KR20180103414A - Pouch-typed Battery Cell Having Extended Protective Film - Google Patents

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KR20180103414A
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Abstract

The present invention relates to a pouch-type battery cell in which an electrode assembly is housed in a pouch-type case together with an electrolyte. In an electrode assembly, electrode tabs having a relatively larger width than electrode leads are coupled to an electrode lead. On upper and lower surfaces of the electrode lead, a protective film is attached to a portion contacting a sealing unit of the battery case. At least a part of the protective film extends to a joint portion between the electrode tabs and the electrode lead to prevent the inner surface of the case from contacting the electrode tab by deformation of the pouch-type case.

Description

연장된 보호 필름을 포함하는 파우치형 전지셀 {Pouch-typed Battery Cell Having Extended Protective Film}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pouch-

본 발명은 연장된 보호 필름을 포함하는 파우치형 전지셀에 대한 것이다.The present invention relates to a pouch-shaped battery cell including an extended protective film.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 특히, 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압을 갖는 리튬 이차전지에 대해 많은 연구 및 상용화가 이루어지고 있다.2. Description of the Related Art [0002] As technology development and demand for mobile devices have increased, the demand for secondary batteries as energy sources has rapidly increased. In particular, lithium secondary batteries having high energy density and discharge voltage among secondary batteries have been researched and commercialized have.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성의 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Typically, in view of the shape of the battery, there is a high demand for a prismatic secondary battery and a pouch-type secondary battery that can be applied to products such as mobile phones with a small thickness. In terms of materials, lithium ion batteries having high energy density, discharge voltage, There is a high demand for a lithium secondary battery such as a lithium ion polymer battery.

이러한 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.Such a secondary battery can be classified into a cylindrical battery cell, a prismatic battery cell, and a pouch-shaped battery cell depending on its shape. Among them, a pouch-type battery cell which can be stacked with a high degree of integration, has a high energy density per unit weight, and is inexpensive and easy to deform is attracting much attention.

이러한 파우치형 전지는 나일론과 같은 소재로 이루어진 외부 피복층, 수분 침투를 방지하는 금속층 및 내부 접착층으로 이루어진 라미네이트 시트로 이루어지는 것이 일반적이다.Such a pouch-type battery is generally made of a laminate sheet composed of an outer coating layer made of a material such as nylon, a metal layer preventing moisture penetration, and an inner adhesive layer.

도 1은 일반적인 파우치형 이차전지의 단면도를 모식적으로 도시하고 있다.1 schematically shows a cross-sectional view of a general pouch-type secondary battery.

도 1을 참조하면, 라미네이트 시트의 전지케이스(101) 내부에는 판상형의 음극(103)과 양극(104)이 적층된 스택형 전극조립체(110)가 수납되어 있고, 음극(103)에서 연장된 전극 탭들(111)은 전극 리드(112)와 용접되어 연결되어 있다. 전극 리드가 전지케이스 밀봉부와 만나는 부분에는 전지케이스의 밀봉력을 증가시키기 위해 실링 테이프(115)가 전지케이스와 전극 리드 사이에 개재되어 있다.1, a stacked electrode assembly 110 in which a plate-shaped negative electrode 103 and a positive electrode 104 are laminated is housed in a battery case 101 of a laminate sheet, The tabs 111 are welded and connected to the electrode leads 112. A sealing tape 115 is interposed between the battery case and the electrode lead to increase the sealing force of the battery case at a portion where the electrode lead meets the battery case sealing portion.

파우치형 전지의 제조를 위한 과정에서, 전지 내부에서 발생한 가스를 제거하기 위한 탈기(Degassing) 과정이 이루어지는데, 탈기 과정이 너무 과하게 이루어지면, 전지케이스의 전극 단자 부분이 전극조립체 수납부 방향으로 오목하게 만입되는 변형(120)이 일어나게 된다.In the process for manufacturing the pouch type battery, a degassing process is performed to remove gas generated in the battery. When the degassing process is performed excessively, the electrode terminal portion of the battery case is recessed toward the electrode assembly receiving portion A deformation 120 is induced.

이 때, 음극 탭과 파우치의 금속층(Al층)이 접촉(121)하여 급격히 전압이 낮아지게 되면 파우치의 금속층(Al 층)의 부식이 일어나면서 전지셀의 팽창 내지 전해액이 누액되는 문제가 발생하게 된다.At this time, when the negative electrode tab and the metal layer (Al layer) of the pouch are brought into contact with each other and the voltage is suddenly lowered, corrosion of the metal layer (Al layer) of the pouch occurs and the battery cell expands or electrolyte leakage occurs do.

