KR20180085185A - 폴딩 크랙을 방지할 수 있는 파우치형 전지케이스 - Google Patents

폴딩 크랙을 방지할 수 있는 파우치형 전지케이스 Download PDF

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Abstract

양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체를 전해액과 함께 내장하고 밀봉하여 전지셀을 제조하는 전지케이스로서, 전지케이스용 시트형 모재에 전극조립체의 일부가 내장되는 제 1 전극조립체 수납부와 상기 전극조립체의 나머지 일부가 내장되는 제 2 전극조립체 수납부가 형성되어 있고, 상기 제 1 전극조립체 수납부와 상기 제 2 전극조립체 수납부 사이에는 폴딩부가 형성되어 있으며, 상기 폴딩부의 양측 단부에는, 전지셀의 제조 공정에서 제 1 전극조립체 수납부와 제 2 전극조립체 수납부가 상호 대면하도록 시트형 모재의 중간 부위를 절곡하고 상기 절곡된 부위를 제외한 수납부들의 외주변에 열융착에 의한 실링부들을 형성한 후에 측변 실링부를 전극조립체의 측벽에 평행한 방향으로 수직 절곡할 때 측변 실링부에 접한 폴딩부 부위에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있도록, 변형 완충부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지케이스를 제공한다.

Description

폴딩 크랙을 방지할 수 있는 파우치형 전지케이스 {Pouch-typed Battery Case for Preventing Folding Crack}
본 발명은 폴딩 크랙을 방지할 수 있는 파우치형 전지케이스에 관한 것이다.
IT(Information Technology) 기술이 눈부시게 발달함에 따라 다양한 휴대형 정보통신 기기의 확산이 이뤄짐으로써, 21세기는 시간과 장소에 구애 받지 않고 고품질의 정보서비스가 가능한 '유비쿼터스 사회'로 발전되고 있다.
이러한 유비쿼터스 사회로의 발전 기반에는, 리튬 이차전지가 중요한 위치를 차지하고 있다. 구체적으로, 충방전이 가능한 리튬 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐만 아니라, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 사용되고 있다.
상기와 같이, 리튬 이차전지가 적용되는 디바이스들이 다양화됨에 따라, 리튬 이차전지는, 적용되는 디바이스에 알맞은 출력과 용량을 제공할 수 있도록 다양화되고 있다. 더불어, 소형 경박화가 강력히 요구되고 있다.
상기한 리튬 이차전지는, 그것의 형상에 따라 원통형 전지셀, 각형 전지셀, 파우치형 전지셀 등으로 구분할 수 있다. 그 중에서도 높은 집적도로 적층될 수 있고 중량당 에너지 밀도가 높으며 저렴하고 변형이 용이한 파우치형 전지셀이 많은 관심을 모으고 있다.
도 1에는 대표적인 파우치형 전지셀의 일반적인 구조가 모식적으로 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 전지셀의 실링 잉여부를 수납부 방향으로 절곡하기 전 상태의 상면도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전지셀(10)은, 상부 전지케이스(11) 및 하부 전지케이스(12)로 이루어져 있고, 전지케이스들(11, 12) 각각에는 전극조립체(도시하지 않음)가 내장되는 동일한 크기의 수납부들(13)이 형성되어 있다. 파우치형 전지셀(10)은 전지케이스(11, 12)에 전극조립체를 내장한 상태에서 외주변을 밀봉하여 실링 잉영부(14)를 형성하고, 전지셀의 부피를 최소화 하기 위해 실링 잉여부(14)를 수납부(13) 방향으로 절곡하여 수납부(13)에 밀착시킨다. 이 때, 수납부(13)의 하단부와 측변 실링 잉여부(14)의 하단부가 인접하는 부위 'A'는 실링 잉여부(14)의 절곡에 의해 전지케이스에 크랙이 발생하여 전지의 안전성을 저해하는 문제가 종종 발생한다.
