
투명창(300)은 파우치 케이스(200) 내부에 수용된 전극 조립체(100)의 양극 및 음극 중 적어도 하나의 상태 변화를 측정하도록 형성된다. 이를 위해 파우치 케이스(200)에 개구(210)를 형성하고 상기 개구(210)에 투명창(300)을 밀착시켜 파우치 케이스(200)에 결합한다. 여기서, 투명창(300)을 통해 전극 조립체(100)의 양극 또는 음극의 상태 변화를 측정할 수 있도록 투명창(300)은 전극 조립체(100)의 양극 또는 음극이 시각적으로 인식가능한 위치 또는 광원(600)으로부터 조사되는 광이 반사될 수 있는 위치에서 파우치 케이스(200)에 결합될 수 있다. 즉, 투명창(300)을 통해 사용자 등이 시각적으로 양극 또는 음극의 상태를 인식할 수 있을 뿐만 아니라 광원(600)으로부터 투명창(300)을 통해 조사되는 광에 의해 전극 조립체(100)의 양극 또는 음극의 상태 변화의 측정이 가능하도록 구성된다. 여기서, 광원(600)은 다양할 수 있으며, 예를 들어 레이저 빔일 수 있다. 그리고 투명창(300)을 통해 광학용 분석 시그널을 인입시켜 전극 반응의 정도 또는 전극 반응의 불균일 정도 등을 파악할 수 있다.The
한편, 도 5를 참조하면, 세퍼레이터(120)에는 절개부(121)가 형성될 수 있다. 그리고, 도 6(a) 및 도 6(b)를 참조하여 예를 들어 설명하면, 최하층에 음극 전극(130)이 놓여지고 음극 전극(130)의 상측에 세퍼레이터(120)가 올려지며 세퍼레이터(120)의 상측에 양극 전극(110)이 올려지는 형태로 적층될 수 있다. 여기서 세퍼레이터(120)는 음극 전극(130) 또는 양극 전극(110)보다 큰 길이를 가지도록 마련되어 세퍼레이터(120)의 일측, 예를 들어 절개부(121)가 형성되지 않은 부분이 음극 전극(130)과 양극 전극(110)에 적층되고 세퍼레이터(120)의 타측, 예를 들어 절개부(121)가 형성된 부분이 음극 전극(130)과 양극 전극(110)으로부터 벗어나도록 적층될 수 있다.5, a
그리고, 도 7(a) 및 도 7(b)를 참조하면, 세퍼레이터(120)가 양극 전극(110)을 감싸게 되며 이 경우 양극 전극(110)과 음극 전극(130)은 세퍼레이퍼에 의해 전기적으로 분리될 수 있으며 또한 절개부(121)를 통해 양극 전극(110)이 노출되고 세퍼레이퍼의 하측에서 음극 전극(130)이 노출된다. 도면에서는 세퍼레이퍼의 절개부(121)를 통해 양극 전극(110)이 노출되지만 이는 하나의 예시일뿐이며 세퍼레이퍼를 통해 음극 전극(130)이 노출될 수도 있고, 또는 세퍼레이퍼를 통해 양극 전극(110)과 음극 전극(130) 모두 노출되도록 구성될 수도 있다.7A and 7B, the
그리고 전극이 노출되는 세퍼레이터(120)의 절개부(121)가 투명창(300)에 대응되는 위치, 즉, 투명창(300)을 통해 세퍼레이터(120)의 절개부(121)에서 노출되는 전극이 확인될 수 있도록 투명창(300)이 배치될 수 있다. 즉, 광원(600)으로부터 조사된 광은 투명창(300)을 통과하여 세퍼레이터(120)의 절개부(121)에서 노출되는 전극에 반사되어 돌아오며 이와 같이 반사된 광을 분석하여 전극의 전극 반응의 정도 또는 전극 반응의 불균일 정도를 파악할 수 있다. 그리고 전극의 광학적 분석의 오차를 줄이기 위해 투명창(300)은 전극에 최대한 가까운 위치에 배치되는 것이 유리하며, 이를 위해 전술한 바와 같이 투명창(300)은 파우치 케이스(200)의 내측, 예를 들어 전술한 내부 실란트층(240)에서 파우치 케이스(200)에 결합될 수 있다.The
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치형 이차전지에서 유동방지부재가 전극 조립체에 결합된 모습의 개략적인 단면도이다.8 is a schematic cross-sectional view of a pouch-type secondary battery according to a second embodiment of the present invention in which a flow preventing member is coupled to an electrode assembly.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 파우치형 이차전지(10)의 작용 및 효과에 대해 설명하되, 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지(10)에서 설명한 내용과 공통되는 부분은 전술한 설명으로 대체한다.Hereinafter, the functions and effects of the pouch type
본 발명의 제2 실시예의 경우, 유동방지부재(400)가 더 포함된다는 점에서 제1 실시예와 차이가 있다.In the case of the second embodiment of the present invention, there is a difference from the first embodiment in that the
도 8을 참조하면, 유동방지부재(400)는 전극 조립체(100)에 결합되어 전극 조립체(100)의 유동을 방지할 수 있게 구성된다. 제1 실시예에서 전술한 바와 같이 투명창(300)은 전극 조립체(100)의 양극 또는 음극이 시각적으로 인식가능한 위치 또는 광원(600)으로부터 조사되는 광이 반사될 수 있는 위치에서 파우치 케이스(200)에 결합될 수 있다. 하지만 전극 조립체(100)가 움직이는 경우 투명창(300)과 전극 조립체(100)의 위치가 변화하게 되어 정확한 분석이 어려울 수 있다. 따라서 이를 방지하기 위해 전극 조립체(100)의 움직임을 방지하는 유동방지부재(400)가 전극 조립체(100)에 결합될 수 있다.Referring to FIG. 8, the
유동방지부재(400)는 전극 조립체(100)의 상측에 결합되는 상부 커버(410)와, 전극 조립체(100)의 하측에 결합되는 하부 커버(420)를 포함할 수 있다. 상부 커버(410)와 하부 커버(420) 사이에는 간격이 형성될 수 있으며, 상부 커버(410)와 하부 커버(420) 사이에 형성된 간격에 투명창(300)이 위치하여 투명창(300)을 통해 광이 투과되는 것을 방해하지 않게 된다. 다만, 상부 커버(410)와 하부 커버(420)가 간격없이 서로 결합되었을때에는 투명창(300)이 위치한 부분에서 상부 커버(410)와 하부 커버(420) 중 적어도 하나에 구멍을 형성하여 투명창(300)을 통과한 광이 상기 구멍을 통해 전극으로 조사될 수 있도록 구성될 수도 있다.The
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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.