따라서, 파우치의 Al 층과 음극 탭의 접촉을 방지하기 위하여 파우치의 내면으로서 전극 탭 및 전극 리드와 접촉이 일어날 수 있는 부분에 보호 테이프(113, 114)를 부착하고 있다.Therefore, in order to prevent contact between the Al layer of the pouch and the negative electrode tab, protective tapes 113 and 114 are attached to the portion where the electrode tab and the electrode lead can come into contact with the inner surface of the pouch.

그러나, 이와 같은 방법은 보호 필름을 상부 케이스 및 하부 케이스의 내면에 각각에 2회의 보호 필름들을 부착하는 과정을 필요로 하는 바, 전지셀의 제조 공정을 보다 간소화 하면서도 전지케이스의 형상 변형시에 전지케이스와 전극 탭의 접촉을 방지할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.However, this method requires a process of attaching the protective film to the inner surface of the upper case and the inner surface of the lower case twice, respectively, so that the manufacturing process of the battery cell is simplified, There is a high need for a technique capable of preventing contact between the case and the electrode tab.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 전극 리드 보다 상대적으로 넓은 폭으로 이루어진 전극 탭들이 전극 리드에 결합되어 있는 전극조립체를 수납하는 파우치형 전지셀에서, 상기 전극 리드의 상면 및 하면에 부착된 보호 필름의 일부가 전극 탭들과 전극 리드의 결합 부위까지 연장되어 있는 구조로 이루어지기 때문에, 전지케이스의 형상 변형이 있더라도 상기 연장된 보호 필름이 전지케이스와 전극 탭 사이에 위치함으로써 전지케이스와 전극 탭이 접촉하는 것을 방지할 수 있다.The inventors of the present application have conducted intensive research and various experiments and have found that a pouch-shaped battery cell accommodating an electrode assembly in which electrode tabs having a relatively wider width than an electrode lead are coupled to electrode leads And a part of the protective film attached to the upper and lower surfaces of the electrode lead extends to the joint portion between the electrode tabs and the electrode lead. Therefore, even if the battery case is deformed, It is possible to prevent the battery case from contacting with the electrode tab by being positioned between the electrode tabs.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파우치형 전지셀은, 전극조립체가 전해액과 함께 파우치형 케이스에 수납되어 있는 파우치형 전지셀로서, 상기 전극조립체는 전극 리드 보다 상대적으로 넓은 폭으로 이루어진 전극 탭들이 전극 리드에 결합되어 있고, 상기 전극 리드의 상면 및 하면에는 전지케이스의 실링부에 접하는 부분에 보호 필름이 부착되어 있으며, 상기 보호 필름은, 파우치형 케이스의 변형에 의해 케이스의 내면이 전극 탭에 접촉되는 것을 방지할 수 있도록, 보호 필름의 적어도 일부가 전극 탭들과 전극 리드의 결합 부위까지 연장되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a pouch-shaped battery cell in which an electrode assembly is housed in a pouch-shaped case together with an electrolyte, wherein the electrode assembly includes an electrode tab And a protection film is attached to the upper surface and the lower surface of the electrode lead in contact with the sealing portion of the battery case. The protection film is formed by deforming the pouch- So that at least a part of the protective film extends to the joint portion between the electrode tabs and the electrode lead.

이와 같이, 본 발명에 따른 파우치형 전지셀은, 전극 리드의 상면 및 하면에 부착되어 전극 리드와 전지케이스 실링부 사이에 개재되는 보호 필름의 일부가, 전극 탭들과 전극 리드의 결합 부위까지 연장되는 구조로 이루어지는 바, 연장된 구조의 보호 필름이 전지 케이스와 전극 탭 사이에 위치하게 된다.As described above, in the pouch-shaped battery cell according to the present invention, a part of the protective film which is attached to the upper and lower surfaces of the electrode lead and interposed between the electrode lead and the battery case sealing portion extends to the joint portion between the electrode taps and the electrode lead The elongated structure of the protective film is positioned between the battery case and the electrode tab.

따라서, 종래에 전지케이스의 형상 변형시 전지케이스의 금속층과 전극 탭의 접촉을 방지하기 위해 상부 케이스 내면에 부착하였던 테이프의 부착 과정이 불필요하게 된다.Therefore, in order to prevent contact between the metal layer of the battery case and the electrode tab when deforming the shape of the battery case, a process of attaching the tape attached to the inner surface of the upper case becomes unnecessary.

