KR20180105007A - 이차 전지 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 기재는 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극 조립체, 상기 제1 전극에 전기적으로 연결된 제1 전극 탭, 상기 제2 전극에 전기적으로 연결된 제2 전극 탭, 그리고 상기 전극 조립체를 수용하며 서로 마주보게 배치되는 제1 외장재 및 제2 외장재를 포함하고, 상기 제1 외장재 및 상기 제2 외장재 중 적어도 하나는, 상기 제1 전극 탭을 외부로 인출시키는 제1 인출부 및 상기 제2 전극 탭을 외부로 인출시키는 제2 인출부 중 적어도 하나를 포함하는 이차 전지 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.

Description

이차 전지 및 이를 포함하는 표시 장치{RECHARGEABLE BATTERY AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 이차 전지 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
이차 전지는 양극과 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터로 구성된 전극 어셈블리와 상기 전극 어셈블리가 수납되는 케이스로 구성된다. 이차 전지의 케이스로는 원통형 케이스, 각형 케이스 또는 파우치형 케이스 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
특히, 파우치형 케이스는 얇은 두께의 셀 제작에 특히 적합하며 구조가 간단하여 제작이 용이한 장점이 있어 주로 이용되고 있다.
본 기재의 일 실시예는 내투습성 및 유연성이 향상된 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 기재의 다른 실시예는 상기 이차 전지를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
일 측면에서, 본 기재는, 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극 조립체, 상기 제1 전극에 전기적으로 연결된 제1 전극 탭, 상기 제2 전극에 전기적으로 연결된 제2 전극 탭, 그리고 상기 전극 조립체를 수용하며 서로 마주보게 배치되는 제1 외장재 및 제2 외장재를 포함하고, 상기 제1 외장재 및 상기 제2 외장재 중 적어도 하나는, 상기 제1 전극 탭을 외부로 인출시키는 제1 인출부 및 상기 제2 전극 탭을 외부로 인출시키는 제2 인출부 중 적어도 하나를 포함하는 이차 전지를 제공한다.
다른 측면에서, 본 기재는, 기판, 상기 기판의 제1 면에 위치하는 표시 패널, 그리고 상기 제1 면의 반대 면인 제2 면에 위치하고 상기 표시 패널과 전기적으로 연결되어 전원을 공급하는 본 기재에 따른 이차 전지를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
본 기재의 일 실시예에 따른 이차 전지는 1회의 공정으로 외장재를 밀봉할 수 있기 때문에 수분 차단성이 매우 우수하면서도 뛰어난 유연성을 갖는다.
본 기재의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 상기 이차 전지를 전원 공급 장치로 포함하기 때문에 우수한 유연성을 갖는 표시 장치를 구현할 수 있다.
도 1은 본 기재의 일 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 이차 전지에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에서 제2 외장재를 제거하고 z축 하부에서 바라본 xy 평면도이다.
도 4는 본 기재의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 xy 평면도이다.
도 5는 도 4에서 제3 및 제4 밀봉부의 변경한 변형예를 나타낸 것이다.
도 6 및 도 7은 각각 본 기재의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 xy 평면도이다.
도 8은 본 기재의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이다.
도 9는 도 8의 이차 전지에 대한 분해 사시도이다.
도 10은 본 기재의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 11은 본 기재의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도를 나타낸 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 기재의 일 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이고, 도 2는 도 1의 이차 전지에 대한 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에서 제2 외장재를 제거하고 z축 하부에서 상부를 향해 바라본 xy 평면도이다.
도 1 내지 도3을 참고하면, 본 기재의 일 실시예에 따른 이차 전지(100)는, 전극 조립체(10), 전극 조립체(10)와 전기적으로 연결된 제1 전극 탭(21) 및 제2 전극 탭(22), 그리고 전극 조립체(10)를 수용하는 제1 외장재(151) 및 제2 외장재(152)를 포함한다.
제1 외장재(151) 및 제2 외장재(152)는 서로 마주보고 배치되며, 내부에 전극 조립체(10)를 수용한다. 제1 외장재(151) 및 제2 외장재(152)는, 제2 외장재(152)의 가장자리를 따라 위치하는 밀봉 영역(150)을 통해 서로 부착된다. 도 2에는 제2 외장재(152)에 밀봉 영역(150)이 형성된 경우를 도시하였으나, 제1 외장재(151)의 가장자리를 따라 밀봉 영역이 위치할 수도 있음은 물론이다.