따라서, 상기의 문제점을 해결할 수 있는 전지셀이 매우 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은, 전지셀의 제조 공정에서 측변 실링부를 전극조립체의 측벽에 평행한 방향으로 수직 절곡할 때 측변 실링부에 접한 폴딩부 부위에 크랙이 발생하는 것을 방지하여 전지의 안전성을 담보할 수 있는 전지셀 제조용 전지케이스를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지케이스는,
양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체를 전해액과 함께 내장하고 밀봉하여 전지셀을 제조하는 전지케이스로서,
전지케이스용 시트형 모재에 전극조립체의 일부가 내장되는 제 1 전극조립체 수납부와 상기 전극조립체의 나머지 일부가 내장되는 제 2 전극조립체 수납부가 형성되어 있을 수 있고,
상기 제 1 전극조립체 수납부와 상기 제 2 전극조립체 수납부 사이에는 폴딩부가 형성되어 있을 수 있으며,
상기 폴딩부의 양측 단부에는, 전지셀의 제조 공정에서 제 1 전극조립체 수납부와 제 2 전극조립체 수납부가 상호 대면하도록 시트형 모재의 중간 부위를 절곡하고 상기 절곡된 부위를 제외한 수납부들의 외주변에 열융착에 의한 실링부들을 형성한 후에 측변 실링부를 전극조립체의 측벽에 평행한 방향으로 수직 절곡할 때 측변 실링부에 접한 폴딩부 부위에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있도록, 변형 완충부가 형성되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 전지케이스는, 폴딩부의 양측 단부에 변형 완충부를 형성함으로써, 전지셀의 제조 공정에서 측변 실링부를 전극조립체의 측벽에 평행한 방향으로 수직 절곡할 때 측변 실링부에 접한 폴딩부 부위에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 변형 완충부는 폴딩부에 인접한 전극조립체 수납부 하단부의 양측 단부가 시트형 모재의 양 측변 방향으로 확장되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
구체적으로, 상기 전극조립체 수납부의 확장 부위는 평면 상에서 삼각형 형상으로 이루어져 있을 수 있다.
본 발명의 또 하나의 실시예에서, 상기 변형 완충부는 폴딩부의 양측 단부가 전극조립체 수납부의 깊이 방향에 대향하는 방향으로 돌출되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
구체적으로, 상기 폴딩부의 돌출되어 있는 부위는 평면 상에서 삼각형 형상으로 이루어져 있을 수 있다.
본 발명의 또 하나의 실시예에서, 상기 변형 완충부는,
전지셀 제조 공정에서 제 1 전극조립체 수납부와 제 2 전극조립체 수납부가 상호 대면하도록 시트형 모재의 중간 부위를 절곡하고 상기 절곡된 부위를 제외한 수납부들의 외주변에 열융착에 의한 실링부들을 형성한 상태에서 폴딩부에 접한 측변 실링부 부위에 주름이 형성될 수 있도록, 상기 폴딩부의 양측 단부에 요철 구조의 만입홈이 형성되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 폴딩부의 중심 부위에는 시트형 모재의 폭 방향을 따라 폴딩 라인이 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 전지케이스는, 수지 외층, 차단성의 금속층, 및 열용융성의 수지 실란트층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있을 수 있다.
상기 수지 외층은 외부 환경으로부터 우수한 내성을 가져야 하므로, 소정 이상의 인장강도와 내후성을 가지는 것이 필요하다. 그러한 측면에서 외측 수지층의 고분자 수지로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 연신 나일론 필름이 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 차단성 금속층은 가스, 습기 등 이물질의 유입 내지 누출을 방지하는 기능 이외에 전지케이스의 강도를 향상시키는 기능을 발휘할 수 있도록, 바람직하게는 알루미늄이 사용될 수 있다.
상기 수지 실란트층은 열융착성(열접착성)을 가지고, 전해액의 침입을 억제하기 위해 흡습성이 낮으며, 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 폴리올레핀(polyolefin)계 수지가 바람직하게 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 무연신 폴리프로필렌(CPP)이 사용될 수 있다.
본 발명은 또한 상기 전지케이스에 전극조립체를 전해액과 함께 내장하고 밀봉하여 제조되는 전지셀로서, 상기 전극조립체 수납부의 하단부에 인접한 측변 실링부의 하단부에는 변형 완충부가 형성되어 있는 구조의 전지셀을 제공한다.
상기 전지셀의 하나의 실시예에서, 상기 변형 완충부는 전극조립체 수납부 하단부의 양측 단부가 전지셀의 폭 방향으로 확장되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
상기 전지셀의 또 하나의 실시예에서, 상기 변형 완충부는, 전극조립체 수납부의 하단부와 측변 실링부의 하단부가 전지셀의 폭 방향으로 동일선 상에 형성되어 있고, 측변 실링부의 하단부는 전지셀의 측면 방향에서 시트형 모재가 '＞'자 형상으로 중첩되어 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
상기 전지셀의 또 하나의 실시예에서, 상기 변형 완충부는, 전극조립체 수납부의 하단부에 인접한 측변 실링부의 하단부에 주름이 형성되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
상기 전지셀은 리튬 이차전지일 수 있고, 구체적으로 리튬 이온 전지 또는 리튬 이온 폴리머 전지일 수 있다.