상기 전극 리드는, 전극 탭과 먼저 용접된 후 보호 필름이 부착되는 방식으로 제작되지 않고, 상기와 같은 구조의 보호 필름이 전극 리드에 부착된 상태에서 전극 탭과 용접에 의해 결합되는 방식으로 제조될 수 있다.The electrode lead is not manufactured in such a manner that the electrode lead is welded to the electrode tab and then the protective film is attached to the electrode lead, and the electrode lead is welded to the electrode lead in a state where the protective film is attached to the electrode lead. .

상기 보호 필름은 전지케이스의 밀봉을 위한 열융착 과정에서 전지케이스의 내부 접착층과 함께 융해되어 전지케이스를 밀봉하는 부재인 바, 상기 보호 필름은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 또는 폴리이미드 소재로 이루어질 수 있다.The protective film is a member that is fused together with the inner adhesive layer of the battery case to seal the battery case in a thermal fusion process for sealing the battery case. The protective film is made of polypropylene, polyethylene, polyester, or polyimide .

상기 전극 탭들의 폭은 전극 리드의 폭 보다 상대적으로 넓은 폭으로 이루어지는 바, 전극 탭들과 전극 리드의 결합 안정성을 높이기 위하여, 상기 전극 탭들과 전극 리드는 결합 방향의 중심 축을 기준으로 대칭이 되도록 결합되는 것이 바람직하다.The width of the electrode tabs may be greater than the width of the electrode leads. In order to improve the stability of connection between the electrode tabs and the electrode leads, the electrode tabs and the electrode leads are coupled to be symmetrical with respect to the central axis of the coupling direction .

하나의 구체적인 예에서, 상기 보호 필름은, 전극 리드의 상면에 위치하는 제 1 필름 부재와, 전극 리드의 하면에 위치하는 제 2 필름 부재로 이루어질 수 있으며, 상기 제 1 필름 부재는, 전극 리드가 전지케이스의 실링부에 접하는 부위에서 전극 리드와 수직인 방향으로 긴 직사각형 형상인 열융착부 및 상기 열융착부의 양측 끝단에서 각각 전극 탭의 방향으로 연장된 연장부들로 이루어질 수 있다.In one specific example, the protective film may be composed of a first film member positioned on the upper surface of the electrode lead and a second film member positioned on the lower surface of the electrode lead, wherein the first film member has an electrode lead And a plurality of extended portions extending in the direction of the electrode tabs at both ends of the heat-sealed portion, wherein the heat-sealed portion has a rectangular shape elongated in a direction perpendicular to the electrode leads at a portion in contact with the sealing portion of the battery case.

또한, 상기 제 2 필름 부재는 제 1 필름 부재의 열융착부와 동일한 형상으로 이루어질 수 있다.In addition, the second film member may have the same shape as the heat-sealed portion of the first film member.

이와 같이, 상기 보호 필름은 제 1 필름 부재와 제 2 필름 부재의 형상이 서로 상이하게 이루어지는 바, 상부 전지 케이스가 전극 탭 방향으로 오목하게 만입되면서 전극 탭과 접촉하는 것을 방지하기 위한 구조인 점을 고려할 때, 전극 리드의 상면에 위치하는 제 1 필름 부재에만 연장부들을 포함하더라도 본원발명의 목적을 달성할 수 있다.As described above, the protective film has a structure in which the first film member and the second film member are formed to have different shapes, and the upper battery case is recessed in the direction of the electrode tab to prevent contact with the electrode tab. The object of the present invention can be achieved even if the first film member located on the upper surface of the electrode lead includes the extending portions.

또한, 전극 리드의 하면에 위치하는 제 2 필름 부재가 전극 리드가 전지케이스의 실링부에 접하는 부위에서 전극 리드와 수직인 방향으로 긴 직사각형 형상으로 형성되기 때문에, 전극 리드와 전지케이스와의 밀봉력을 높일 수 있으며 전기적 절연 상태를 확보할 수 있다.In addition, since the second film member located on the lower surface of the electrode lead is formed in a rectangular shape elongated in the direction perpendicular to the electrode lead at a position where the electrode lead contacts the sealing portion of the battery case, the sealing force between the electrode lead and the battery case Can be increased and an electrically insulated state can be ensured.