본 기재에서 제1 외장재(151) 및 제2 외장재(152) 중 적어도 하나는 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예에서, 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)는 제1 외장재(151)의 일 단부에 소정의 간격을 두고 위치할 수 있다. 즉, 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)는 제1 외장재(151)의 일 단부에 x축 방향으로 나란하게 위치할 수 있다. 또한, 도시하지는 않았으나, 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)는 제2 외장재(152)의 일 단부에 소정의 간격을 두고 위치할 수도 있다.
제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)는 제1 외장재(151) 및/또는 제2 외장재(152) 중 적어도 하나를 관통하여 형성된다. 이에 따라 제1 인출부(31)는 제1 전극 탭(21)을 외장재의 외부로 인출하고, 제2 인출부(32)는 제2 전극 탭(22)을 외장재의 외부로 인출하는 역할을 한다.
제1 전극 탭(21) 및 제2 전극 탭(22)이 손상되지 않으면서 외부로 인출될 수 있다면, 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)를 형성하기 위하여 제1 외장재(151) 및/또는 제2 외장재(152)를 관통하는 부분이 이루는 형상은 특별히 한정되지 않는다.
다음으로, 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)는 제1 외장재(151) 및/또는 제2 외장재(152)를 관통하여 형성되므로 제1 및 제2 전극 탭(21, 22)이 인출된 후 이를 밀봉할 필요가 있다. 즉, 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)는 제1 밀봉부(41) 및 제2 밀봉부(42)에 의해 각각 밀봉될 수 있다.
제1 밀봉부(41) 및 상기 제2 밀봉부(42) 중 적어도 하나는, 예를 들면, 폴리이소부틸(Polyisobutyl, PIB), 부틸러버 (Butyl Rubber), 폴리테트라 플루오로에틸렌 (Polytetrafluoroethylene, PTFE), 에폭시 (Epoxy), 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane, PDMS), 폴리프로필렌 (Polypropylene, PP), 폴리에틸렌 (Polyethylene, PE), 세라믹 (Ceramic)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종을 이상을 포함할 수 있다.
전극 조립체(10)는 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 교대로 적층되고, 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이에는 분리막(13)이 개재된다. 또한, 제1 전극(11)은 제1 전극 탭(21)과 전기적으로 연결되고, 제2 전극(12)은 제2 전극 탭(22)과 전기적으로 연결된다.
도 2에는 사각 시트(sheet) 형상으로 이루어진 제1 전극(11), 제2 전극(12) 및 분리막(13)을 각각 하나만 도시하였으나, 복수 개의 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)이 분리막(13)을 사이에 두고 교대로 적층될 구조일 수도 있다. 또한, 띠 형상의 제1 전극과 제2 전극 사이에 분리막이 개재되어 권취된 후 가압하여 납작한 구조로 이루어질 수 있다.
본 기재에서 제1 전극(11)은 양극이고, 제2 전극(12)은 음극일 수 있으나, 경우에 따라, 제1 전극(11)이 음극이고, 제2 전극(12)이 양극일 수도 있다. 이하에서는 편의상 제1 전극(11)은 양극이고, 제2 전극(12)은 음극인 경우를 예로 설명하기로 한다.
제1 전극(11)은 금속 박판의 집전체에 양극 활물질을 도포한 코팅부(11b), 및 양극 활물질을 도포하지 않아 노출된 집전체로 설정되는 무지부(11a)를 포함한다. 예를 들면, 제1 전극(11)의 집전체 및 제1 전극 탭(21)은 알루미늄(Al)으로 형성될 수 있다.
제2 전극(12)은 제1 전극(11)의 활물질과 음극 활물질을 금속 박판의 집전체에 도포한 코팅부(12b), 및 음극 활물질을 도포하지 않아 노출된 집전체로 설정되는 무지부(12a)를 포함한다. 예를 들면, 제2 전극(12)의 집전체 및 제2 전극 탭(22)은 구리(Cu)로 형성될 수 있다.