일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.
상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.
상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.
상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.
상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 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 분리막을 겸할 수도 있다.
리튬염 함유 비수계 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.
상기 비수계 액상 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.
상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.
상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.
또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.
본 발명은 또한 상기 전지셀을 하나 이상 포함하고 있는 전지팩을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 디바이스를 제공한다.
상기 디바이스는 휴대폰, 웨어러블 전자기기, 휴대용 컴퓨터, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로부터 선택되는 것일 수 있다.
이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지케이스는, 폴딩부의 양측 단부에 변형 완충부를 형성함으로써, 전지셀의 제조 공정에서 측변 실링부를 전극조립체의 측벽에 평행한 방향으로 수직 절곡할 때 측변 실링부에 접한 폴딩부 부위에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 파우치형 전지셀의 측면도이다;
도 2는 도 1의 전지셀의 실링 잉여부를 수납부 방향으로 절곡하기 전 상태의 상면도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지케이스의 상면도이다;
도 4는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 전지케이스의 상면도이다;
도 5는 도 4의 전지케이스의 측면도이다;
도 6은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 전지케이스의 상면도이다;
도 7은 도 6의 'A'부위의 수직 단면도이다;
도 8은 도 3의 전지케이스로 제조된 전지셀의 상면도이다;
도 9는 도 4의 전지케이스로 제조된 전지셀의 상면도이다;
도 10은 도 9의 전지셀의 측면도이다;
도 11은 도 6의 전지케이스로 제조된 전지셀의 상면도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지케이스의 상면도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 전지케이스(100)의 전지케이스용 시트형 모재(110)에는 전극조립체의 일부가 내장되는 제 1 전극조립체 수납부(111)와 전극조립체의 나머지 일부가 내장되는 제 2 전극조립체 수납부(112)가 형성되어 있다.
제 1 전극조립체 수납부(111)와 상기 제 2 전극조립체 수납부(112) 사이에는 폴딩부(114)가 형성되어 있고, 폴딩부(114)의 중심 부위에는 시트형 모재(110)의 폭 방향을 따라 폴딩 라인(115)이 형성되어 있다.
폴딩부(114)의 양측 단부에는 폴딩부(114)에 인접한 전극조립체 수납부(111, 112) 하단부의 양측 단부가 시트형 모재(110)의 양 측변 방향으로 확장되어 있는 구조로 변형 완충부(116)가 형성되어 있다.
전극조립체 수납부(111, 112)의 확장 부위는 평면 상에서 삼각형 형상으로 이루어져 있다.
도 4에는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 전지케이스의 상면도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 전지케이스의 측면도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 전지케이스(200)의 폴딩부(214)의 양측 단부에는 폴딩부(214)의 양측 단부가 전극조립체 수납부(211, 212)의 깊이 방향에 대향하는 방향으로 돌출되어 있는 구조로 변형 완충부(216)가 형성되어 있다.
폴딩부(214)의 돌출되어 있는 부위는 평면 상에서 삼각형 형상으로 이루어져 있다.
변형 완충부의 구조를 제외한 나머지 구조는 도 3에서 설명한 실시예와 동일한 구조로 이루어져 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 전지케이스의 상면도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 7에는 도 6의 'A'부위의 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 전지케이스(300)의 폴딩부(314)의 양측 단부에는, 전지셀 제조 공정에서 제 1 전극조립체 수납부(311)와 제 2 전극조립체 수납부(312)가 상호 대면하도록 시트형 모재(310)의 중간 부위를 절곡하고 절곡된 부위를 제외한 수납부들(311, 312)의 외주변에 열융착에 의한 실링부들을 형성한 상태에서 폴딩부에 접한 측변 실링부 부위에 주름이 형성될 수 있도록, 요철 구조의 만입홈(316)이 형성되어 있다.
만입홈의 구조를 제외한 나머지 구조는 도 3에서 설명한 실시예와 동일한 구조로 이루어져 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8에는 도 3의 전지케이스로 제조된 전지셀의 상면도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 8을 도 3과 함께 참조하면, 전지셀(400)은 측변 실링부(440)가 수납부(430) 방향으로 절곡되기 전 상태에서 전극조립체 수납부(430) 하단부의 양측 단부가 전지셀의 폭 방향으로 확장되어 있는 구조로 변형 완충부(416)가 형성되어 있다.