상기 전극 리드에 결합된 전극 탭은 전극 리드 보다 상대적으로 넓은 폭으로 이루어지며, 전극 탭들과 전극 리드의 결합 부위까지 연장된 연장부들은 전극 탭과 전지케이스가 접촉하는 것을 방지할 수 있도록 부착되는 구조인 점을 고려할 때, 상기 연장부들의 내측 간격은 전극 리드의 폭을 기준으로 50% 내지 100%일 수 있으며, 상세하게는 80% 내지 100%일 수 있다.The electrode tab may have a width that is relatively wider than the electrode lead. The extended portions extending to the coupling portion of the electrode tabs and the electrode leads may be attached to prevent the electrode tab from contacting the battery case. The inner distance of the extensions may be 50% to 100%, more specifically 80% to 100%, based on the width of the electrode leads.

상기 연장부들의 내측 간격이 전극 리드의 폭을 기준으로 50% 보다 작은 경우에는, 상기 연장부들 사이에서 전극 탭과 전극 리드의 용접이 이루어지는 바, 용접을 위한 면적이 좁아지게 되어 용접 과정이 용이하지 않은 문제가 있고, 100% 보다 넓은 경우에는, 전극 탭이 노출되어 전지케이스와 접촉될 수 있으므로 바람직하지 않다.When the inner space of the extending portions is less than 50% based on the width of the electrode leads, the electrode tabs and the electrode leads are welded between the extended portions, so that the area for welding becomes narrow and the welding process is easy And when it is wider than 100%, it is not preferable since the electrode tab may be exposed and contact with the battery case.

하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 필름 부재와 제 2 필름 부재는 열융착부의 양측 단부 부위에서 상호 접합되어 있어서, 중심 부위에서 전극 리드가 관통되는 형상의 1단위의 부재로 이루어질 수 있다. 이와 같은 구조의 보호 필름이 전극 리드에 부착된 상태에서 전극 탭과 결합한 후, 전지케이스의 밀봉부에 위치하도록 위치 조정하고 밀봉부를 열융착하여 전지케이스의 밀봉이 이루어지게 된다.In one specific example, the first film member and the second film member are mutually joined at both side end portions of the thermally fused portion, so that the first film member and the second film member can be formed as a unit member having a shape in which the electrode lead penetrates the central portion. After the protective film having such a structure is attached to the electrode lead, it is combined with the electrode tab, and then the battery case is sealed by positioning and positioning the sealing part to be positioned in the sealing part of the battery case.

상기 연장부의 적어도 일부는 전극 탭의 상면에 접하도록 위치하는 구조일 수 있고, 예를 들어, 상기 연장부는, 전극 리드 보다 상대적으로 넓은 폭으로 이루어지고 전극 리드에 결합된 전극 탭의 양측 외주변의 상면에 접하도록 위치함으로써, 전극 탭과 전지케이스의 접촉을 방지할 수 있다.The extension portion may have a width that is relatively wider than the electrode lead, and may have a width that is larger than that of the electrode tab, It is possible to prevent contact between the electrode tab and the battery case.

한편, 전지케이스용 라미네이트 시트의 알루미늄 금속층이 음극 탭과 접촉하는 경우 급격한 전압의 하락과 함께 불안정한 Li-Al alloy가 형성되기 때문에 수분의 침투 및 전지셀의 스웰링(swelling)현상이 일어나는 점을 고려할 때, 상기 전극은 음극인 것이 바람직하며, 음극에만 상기와 같은 구조의 보호 필름을 적용하더라도, 안전성이 향상된 전지셀을 제공할 수 있다.On the other hand, when the aluminum metal layer of the laminate sheet for a battery case contacts the negative electrode tab, unstable Li-Al alloy is formed along with a drop in voltage, so that moisture penetration and swelling of the battery cell occur The electrode is preferably a negative electrode, and even if a protective film having the above-described structure is applied only to the negative electrode, a battery cell having improved safety can be provided.

상기 보호 필름의 두께는 50 μm 내지 150 μm일 수 있고, 상세하게는 70 μm 내지 110 μm일 수 있다. 상기 보호 필름의 두께가 50 μm 보다 작은 경우에는, 전극 탭과 전지케이스의 접촉 방지의 효과를 완벽하게 발휘하지 못할 수 있으며, 150 μm보다 큰 경우에는 열융착에 의한 실링부 밀봉과정이 오래 걸릴 수 있고, 밀봉력이 낮아질 수 있으므로 바람직하지 않다.The thickness of the protective film may be from 50 μm to 150 μm, and more specifically from 70 μm to 110 μm. When the thickness of the protective film is less than 50 탆, the effect of preventing contact between the electrode tab and the battery case may not be fully exhibited. If the thickness is more than 150 탆, sealing sealing by thermal fusion may take a long time And the sealing force may be lowered.

본 발명은 또한, 상기 파우치형 전지셀을 단위 전지로 포함하는 전지모듈을 제공하고, 상기 전지모듈을 포함하는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery module including the pouch-shaped battery cell as a unit cell, and a battery pack including the battery module.