또한, 상기 코팅부(11b, 12b)는 제1 전극(11) 및 제2 전극(12) 집전체의 양면에 형성될 수 있다. 다만, 전극 조립체(10)의 최외곽에 위치하는 제1 전극(11) 및/또는 제2 전극(12)의 경우 에너지 밀도 및 전극 조립체(10)의 박막화 등을 고려할 때 제1 외장재(151) 및 제2 외장재(152)와 접촉하는 부분에는 코팅부(11b, 12b)가 형성되지 않는 것이 바람직하다.
제1 전극(11) 및 제2 전극(12)은 무지부(11a, 12a)를 폭 방향(x축 방향) 양측으로 번갈아 배치할 수도 있다. 즉, 도 3에서 제1 전극(11)의 무지부(11a)는 좌측에 배치되고, 제2전극(12)의 무지부(12a)는 우측에 배치된다.
또한, 제1 전극 탭(21)은 제1 전극(11)의 무지부(11a)에 연결되고, 제2 전극 탭(22)은 제2 전극(12)의 무지부(12a)에 연결된다. 따라서 제1 외장재(151) 및 제2 외장재(152)의 일측 외부에서 제1 및 제2전극 탭(21, 22)은 소정의 간격을 간격을 두고 이격 배치된다. 제1 및 제2전극 탭(21, 22)은 무지부(11a, 12a)에 용접으로 연결될 수도 있고, 무지부(11a, 12a)가 길게 연장되도록 형성하여 제1 및 제2전극 탭(20, 21) 역할을 하도록 구성될 수도 있다.
제1 전극(11)의 무지부(11a) 및 제2 전극(12)의 무지부(12a)의 위치는 전술한 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)의 위치에 따라 변경될 수 있으며, 이에 따라 제1 및 제2전극 탭(21, 22)의 위치도 함께 변경될 수 있다.
분리막(13)은 제1 전극(11) 및 제2 전극(12)을 분리하고 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로 이차 전지에서 통상적으로 사용되는 것이라면 모두 사용 가능하다. 예를 들면, 유리 섬유, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌 또는 이들의 조합물 중에서 선택된 것일 수 있으며, 부직포 또는 직포 형태일 수 있다. 또한, 내열성 또는 기계적 강도 확보를 위해 세라믹 성분 또는 고분자 물질이 포함된 조성물로 코팅된 분리막이 사용될 수도 있으며, 선택적으로 단층 또는 다층 구조로 사용될 수 있다.
한편, 제1 외장재(151)는 제1 수지층(151a), 투습 방지층(152b) 및 제2 수지층(151c)이 순서대로 적층된 구조일 수 있으며, 제2 수지층(151c)이 전극 조립체(10)와 접촉하도록 배치된다. 이때, 제2 외장재(152)는 제1 외장재(151)와 동일한 구조일 수 있다.
먼저, 제1 수지층(151a)은, 기재 및 보호층의 역할을 한다. 제1 수지층(151a), 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 공중합 폴리에스테르, 폴리카보네이트 및 나일론필름으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
투습 방지층(152b)은 본 기재에 따른 이차 전지(100)에서 수분 등이 침투하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 투습 방지층(152b)은, 예를 들면, 철(Fe), 탄소(C), 크롬(Cr) 및 망간(Mn)의 합금, 철(Fe), 탄소(C), 크롬(Cr) 및 니켈(Ni)의 합금, 구리(Cu), 알루미늄(Al) 또는 그 등가물 및 이산화규소(SiO2), 산화 알루미늄(Al2O3) 등의 세라믹 (Ceramic)으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 투습 방지층(152b)은 이차 전지(100)의 유연성을 해치지 않는 범위에서 가능한 한 두껍게 형성되는 것이 투습 방지 등의 효과 면에서 바람직하다.