10 : 파우치형 이차전지 100 : 전극 조립체
110 : 양극 전극 111 : 전극 리드
120 : 세퍼레이터 121 : 절개부
130 : 음극 전극 131 : 전극 리드
200 : 파우치 케이스 210 : 개구
220 : 외부 절연층 230 : 금속박 배리어층
240 : 내부 실란트층 300 : 투명창
400 : 유동방지부재 410 : 상부 커버
420 : 하부 커버 430 : 간격
500 : 실링 테이프 600 : 광원10: Pouch type secondary battery 100: Electrode assembly
110: anode electrode 111: electrode lead
120: separator 121:
130: cathode electrode 131: electrode lead
200: pouch case 210: opening
220: external insulating layer 230: metal foil barrier layer
240: inner sealant layer 300: transparent window
400: Flow preventing member 410: Upper cover
420: Lower cover 430: Spacing
500: sealing tape 600: light source
Claims (9)
상기 전극 조립체를 전해액과 함께 수용하여 밀봉하며 개구가 형성된 파우치 케이스; 및
상기 파우치 케이스에 형성된 개구에 밀착되도록 상기 파우치 케이스에 결합되는 투명창을 포함하는 파우치형 이차전지.An electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode to prevent a short circuit between the electrodes;
A pouch case having an opening formed therein for receiving and sealing the electrode assembly together with an electrolyte; And
And a transparent window coupled to the pouch case so as to be in close contact with an opening formed in the pouch case.
상기 투명창은 상기 파우치 케이스의 내측에서 상기 파우치 케이스에 결합되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.The method according to claim 1,
And the transparent window is coupled to the pouch case from the inside of the pouch case.
상기 투명창은 열융착에 의해 상기 파우치 케이스에 결합되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.The method according to claim 1,
Wherein the transparent window is coupled to the pouch case by thermal fusion.
상기 투명창을 통해 상기 전극 조립체의 양극 및 음극 중 적어도 하나의 상태 변화를 측정할 수 있도록 상기 투명창은 상기 전극 조립체의 양극 및 음극 중 적어도 하나와 대응되는 위치에서 상기 파우치 케이스에 결합되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.The method according to claim 1,
The transparent window is coupled to the pouch case at a position corresponding to at least one of the anode and the cathode of the electrode assembly so that the state of at least one of the anode and the cathode of the electrode assembly can be measured through the transparent window Wherein the pouch type secondary battery is a pouch type secondary battery.
상기 투명창을 통해 조사되는 광에 의해 상기 전극 조립체의 양극 및 음극 중 적어도 하나의 상태 변화의 측정이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.5. The method of claim 4,
And the state of at least one of the anode and the cathode of the electrode assembly can be measured by the light irradiated through the transparent window.
상기 세퍼레이터에는 절개부가 형성되며,
상기 세퍼레이터가 상기 양극 전극과 상기 음극 전극 중 적어도 하나를 감싸는 경우 상기 절개부를 통해 상기 양극 전극과 상기 음극 전극 중 적어도 하나가 노출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.The method according to claim 1,
The separator is provided with a cut-out portion,
Wherein at least one of the positive electrode and the negative electrode is exposed through the cutout when the separator covers at least one of the positive electrode and the negative electrode.
상기 전극이 노출되는 상기 세퍼레이터의 절개부가 상기 투명창에 대응되는 위치에 배치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.The method according to claim 6,
Wherein a cut portion of the separator to which the electrode is exposed is disposed at a position corresponding to the transparent window.
상기 전극 조립체에 결합되어 상기 전극 조립체의 유동을 방지하는 유동방지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.The method according to claim 1,
And a flow preventing member coupled to the electrode assembly to prevent the flow of the electrode assembly.
상기 유동방지부재는,
상기 전극 조립체의 상측에 결합되는 상부 커버; 및
상기 전극 조립체의 하측에 결합되는 하부 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차전지.9. The method of claim 8,
The flow-
An upper cover coupled to the upper side of the electrode assembly; And
And a lower cover coupled to a lower side of the electrode assembly.
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