본 발명은 또한, 상기 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 디바이스를 제공한다. The present invention also provides a device including the battery pack as a power source.

구체적으로, 상기 전지팩은 고온 안전성 및 긴 사이클 특성과 높은 레이트 특성 등이 요구되는 디바이스의 전원으로 사용될 수 있으며, 이러한 디바이스의 상세한 예로는 스마트 폰, 휴대폰, 노트북, 테블릿 PC, 시계 또는 안경에서 선택되는 모바일 디바이스, 또는 전지 기반 모터에 의해 동력을 받아 움직이는 파워 툴(power tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등을 포함하는 전기차; 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(electric golf cart); 전력저장용 시스템 등으로부터 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specifically, the battery pack can be used as a power source for devices requiring high-temperature safety, long cycle characteristics, and high rate characteristics. Examples of such devices include smart phones, mobile phones, notebooks, tablet PCs, A selected mobile device, or a power tool powered by a battery-based motor; An electric vehicle including an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), and the like; An electric motorcycle including an electric bike (E-bike) and an electric scooter (E-scooter); An electric golf cart; A system for power storage, and the like, but the present invention is not limited thereto.

이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.The structure of these devices and their fabrication methods are well known in the art, and a detailed description thereof will be omitted herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 파우치형 전지셀은, 전극 리드 보다 상대적으로 넓은 폭으로 이루어진 전극 탭들이 전극 리드에 결합되어 있는 전극조립체를 수납하고, 상기 전극 리드의 상면 및 하면에 부착된 보호 필름의 일부가 전극 탭들과 전극 리드의 결합 부위까지 연장되어 있는 구조로 이루어지는 바, 과도한 디개싱에 의해 전지케이스가 전지셀의 내측 방향으로 오목하게 만입되도록 형상이 변형되더라도, 연장된 보호 필름에 의해 전지케이스와 전극 탭의 접촉을 방지할 수 있다.As described above, the pouch-shaped battery cell according to the present invention accommodates an electrode assembly in which electrode tabs having a relatively wider width than the electrode leads are coupled to the electrode leads, and the electrode assemblies attached to the upper and lower surfaces of the electrode leads Even if the shape of the battery cell is deformed such that the cell case is recessed inward of the battery cell due to excessive digging, The contact between the battery case and the electrode tab can be prevented.

따라서, 전지케이스의 금속층이 음극 탭과 접촉함에 따라 전지셀의 팽창 및 전해액의 누액이 일어나는 것을 방지할 수 있으므로, 우수한 수명 특성을 갖고 안전성이 향상된 이차전지를 제공할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent the expansion of the battery cell and the leakage of the electrolyte due to the contact of the metal layer of the battery case with the negative electrode tab, thereby providing a secondary battery having excellent life characteristics and improved safety.

도 1은 일반적인 파우치형 이차전지의 단면도이다;
도 2는 하나의 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 단면도이다;
도 3은 도 2의 전극조립체를 모식적으로 나타낸 사시도이다;
도 4는 하나의 실시예에 따른 보호 필름이 적용된 전극 탭 및 전극 리드의 사시도이다;
도 5는 다른 하나의 실시예에 따른 보호 필름이 적용된 전극 탭 및 전극 리드의 측면도이다; 및
도 6은 도 5의 보호 필름을 전극 리드 방향에서 바라본 수직 단면도이다.1 is a sectional view of a general pouch type secondary battery;
2 is a cross-sectional view of a pouch type secondary battery according to one embodiment;
3 is a perspective view schematically showing the electrode assembly of FIG. 2;
4 is a perspective view of an electrode tab and an electrode tab to which a protective film according to one embodiment is applied;
5 is a side view of an electrode tab and an electrode lead to which a protective film according to another embodiment is applied; And
6 is a vertical cross-sectional view of the protective film of FIG. 5 as viewed from the direction of the electrode lead.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.

도 2는 하나의 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 단면도를 모식적으로 도시하고 있고, 도 3은 도 2의 전극조립체의 사시도를 모식적으로 도시하고 있다.2 schematically shows a cross-sectional view of a pouch-type secondary battery according to one embodiment, and Fig. 3 schematically shows a perspective view of the electrode assembly of Fig.