도 9에는 도 4의 전지케이스로 제조된 전지셀의 상면도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 10에는 도 9의 전지셀의 측면도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 9 도 10을 도 4와 함께 참조하면, 전지셀(500)은 전극조립체 수납부(530)의 하단부와 측변 실링부(540)의 하단부가 전지셀의 폭 방향으로 동일선 상에 형성되어 있고, 측변 실링부(540)의 하단부는 전지셀의 측면 방향에서 시트형 모재가 '＞'자 형상으로 중첩되어 밀봉되어 있는 구조로 변형 완충부(516)가 형성되어 있다.
도 11에는 도 6의 전지케이스로 제조된 전지셀의 상면도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 11을 도 6과 함께 참조하면, 전지셀(600)은 전극조립체 수납부(630)의 하단부에 인접한 측변 실링부(640)의 하단부에 주름(616)이 형성되어 있는 구조로 이루어져 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (13)

  1. 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체를 전해액과 함께 내장하고 밀봉하여 전지셀을 제조하는 전지케이스로서,
    전지케이스용 시트형 모재에 전극조립체의 일부가 내장되는 제 1 전극조립체 수납부와 상기 전극조립체의 나머지 일부가 내장되는 제 2 전극조립체 수납부가 형성되어 있고,
    상기 제 1 전극조립체 수납부와 상기 제 2 전극조립체 수납부 사이에는 폴딩부가 형성되어 있으며,
    상기 폴딩부의 양측 단부에는, 전지셀의 제조 공정에서 제 1 전극조립체 수납부와 제 2 전극조립체 수납부가 상호 대면하도록 시트형 모재의 중간 부위를 절곡하고 상기 절곡된 부위를 제외한 수납부들의 외주변에 열융착에 의한 실링부들을 형성한 후에 측변 실링부를 전극조립체의 측벽에 평행한 방향으로 수직 절곡할 때 측변 실링부에 접한 폴딩부 부위에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있도록, 변형 완충부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지케이스.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 변형 완충부는 폴딩부에 인접한 전극조립체 수납부 하단부의 양측 단부가 시트형 모재의 양 측변 방향으로 확장되어 있는 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지케이스.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전극조립체 수납부의 확장 부위는 평면 상에서 삼각형 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지케이스.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 변형 완충부는 폴딩부의 양측 단부가 전극조립체 수납부의 깊이 방향에 대향하는 방향으로 돌출되어 있는 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지케이스.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 폴딩부의 돌출되어 있는 부위는 평면 상에서 삼각형 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지케이스.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 변형 완충부는,
    전지셀 제조 공정에서 제 1 전극조립체 수납부와 제 2 전극조립체 수납부가 상호 대면하도록 시트형 모재의 중간 부위를 절곡하고 상기 절곡된 부위를 제외한 수납부들의 외주변에 열융착에 의한 실링부들을 형성한 상태에서 폴딩부에 접한 측변 실링부 부위에 주름이 형성될 수 있도록, 상기 폴딩부의 양측 단부에 요철 구조의 만입홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지케이스.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 폴딩부의 중심 부위에는 시트형 모재의 폭 방향을 따라 폴딩 라인이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지케이스.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스는, 수지 외층, 차단성의 금속층, 및 열용융성의 수지 실란트층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지케이스.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 하나에 따른 전지케이스에 전극조립체를 전해액과 함께 내장하고 밀봉하여 제조되는 전지셀로서, 상기 전극조립체 수납부의 하단부에 인접한 측변 실링부의 하단부에는 변형 완충부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 변형 완충부는 전극조립체 수납부 하단부의 양측 단부가 전지셀의 폭 방향으로 확장되어 있는 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 변형 완충부는, 전극조립체 수납부의 하단부와 측변 실링부의 하단부가 전지셀의 폭 방향으로 동일선 상에 형성되어 있고, 측변 실링부의 하단부는 전지셀의 측면 방향에서 시트형 모재가 '＞'자 형상으로 중첩되어 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 변형 완충부는, 전극조립체 수납부의 하단부에 인접한 측변 실링부의 하단부에 주름이 형성되어 있는 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  13. 제 9 항에 따른 전지셀을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
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