제2 수지층(151c)은, 분리막(13) 또는 활물질이 코팅되지 않은 제1 전극(11) 또는 제2 전극(12)의 일 면과 접착시키는 역할을 한다. 경우에 따라, 제2 수지층(151c)은 제1 외장재(151) 및 제2 외장재(152)의 가장자리에 위치하는 밀봉부(150)를 별도의 접착제 없이 열 융착 등을 이용하여 직접 접착시키는 역할을 할 수도 있다. 제2 수지층(151c)은, 예를 들면, 폴리올레핀 또는 폴리올레핀의 공중합체로 형성될 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌(poly ethylene, PE) 또는 폴리프로필렌(poly propylene, PP)으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일반적으로 이차 전지에서 각 전극과 연결되는 전극 탭은 상부 외장재 및 하부 외장재 사이로 인출되는 구조를 가진다. 예를 들어, 상부 및 하부 외장재가 사각 형상인 경우 밀봉 영역은 사각 고리 형상이므로 적어도 4개의 밀봉 면을 가지고, 전극 탭은 이러한 밀봉 면 중 적어도 하나의 면과 직, 간접적으로 접촉하며 외부로 인출될 수 있었다.
상부 및 하부 외장재를 밀봉하는 공정은, 예를 들면, 상부 및 하부 외장재의 가장자리를 열 융착을 통해 밀봉할 수 있다. 그런데 전극 탭이 인출되는 밀봉 면은 전극 탭이 위치하는 부위를 피해서 열을 가하여야 하므로 전극 탭이 인출되지 않는 밀봉 면과 별도로 밀봉 공정을 진행할 수 밖에 없었다.
따라서, 밀봉 면들 중 일부는 두 번 이상 열 융착되는 영역이 존재하였고, 밀봉 공정에서 이러한 영역에 위치하는 외장재의 재료가 변형되거나 밀봉 불량이 발생하는 경우가 빈번하게 발생하였다. 이는 외장재 내부로 수분이 침투되거나 외장재 내부의 전해액이 외부로 누출되는 결과를 초래하는 문제점이 있었다.
그러나 본 기재에서 제1 전극 탭(21) 및 제2 전극 탭(22)은 제1 및 제2 외장재(151, 152) 사이로 인출되는 것이 아니라, 제1 외장재(151) 또는 제2 외장재(152)의 일 단부에 위치하는 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)를 통해 각각 외부로 인출된다. 따라서, 본 기재에서 제1 외장재(151) 및 제2 외장재(152)의 가장자리를 상호 접합시키는 밀봉 공정은 제1 외장재(151) 또는 제2 외장재(152)의 가장자리 전체를 동시에 열 융착하거나 가장 자리 전체에 접착제를 도포하는 1회의 공정으로 수행될 수 있다. 즉, 제1 외장재(151) 및 제2 외장재(152)의 가장자리의 모든 면을 동시에 접합할 수 있다.
또한, 상기와 같은 1회의 접합 공정은 배치 타입(batch type) 또는 인-라인 타입(in-line type)으로 복수의 이차 전지에 밀봉 공정을 동시에 수행할 수 있기 때문에 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
도 4에는 본 기재의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 xy 평면도를 나타내었다. 본 실시예의 이차 전지(101)를 설명함에 있어 전술한 도 1 내지 도 3에 따른 이차 전지(100)와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참고하면, 본 실시예의 이차 전지(101)는 제1 인출부(31)를 덮는 제3 밀봉부(43)와 제2 인출부(32)를 덮는 제4 밀봉부(44)를 더 포함할 수 있다.
제3 밀봉부(43) 및 제4 밀봉부(44)는, 예를 들면, 절연 테이프, 밀봉 테이프 (3M社 4411N), 캡톤 테이프 (Kapton tape), 폴리이미드 테이프 (polyimide tape) 중 적어도 하나일 수 있다.
이와 같이 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)를 각각 덮는 제3 밀봉부(43)와 제4 밀봉부(44)를 더 포함하는 경우, 이차 전지(101) 내부의 전해액 등이 누출되는 것을 보다 잘 예방할 수 있으므로 내구성을 보다 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 5에는 도 4에서 제3 및 제4 밀봉부(43, 44)를 변경한 변형예를 나타내었다. 도 5를 참고하면, 제3 및 제4 밀봉부는 일체로 연장되어 제5 밀봉부(45)를 구성할 수 있다. 이 경우 밀봉 공정의 편의성이 증대되는 장점이 있다.