도 2 및 도 3을 참조하면, 파우치형 전지셀(200)은, 상부 전지케이스(201) 및 하부 전지케이스(202)로 이루어진 파우치형 전지케이스 내에 판상형의 양극(204) 및 음극(203)이 적층된 구조의 스택형 전극조립체(210)가 수납되어 있고, 음극 탭들(211)은 음극 리드(212)와 결합되어 있다. 음극 리드(212)의 상면 및 하면에는 전지케이스(201, 202)의 실링부에 접하는 부분에 보호 필름(215)이 부착되어 있고, 음극 리드(212)의 상면에 부착된 보호 필름은 음극 탭들(211)과 음극 리드(212)의 결합 부위까지 연장되는 구조로 이루어져 있다.2 and 3, the pouch-shaped battery cell 200 includes a plate-shaped anode 204 and a cathode 203 in a pouch-shaped battery case made up of an upper cell case 201 and a lower cell case 202 Stacked electrode assembly 210 is housed in a stacked structure, and the negative electrode taps 211 are coupled to the negative electrode lead 212. [ A protective film 215 is attached to the upper and lower surfaces of the cathode lead 212 in contact with the sealing portions of the battery cases 201 and 202. The protective film attached to the upper surface of the cathode lead 212 is adhered to the cathode tabs 211 and the cathode lead 212 to the joint portion.

따라서, 상부 케이스(201)가 오목하게 형상이 변형(220)되더라도, 상부 전지케이스(201)와 음극 탭(211) 사이에 보호 필름(213)이 위치하기 때문에 전지케이스와 전극 탭이 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다.Therefore, even if the upper case 201 is deformed concavely 220, since the protective film 213 is positioned between the upper cell case 201 and the negative electrode tab 211, the battery case and the electrode tab are in direct contact with each other Can be prevented.

전극 탭들(211)과 전극 리드(212)의 하부에는 전지케이스와 접촉하는 것을 방지하기 위하여 보호 테이프(214)가 전지케이스의 내측면에 부착되어 있다.A protective tape 214 is attached to the inner surface of the battery case to prevent the electrode tabs 211 and the electrode leads 212 from coming into contact with the battery case.

음극 탭(211)의 폭은 음극 리드(211)의 폭 보다 더 크고 양극 탭(221)의 폭은 양극 리드(222)의 폭 보다 더 크며, 양극에 부착된 보호 필름(223)과 음극에 부착된 보호 필름(213)의 형상에 차이가 있으나, 양극 및 음극 모두에 보호 필름(213)이 부착될 수 있으며, 전극 리드의 하면에도 보호 필름이 부착되나, 이는 설명의 편의를 위하여 생략되었다.The width of the negative electrode tab 211 is larger than the width of the negative electrode lead 211 and the width of the positive electrode tab 221 is larger than the width of the positive electrode lead 222 and the protective film 223 adhered to the positive electrode and the negative electrode The protective film 213 may be attached to both the positive electrode and the negative electrode and the protective film may be attached to the lower surface of the electrode lead but is omitted for convenience of explanation.

도 4는 하나의 실시예에 따른 보호 필름이 적용된 전극 탭 및 전극 리드의 사시도를 모식적으로 도시하고 있다. 다만, 보호 필름은 실제 적용시 하향으로 구부러진 형태일 수 있으나, 설명의 편의를 위하여 전극 탭, 전극 리드 및 보호 필름이 모두 지면과 평행하게 위치하는 것으로 도시하였다.FIG. 4 schematically shows a perspective view of an electrode tab and an electrode lead to which a protective film according to one embodiment is applied. However, the protective film may be curved downward in actual application, but for convenience of explanation, the electrode tab, the electrode lead, and the protective film are all shown to be parallel to the ground.

도 4를 참조하면, 보호 필름(320)은 전극 리드(312)의 상면에 위치하는 제 1 필름 부재(321) 및 전극 리드의 하면에 위치하는 제 2 필름 부재(322)로 이루어져 있다. 4, the protective film 320 includes a first film member 321 positioned on the upper surface of the electrode lead 312 and a second film member 322 located on the lower surface of the electrode lead.

제 1 필름 부재(321)는 전극 리드에 대해 수직인 방향으로 긴 직사각형 형상인 열융착부(323) 및 열융착부의 양측 끝단에서 전극 탭(311) 방향으로 연장된 연장부들(324)로 이루어져 있고, 제 2 필름 부재(322)는 제 1 필름 부재의 열융착부(323)와 동일한 크기 및 형상으로 이루어져 있다.The first film member 321 is composed of a thermally fused portion 323 having a rectangular shape elongated in a direction perpendicular to the electrode leads and extending portions 324 extending in the direction of the electrode tab 311 at both side ends of the thermally fused portion And the second film member 322 has the same size and shape as the heat-sealed portion 323 of the first film member.

