KR20180107960A - Secondary battery with easy insulation detection, method of manufacturing the same, and insulation inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이차전지 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파우치를 2장 사용하여 제조하는 이차전지의 절연 검출을 용이하도록 하는 절연 검출이 용이한 이차전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary battery and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a secondary battery that facilitates insulation detection of a secondary battery manufactured by using two pouches, and a method of manufacturing the same.
최근 들어, 화석 에너지의 고갈과 환경오염으로 인해 화석 에너지를 사용하지 않고 전기 에너지를 이용하여 구동할 수 있는 전기 제품에 대한 관심이 높아지고 있다.In recent years, due to exhaustion of fossil energy and environmental pollution, there is a growing interest in electric products that can be driven by electric energy without using fossil energy.
이에 따라 모바일 기기, 전기차, 하이브리드 자동차, 전력저장 장치, 무정전 전원 장치 등에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있으며 수요의 형태 역시 다양해지고 있다. Accordingly, as technology development and demand for mobile devices, electric vehicles, hybrid vehicles, power storage devices, uninterruptible power supply devices, and the like are increasing, the demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing and demand forms are also diversifying.
따라서 다양한 요구에 부응할 수 있게 이차전지로 구성된 배터리에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.Accordingly, a lot of research is being conducted on a battery composed of a secondary battery so as to meet various demands.
또한, 이차전지로 구성된 배터리를 사용하는 장치에서는 배터리의 절연 상태가 잘 유지될 필요가 있고, 이차전지의 절연상태를 검출하여 누설전류를 방지하기 위하여 절연 검출이 필요하다.Further, in a device using a battery composed of a secondary battery, it is necessary that the insulation state of the battery is well maintained, and insulation detection is necessary to detect the insulation state of the secondary battery and prevent leakage current.
일반적으로 배터리를 구성하는 이차전지에서, 전극조립체가 수납되는 파우치가 1장으로 구성되는 경우의 이차전지는 절연 저항 또는 절연 전압 측정 시 어느 부위에서 측정을 하여도 동일한 결과를 얻을 수 있다.Generally, in a secondary battery constituting a battery, when the pouch in which the electrode assembly is housed is constituted by one sheet, the same result can be obtained even if the secondary battery is measured at any site during insulation resistance or insulation voltage measurement.
그러나, 상부 파우치 및 하부 파우치로 구성되는 경우에는 상부 파우치와 하부 파우치가 전기적으로 분리되어 있어 절연 저항 또는 절연 전압 검출 시 상부 파우치 및 하부 파우치를 모두 검출해야 하며, 검출 장비와의 접촉이 누락되는 경우에는 상부 또는 하부 파우치의 절연상태의 검출이 누락될 수 있다.However, in the case of the upper pouch and the lower pouch, the upper pouch and the lower pouch are electrically separated to detect both the upper pouch and the lower pouch when insulation resistance or insulation voltage is detected. The detection of the insulation state of the upper or lower pouch may be omitted.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 상부 파우치 및 하부 파우치를 이용하여 제조되는 이차전지에서 상기 상부 파우치 및 하부 파우치를 전기적으로 연결하여, 절연 저항 또는 절연 전압 측정 시 파우치 측정 부위가 상부 파우치의 일면 또는 하부 파우치의 일면에만 접촉되는 경우에도 상부 및 하부 동시에 측정하는 것과 동일한 결과는 나타내도록 하는 절연 검출이 용이한 이차전지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a secondary battery which is manufactured by using an upper pouch and a lower pouch, wherein the upper pouch and the lower pouch are electrically connected to each other, The secondary battery being easy to be insulated so as to exhibit the same result as that measured simultaneously with the upper and lower portions even when the battery is contacted only to one surface of the upper pouch or the lower surface of the lower pouch.