도 6 에는 본 기재의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 xy 평면도를 나타내었다. 도 6에는 편의상 도 3과 같이 제2 외장재를 제거한 상태의 xy 평면도를 나타내었다. 본 실시예의 이차 전지(102)를 설명함에 있어 전술한 도 1 내지 도 3에 따른 이차 전지(100)와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 실시예에 따른 이차 전지(102)에 도 4 및 도 5에서 설명한 다른 실시예에 다른 이차 전지(101)의 추가 구성 및/또는 변형예를 적용할 수 있다.
도 6을 참고하면, 제1 인출부(31)는 제1 외장재(151)의 제1 단부(E1)에 위치하고, 제2 인출부(32)는 제1 외장재(151)의 제1 단부(E1)와 마주보는 제2 단부(E2)에 위치할 수 있다. 또는, 도시하지는 않았으나, 제1 인출부(31)는 제2 외장재(152)의 제1 단부에 위치하고, 제2 인출부(32)는 제2 외장재(152)의 제1 단부와 마주보는 제2 단부에 위치할 수도 있다.
즉, 제1 인출부(31) 및 제2 인출(32)부는, 모두 제1 외장재(152) 또는 제2 외장재(152) 중 어느 하나에만 형성되되, 서로 마주보는 단부에 각각 위치할 수 있다. 또한, 본 실시예에서 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)는 제1 외장재(151) 또는 제2 외장재(152)에서 대각선 방향으로 서로 마주보고 위치할 수 있다.
도 7에는 본 기재의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 xy 평면도를 나타내었다. 도 7에는 편의상 도 3과 같이 제2 외장재를 제거한 상태의 xy 평면도를 나타내었다. 본 실시예의 이차 전지(103)를 설명함에 있어 전술한 도 1 내지 도 3에 따른 이차 전지(100)와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 실시예에 따른 이차 전지(103)에 도 4 및 도 5에서 설명한 다른 실시예에 따른 이차 전지(101)의 추가 구성 및/또는 변형예를 적용할 수 있다.
도 7을 참고하면, 제1 인출부(31)는 제1 외장재(151)의 제1 단부(E1)에 위치하고, 제2 인출부(32)는 제1 외장재(151)의 제1 단부(E1)와 마주보는 제2 단부(E2)에 위치하되, 제1 인출부(31)와 제2 인출부(32)는 이차 전지(103)의 길이 방향으로 서로 마주보고 위치할 수 있다. 또는, 도시하지는 않았으나, 제1 인출부(31)는 제2 외장재(152)의 제1 단부에 위치하고, 제2 인출부(32)는 제2 외장재(152)의 제1 단부와 마주보는 제2 단부에 위치하며, 제1 인출부(31)와 제2 인출부(32)가 이차 전지(103)의 길이 방향으로 서로 마주보고 위치할 수도 있다.
즉, 제1 인출부(31) 및 제2 인출(32)부는, 모두 제1 외장재(152) 또는 제2 외장재(152) 중 어느 하나에만 형성되되, 서로 마주보는 단부에 각각 위치하며, y축 방향으로 동일한 축 상에 제1 인출부(31)와 제2 인츨부(32)가 위치할 수 있다.
도 7에는 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)가 이차 전지(103)의 폭 방향 중앙에 서로 마주보고 위치하는 경우를 도시하였다. 또한, 도시하지는 않았으나, 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)는 도 7의 x축 방향 좌측 영역에서 서로 마주보고 위치하거나, x축 방향 우측 영역에서 서로 마주보고 위치할 수도 있다.
도 8에는 본 기재의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 사시도를 나타내었고, 도 9는 도 8의 이차 전지에 대한 분해 사시도를 나타내었다. 본 실시예의 이차 전지(103)를 설명함에 있어 전술한 도 1 내지 도 3에 따른 이차 전지(100)와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 실시예에 따른 이차 전지(104)에 도 4 및 도 5에서 설명한 다른 실시예에 따른 이차 전지(101)의 추가 구성 및/또는 변형예를 적용할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참고하면, 제1 인출부(31)는 제1 외장재(151)의 일 단부에 위치하고, 제2 인출부(32)는 제2 외장재(152)의 일 단부에 위치할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 제1 인출부(31)는 제2 외장재(152)의 일 단부에 위치하고, 제2 인출부(32)는 제1 외장재(151)의 일 단부에 위치할 수도 있다.