연장부들(324)은 전극 탭(311)의 양측 외주변의 상면에 접하도록 위치하고 있으며, 전극 탭(311)과 전극 리드(312)는 연장부들 사이에서 용접(330)에 의해 결합되어 있다.The electrode tab 311 and the electrode lead 312 are coupled to each other by welding 330 between the extended portions 324 and the electrode tab 311.

제 1 필름 부재(321) 및 제 2 필름 부재(322)는 열융착부(323)의 양측 단부 부위에서 상호 접합되어 있어서, 중심 부위에서 전극 리드가 관통되는 형상의 1단위 부재로 이루어져 있다.The first film member 321 and the second film member 322 are bonded to each other at both side end portions of the thermally fused portion 323 and are made of a unit member having a shape in which the electrode leads penetrate the central portion.

연장부들(324)의 내측 간격(w2)은 전극 리드의 폭(w1)을 기준으로 50% 내지 100%로 이루어지기 때문에, 연장부들(324)이 전극 리드(312)의 상면과 중첩되도록 위치할 수 있다.Since the inner space w2 of the extending portions 324 is 50% to 100% based on the width w1 of the electrode leads, the extended portions 324 are positioned to overlap the upper surface of the electrode leads 312 .

도 5는 다른 하나의 실시예에 따른 보호 필름이 적용된 전극 탭 및 전극 리드의 측면도를 모식적으로 도시하고 있다.FIG. 5 schematically shows a side view of an electrode tab and an electrode lead to which a protective film according to another embodiment is applied.

도 5를 참조하면, 전극 탭(411)은 전극 리드(412)의 일측 끝단 상면에서 결합하고 있고, 전극 리드(412)의 상면에는 전극 탭(411)과 전극 리드(412)의 결합부까지 연장된 연장부를 포함하는 제 1 필름 부재(421)가 위치하며, 전극 리드(412)의 하면에는 전극 리드와 수직인 방향으로 긴 직사각형 형태의 제 2 필름 부재(422)가 위치하고 있다.5, the electrode tab 411 is coupled to the upper surface of one end of the electrode lead 412, and the electrode tab 411 is extended to the coupling portion of the electrode tab 411 and the electrode lead 412 on the upper surface of the electrode lead 412. [ And a second film member 422 having a rectangular shape elongated in the direction perpendicular to the electrode leads is positioned on the lower surface of the electrode lead 412. The first film member 421 includes the extended portions 421,

도 6은 도 5의 보호 필름을 전극 리드 방향에서 바라본 수직 단면도를 모식적으로 도시하고 있다.Fig. 6 schematically shows a vertical sectional view of the protective film of Fig. 5 as viewed from the electrode lead direction.

도 6을 참조하면, 제 1 보호 필름(421) 및 제 2 보호 필름(422)의 양측 끝단이 서로 접합되어 있고, 중심부위에서 전극 리드(412)가 관통하는 형상으로 이루어져 있다. 보호 필름(420)은 밀봉부의 열융착이 이루어 지기 전에 중심부를 관통하도록 전극 리드를 포함하는 구조일 수 있으며, 또는, 2 단위로 분리되는 제 1 보호 필름(421) 및 제 2 보호 필름(422) 사이에 전극 리드(412)를 위치한 상태에서 밀봉부의 열융착에 의해 양측 끝단이 접합되는 구조일 수 있다.6, both ends of the first protective film 421 and the second protective film 422 are bonded to each other, and the electrode lead 412 penetrates the central portion. The protective film 420 may have a structure including an electrode lead so as to penetrate the central portion before the sealing portion is thermally fused, or the first protective film 421 and the second protective film 422, And the electrode leads 412 may be positioned between the both ends of the sealing portion by thermal fusion.

이와 같이, 본 발명에 따른 파우치형 전지셀은, 전극 리드의 상면에 위치하는 제 1 필름 부재가 전극 탭 및 전극 리드의 결합부까지 연장되는 구조로 이루어지기 때문에, 전지케이스와 전극 탭의 접촉을 방지하여 안전성이 향상된 전지셀을 제공할 수 있다.As described above, the pouch-shaped battery cell according to the present invention has a structure in which the first film member located on the upper surface of the electrode lead extends to the coupling portion of the electrode tab and the electrode lead, It is possible to provide a battery cell having improved safety.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (13)