양극탭이 부착된 양극판, 음극탭이 부착된 음극판 및 상기 양극판과 상기 음극판의 사이에 개재되는 분리막을 구비하는 전극조립체, 내부 공간이 형성되어 상기 내부에 상기 전극조립체를 수납하는 상부 파우치 및 하부 파우치를 포함하며, 상기 상부 파우치 및 하부 파우치는 각각 외부 절연층, 금속층, 실란트가 순차적으로 라미네이트 되어 형성되고, 상기 상부 파우치와 하부 파우치의 외주면으로 내부 절연층을 융착시켜 상기 전극조립체를 밀봉하는 실링부, 상기 실링부의 일부 영역에 상기 상부 파우치와 하부 파우치의 금속층이 전기적으로 연결되는 연결부, 를 포함하여 형성 될 수 있다.An electrode assembly including a positive electrode plate with a positive electrode tab, a negative electrode plate with a negative electrode tab, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, an upper pouch for accommodating the electrode assembly therein, Wherein the upper pouch and the lower pouch are formed by sequentially laminating an outer insulating layer, a metal layer, and a sealant, and a sealing part for sealing the electrode assembly by fusing an inner insulating layer to an outer peripheral surface of the upper pouch and the lower pouch, And a connection part for electrically connecting the upper pouch and the metal layer of the lower pouch to a part of the sealing part.
상기 전극조립체의 양극판 및 음극판의 일부가 파우치 외부로 연장되어 노출되도록 구성될 수 있다.And a portion of the positive electrode plate and the negative electrode plate of the electrode assembly may be exposed to the outside of the pouch.
상기 연결부는, 상기 실링부에 형성되되, 상기 양극판 및 음극판과 겹치지 않는 영역에 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the connection portion is formed in the sealing portion and is formed in a region that does not overlap the positive electrode plate and the negative electrode plate.
상기 연결부는, 상기 실링부의 일정 영역에 열을 가하여 상기 상부 및 하부 파우치의 실란트 부분을 용융시키고, 압력을 가해 상기 상부 및 하부 파우치의 금속층이 서로 접촉되도록 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the connection part heat the seal part of the upper and lower pouches by applying heat to a certain region of the sealing part, and pressurize the metal parts of the upper and lower pouches to contact each other.
상기 연결부는, 상기 실링부에 적어도 하나의 도전체를 관통시켜 상기 상부 파우치 및 하부 파우치의 금속층이 전기적으로 연결되도록 하는 것이 바람직하다.Preferably, the connection portion allows at least one conductor to pass through the sealing portion to electrically connect the metal layers of the upper pouch and the lower pouch.
상기 연결부는, 상기 상부 파우치 및 하부 파우치의 측면으로 연결클립을 결합시켜 상부 파우치 및 하부 파우치의 금속층을 전기적으로 연결하는 것이 바람직하다.Preferably, the connecting portion electrically couples the connection clip with the side surface of the upper pouch and the lower pouch to electrically connect the metal layers of the upper pouch and the lower pouch.
상기 연결클립은, 'ㄷ'자 형의 금속부재이며, 상부 파우치 및 하부 파우치의 외부 절연층과 측면을 감싸도록 끼워지는 것이 바람직하다.It is preferable that the connection clip is a metal member of a "C" shape and is fitted so as to enclose the outer insulating layer and the side surface of the upper pouch and the lower pouch.
상기 연결클립은, 상부 파우치 및 하부 파우치의 측면과 맞닿는 영역에 금속층과 접촉하는 돌출부가 더 형성되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the connection clip further includes a protrusion contacting the metal layer in an area where the connection pawl contacts the side surface of the upper pouch and the lower pouch.
상기 연결클립은, 상부 파우치 및 하부 파우치와 접촉하는 면의 반대면은 절연코팅이 되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the connection clip has an insulating coating on an opposite side to a side in contact with the upper pouch and the lower pouch.
상기 연결클립은, 상기 연결클립을 감싸는 절연 테이프를 더 포함하는 것이 바람직하다.The connection clip may further include an insulating tape surrounding the connection clip.