도 8 및 도9에는 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)가 제1 외장재(151) 및 제2 외장재(152)에 각각 형성되되, z축 방향으로 평행한 일 단부에 위치하는 경우를 나타내었다. 이때, 제1 인출부(31)는 x축 방향으로 좌측, 제2 인출부(32)는 x축 방향으로 우측에 위치할 수도 있고, 제1 인출부(31)는 x축 방향으로 우측, 제2 인출부(32)는 x축 방향으로 좌측에 위치할 수도 있다. 또는 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)가 z축 방향으로 동일한 축에 위치할 수도 있다.
또는, 제1 인출부(31)는 제1 외장재(151)에 위치하고, 제2 인출부(32)는 제2 외장재(152)에 위치하되, 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)의 위치가, 도 6 및 도 7에서 설명한 것처럼 형성될 수도 있다.
즉, 제1 인출부(31)는 제1 외장재(151)에 위치하고, 제2 인출부(32)는 제2 외장재(152)에 위치한다는 점만 제외하면 xy 평면상에서 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)는 도 6 및 도 7과 동일하게 형성될 수도 있다. 따라서, 제1 인출부(31) 및 제2 인출부(32)는 도 6에 따른 실시예에서 설명한 것처럼 대각선 방향으로 마주보고 위치할 수도 있고, 도 7에 따른 실시예에서 설명한 것처럼 것처럼 y축 방향으로 동일한 축 상에 위치할 수도 있다.
도 10에는 본 기재의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도를 나타내었다. 본 실시예의 이차 전지(105)를 설명함에 있어 전술한 도 1 내지 도 3에 따른 이차 전지(100)와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 실시예에 따른 이차 전지(105)에 도 4 내지 도 9에서 설명한 다른 실시예에 따른 이차 전지(101, 102, 103, 104)의 추가 구성 및/또는 변형예을 적용할 수 있다.
도 10을 참고하면, 본 실시예에 따른 이차 전지(105)에서 제1 외장재(151) 및 제2 외장재(152) 중 적어도 하나는 단일층 구조일 수 있다.
이때, 상기 단일층 구조를 갖는 제1 외장재(151) 및 제2 외장재(152) 중 적어도 하나는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리아릴레이트(Polyarylate, PAR), 폴리에테르이미드(Polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(Polyethersulfone, PES) 및 폴리이미드(PI), 폴리프로필렌 (Polypropylene, PP), 폴리에틸렌 (polyethylene, PE), 폴리테트라플루오로에틸렌 (Polytetrafluoroethylene, PTFE), 클로로트리플루오로에틸렌 (Chlorotrifluoroethylene, CTFE), 나일론 (Nylon)을 포함하는 고분자 수지; 그리고, 박막 유리 (thin glass) 및 박막 산화알루미늄 (thin Al2O3)을 포함하는 박막 세라믹 (thin ceramic)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 물질로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 단일층 구조를 갖는 제1 외장재(151) 및/또는 제2 외장재(152)의 두께는 5㎛ 내지 500㎛, 보다 바람직하게는 50㎛ 내지 200㎛ 또는 50㎛ 내지 20㎛일 수 있다. 제1 외장재 (151) 및/또는 제2 외장재(152)의 두께가 50㎛ 미만일 경우에는 플렉서블 한 특성은 향상되고 단위 부피당 밧데리의 용량은 향상 될 수 있으나, 외부로부터 수분이나 데미지에 약할 수 있고, 500㎛ 초과일 경우 외부로부터 수분이나 데미지에는 강하지만 플렉서블 특성을 잃어 버리고 단위 부피당 밧데리 용량은 감소 할 수 있다.
본 실시예에서 제1 외장재(151) 및/또는 제2 외장재(152) 중 적어도 하나는 가장 자리를 따라 위치하는 접착층을 더 포함할 수 있다.