전극조립체가 전해액과 함께 파우치형 케이스에 수납되어 있는 파우치형 전지셀로서,
상기 전극조립체는 전극 리드 보다 상대적으로 넓은 폭으로 이루어진 전극 탭들이 전극 리드에 결합되어 있고;
상기 전극 리드의 상면 및 하면에는 전지케이스의 실링부에 접하는 부분에 보호 필름이 부착되어 있으며;
상기 보호 필름은, 파우치형 케이스의 변형에 의해 케이스의 내면이 전극 탭에 접촉되는 것을 방지할 수 있도록, 보호 필름의 적어도 일부가 전극 탭들과 전극 리드의 결합 부위까지 연장되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.A pouch-shaped battery cell in which an electrode assembly is housed in a pouch-type case together with an electrolyte,
Wherein the electrode assembly has electrode tabs having a relatively larger width than an electrode lead, the electrode tabs being coupled to the electrode leads;
A protective film is attached to the upper and lower surfaces of the electrode lead at a portion in contact with the sealing portion of the battery case;
The protective film has a structure in which at least a part of the protective film extends to a bonding portion between the electrode tabs and the electrode lead so as to prevent the inner surface of the case from contacting the electrode tab due to the deformation of the pouch- Wherein the pouch-shaped battery cell is a pouch type battery cell. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 리드는 보호 필름이 부착된 상태에서 전극 탭과 용접에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.The pouch type battery cell according to claim 1, wherein the electrode leads are welded to the electrode tabs with the protective film attached thereto. 제 1 항에 있어서, 상기 보호 필름은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 또는 폴리이미드 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.The pouch type battery cell according to claim 1, wherein the protective film is made of polypropylene, polyethylene, polyester, or polyimide. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 탭들과 전극 리드는 결합 방향의 중심 축을 기준으로 대칭이 되도록 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.The pouch type battery cell according to claim 1, wherein the electrode tabs and the electrode leads are coupled symmetrically with respect to a central axis of a coupling direction. 제 1 항에 있어서, 상기 보호 필름은, 전극 리드의 상면에 위치하는 제 1 필름 부재와, 전극 리드의 하면에 위치하는 제 2 필름 부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.The pouch-shaped battery cell according to claim 1, wherein the protective film comprises a first film member positioned on the upper surface of the electrode lead, and a second film member positioned on the lower surface of the electrode lead. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 필름 부재는,
전극 리드가 전지케이스의 실링부에 접하는 부위에서 전극 리드와 수직인 방향으로 긴 직사각형 형상인 열융착부; 및
상기 열융착부의 양측 끝단에서 각각 전극 탭의 방향으로 연장된 연장부들;
로 이루어진 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.6. The image forming apparatus according to claim 5,
A thermally fused portion having a rectangular shape elongated in a direction perpendicular to the electrode lead at a portion where the electrode lead contacts the sealing portion of the battery case; And
Extending portions extending from both ends of the heat-sealed portion in the direction of the electrode tabs;
Wherein the pouch-shaped battery cell comprises a pouch-shaped battery cell. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 필름 부재는 제 1 필름 부재의 열융착부와 동일한 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.The pouch-type battery cell according to claim 5, wherein the second film member has the same shape as the heat-sealed portion of the first film member. 제 6 항에 있어서, 상기 연장부들의 내측 간격은 전극 리드의 폭을 기준으로 50% 내지 100%인 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.The pouch type battery cell according to claim 6, wherein an inner space of the extending portions is 50% to 100% based on a width of the electrode leads. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 필름 부재와 제 2 필름 부재는 열융착부의 양측 단부 부위에서 상호 접합되어 있어서, 중심 부위에서 전극 리드가 관통되는 형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.The pouch type battery cell according to claim 5, wherein the first film member and the second film member are bonded to each other at both side end portions of the thermally fused portion so that the electrode lead penetrates the central portion. 제 5 항에 있어서, 상기 연장부의 적어도 일부는 전극 탭의 상면에 접하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.The pouch-shaped battery cell according to claim 5, wherein at least a part of the extended portion is positioned to abut the upper surface of the electrode tab. 제 10 항에 있어서, 상기 연장부는 전극 리드에 결합된 전극 탭의 양측 외주변의 상면에 접하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.11. The pouch-type battery cell according to claim 10, wherein the extension portion is positioned so as to be in contact with the upper surface of the outer periphery of both sides of the electrode tab coupled to the electrode lead. 제 1 항에 있어서, 상기 전극은 음극인 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.The pouch type battery cell according to claim 1, wherein the electrode is a cathode. 제 1 항에 있어서, 상기 보호 필름의 두께는 50 μm 내지 150 μm인 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.
The pouch-type battery cell according to claim 1, wherein the thickness of the protective film is 50 to 150 μm.
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