상기 접착층은, 예를 들면, 글라스 프릿(Glass frit), 부틸 러버(Butyl rubber), 핫 부틸(Hot butyl), 에폭시(Epoxy)계 접착제, 폴리 우레탄(Poly urethane)계 접착제, 아크릴레이트(Acrylate)계 접착제, 세라믹(Ceramic)계 접착제 및 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE)계 접착제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 실시예와 같이 제1 외장재(151) 및 제2 외장재(152)가 단일층 구조로 형성된 이차 전지(105)를 표시 장치에 적용하는 경우 벤딩 특성이 보다 우수한 표시 장치를 구현할 수 있다.
다음으로, 본 기재의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 살펴보기로 한다. 도 11에는 본 기재의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도를 나타내었다.
도 11을 참고하면, 본 기재의 일 실시예에 따른 표시 장치는 기판(110), 표시 패널(200) 및 전술한 본 기재에 따른 이차 전지(100)를 포함할 수 있다.
이때, 기판(110)은 유연하여 잘 구부러지는 플렉서블 기판일 수 있으며, 예를 들면, 플라스틱 등을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 기판(110)은 폴리에틸렌에테르프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEL), 폴리에테르술폰(PES) 및 폴리이미드(PI)로 이루어진 고분자 수지; 박막 유리 (thin glass) 및 박막 산화알루미늄 (thin Al2O3)등으로 이루어진 박막 세라믹 (thin ceramic)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
기판(110)의 제1 면에는 표시 패널(200)이 위치할 수 있다. 표시 패널(200)로는 플렉서블 표시 장치로 구현될 수 있는 것이면 제한 없이 적용할 수 있으며, 예를 들면, 상기 표시 패널(200)은 유기발광장치(OLED)의 표시 패널 또는 유기태양전지(OPV)의 표시 패널일 수 있다.
기판(110)에서 제1 면의 반대면인 제2 면, 즉, 상기 표시 패널(200)이 위치하는 면의 반대면에는 전술한 본 기재에 따른 이차 전지(100) 위치할 수 있다. 도 11에는 편의상 일 실시예에 따른 이차 전지(100)를 표시하였으나, 도 4 내지 도 9에서 설명한 다른 실시예에 따른 이차 전지를 본 기재의 표시 장치에 적용할 수도 있다.
표시 패널(200) 위에는 제1 보호층(300)이 위치한다. 제1 보호층(300)은 기판(110) 위에 위치하는 표시 패널(200)을 외부로부터 밀봉시켜 보호한다.
이차 전지(100) 하부에는 제2 보호층(400)이 위치하고, 기판(110)과 제2 보호층(400)의 가장자리를 따라 제3 보호층(450)이 위치한다. 제2 보호층(400) 및 제3 보호층(450)은 기판(110)의 하부에 위치하는 이차 전지(100)를 외부로부터 밀봉시켜 보호한다.
이상으로 도면을 참조하여 본 기재에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 기재는 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 기재의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
31: 제1 인출부
32: 제2 인출부
41: 제1 밀봉부
42: 제2 밀봉부
151: 제1 외장재
151: 제2 외장재
100, 101, 102, 103, 104, 105: 이차 전지
10: 전극 조립체
21: 제1 전극 탭
22: 제2 전극 탭
11: 제1 전극
12: 제2 전극
13: 분리막

Claims (20)

  1. 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극 조립체;
    상기 제1 전극에 전기적으로 연결된 제1 전극 탭;
    상기 제2 전극에 전기적으로 연결된 제2 전극 탭; 그리고
    상기 전극 조립체를 수용하며 서로 마주보게 배치되는 제1 외장재 및 제2 외장재;
    를 포함하고,
    상기 제1 외장재 및 상기 제2 외장재 중 적어도 하나는,
    상기 제1 전극 탭을 외부로 인출시키는 제1 인출부 및 상기 제2 전극 탭을 외부로 인출시키는 제2 인출부 중 적어도 하나를 포함하는 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 인출부 및 상기 제2 인출부는,
    상기 제1 외장재 및 상기 제2 외장재 중 적어도 하나의 일 단부에 소정의 간격을 두고 위치하는 이차 전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 인출부는 상기 제1 외장재의 제1 단부에 위치하고,
    상기 제2 인출부는 상기 제1 외장재의 상기 제1 단부와 마주보는 제2 단부에 위치하는 이차 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 인출부 및 상기 제2 인출부는 상기 이차 전지의 길이 방향으로 서로 마주보고 위치하는 이차 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 인출부는 상기 제2 외장재의 제1 단부에 위치하고,
    상기 제2 인출부는 상기 제2 외장재의 상기 제1 단부와 마주보는 제2 단부에 위치하는 이차 전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 인출부 및 상기 제2 인출부는 상기 이차 전지의 길이 방향으로 서로 마주보고 위치하는 이차 전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 인출부는 상기 제1 외장재의 일 단부에 위치하고,
    상기 제2 인출부는 상기 제2 외장재의 일 단부에 위치하는 이차 전지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 인출부는 상기 제2 외장재의 일 단부에 위치하고,
    상기 제2 인출부는 상기 제1 외장재의 일 단부에 위치하는 이차 전지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 탭은 제1 전극의 무지부와 일체로 연장되고,
    상기 제2 전극 탭은 제2 전극의 무지부와 일체로 연장된 이차 전지.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 인출부 및 상기 제2 인출부를 각각 밀폐하는 제1 밀봉부 및 제2 밀봉부를 더 포함하는 것인 이차 전지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 밀봉부 및 상기 제2 밀봉부 중 적어도 하나는 폴리이소부틸(Polyisobutyl, PIB), 부틸 러버(Butyl Rubber), 폴리테트라 플루오로에틸렌 (Polytetrafluoroethylene, PTFE), 에폭시 (Epoxy), 폴리디메틸실록산 (polydimethylsiloxane, PDMS), 폴리프로필렌 (Polypropylene, PP), 폴리에틸렌 (Polyethylene, PE), 세라믹 (Ceramic)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 이차 전지.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 인출부를 덮는 제3 밀봉부, 그리고
    상기 제2 인출부를 덮는 제4 밀봉부를 더 포함하는 이차 전지.
  13. 제12에 있어서,
    상기 제3 밀봉부 및 상기 제4 밀봉부는 일체로 연장된 것인 이차 전지.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제3 밀봉부 및 제4 밀봉부는 절연 테이프, 밀봉 테이프, 캡톤 테이프 및 폴리이미드 테이프 중 적어도 하나인 이차 전지.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 외장재 및 상기 제2 외장재 중 적어도 하나는,
    제1 수지층, 투습 방지층 및 제2 수지층을 포함하는 이차 전지.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 외장재 및 상기 제2 외장재 중 적어도 하나는,
    폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리아릴레이트(Polyarylate, PAR), 폴리에테르이미드(Polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(Polyethersulfone, PES) 및 폴리이미드(PI), 폴리프로필렌 (Polypropylene, PP), 폴리에틸렌 (polyethylene, PE), 폴리테트라플루오로에틸렌 (Polytetrafluoroethylene, PTFE), 클로로트리플루오로에틸렌 (Chlorotrifluoroethylene, CTFE) 및 나일론 (Nylon)을 포함하는 고분자 수지; 그리고
    박막 유리 (thin glass) 및 박막 산화알루미늄 (thin Al2O3)을 포함하는 박막 세라믹 (thin ceramic)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 단일층 구조인 이차 전지.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 외장재 및 상기 제2 외장재 중 적어도 하나의 두께는 5㎛ 내지 500㎛인 이차 전지.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제1 외장재 및 상기 제2 외장재 중 적어도 하나는 테두리에 위치하는 접착층을 더 포함하는 이차 전지.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 접착층은 글라스 프릿(Glass frit), 부틸 러버(Butyl rubber), 핫 부틸(Hot butyl), 에폭시(Epoxy)계 접착제, 폴리 우레탄(Poly urethane)계 접착제, 아크릴레이트(Acrylate)계 접착제, 세라믹(Ceramic)계 접착제 및 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE)계 접착제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 이차 전지.
  20. 기판;
    상기 기판의 제1 면에 위치하는 표시 패널; 그리고
    상기 제1 면의 반대 면인 제2 면에 위치하고, 상기 표시 패널과 전기적으로 연결되어 전원을 공급하는 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 이차 전지
    를 포함하는 표시 장치.
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