본 발명에 따른 절연 검출이 용이한 이차전지의 제조 방법은, (a) 양극탭이 부착된 양극판, 음극탭이 부착된 음극판 및 상기 양극판과 상기 음극판의 사이에 개재되는 분리막을 구비하는 전극조립체 준비단계; (b) 외부 절연층, 금속층, 실란트가 라미네이트 되어 형성된 상부 파우치 및 하부 파우치의 사이에 상기 전극조립체를 수납하고 상부 파우치 및 하부 파우치가 접촉되는 외주부를 따라 열과 압력을 가하여 실란트를 융착시켜 밀봉하는 실링단계; (c) 상기 실링단계에서 형성된 실링부의 일정영역에 상기 상부 파우치 및 하부 파우치의 금속층이 전기적으로 연결되도록 하는 연결부를 형성하는 연결부 형성단계;를 포함하여 구성될 수 있다.A method of manufacturing a secondary battery having an easy insulation detection according to the present invention includes the steps of: (a) preparing an electrode assembly having a positive electrode plate with a positive electrode tab, a negative electrode plate with a negative electrode tab, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate step; (b) sealing the electrode assembly by housing the electrode assembly between the outer insulating layer, the metal layer, the upper pouch formed by lamination of the sealant, and the lower pouch, and sealing and sealing the sealant by applying heat and pressure along the outer periphery where the upper pouch and the lower pouch are in contact with each other step; (c) forming a connecting portion for electrically connecting the metal layer of the upper pouch and the lower pouch to a certain region of the sealing portion formed in the sealing step.
상기 연결부 형성단계는, 연결부가 실링부에 형성하되, 상기 전극조립체의 양극탭 및 음극탭과 겹치지 않도록 형성하는 것이 바람직하다.Preferably, the connecting portion is formed in the sealing portion so as not to overlap with the positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assembly.
상기 연결부 형성단계는, 상기 연결부에 열을 가하여 상부 파우치 및 하부 파우치의 실란트를 용융시키고 상부 파우치 및 하부 파우치의 금속층이 서로 접촉되도록 압력을 가하는 가압단계;를 더 포함하여 구성될 수 있다.The connecting portion forming step may further include a pressing step of applying heat to the upper and lower pouches to melt the sealant of the upper and lower pouches by applying heat to the connecting portions and to bring the metal layers of the upper and lower pouches into contact with each other.
상기 연결부 형성단계는, 상부 파우치와 하부 파우치에 도전체를 관통시켜 상부 파우치 및 하부 파우치의 금속층이 전기적으로 연결되도록 하는 도전체 삽입단계;를 더 포함하여 구성될 수 있다.The connecting portion forming step may further include a conductor inserting step of passing the conductor through the upper pouch and the lower pouch so that the metal layers of the upper pouch and the lower pouch are electrically connected.
파우치형 이차전지의 절연검사 방법에 있어서, (a) 양극탭이 부착된 양극판, 음극탭이 부착된 음극판 및 상기 양극판과 상기 음극판의 사이에 개재되는 분리막을 구비하는 전극조립체 준비단계; (b) 외부 절연층, 금속층, 실란트가 라미네이트 되어 형성된 상부 파우치 및 하부 파우치의 사이에 상기 전극조립체를 수납하고 상부 파우치 및 하부 파우치가 접촉되는 외주부를 따라 열과 압력을 가하여 실란트를 융착시켜 밀봉하는 실링단계; (c) 상기 실링단계에서 형성된 실링부의 일정영역에 상기 상부 파우치 및 하부 파우치의 금속층이 전기적으로 연결되도록 하는 연결부를 형성하는 연결부 형성단계; (d) 상기 상부 파우치 또는 하부 파우치의 임의의 한 지점과 상기 양극탭 사이의 저항 또는 전압을 측정하고, 상기 상부 파우치 또는 하부 파우치의 임의의 한 지점과 상기 음극탭 사이의 저항 또는 전압을 측정하여 절연 검사하는 절연검사단계;를 포함하여 구성될 수 있다.A method of inspecting a pouch type secondary battery, comprising the steps of: (a) preparing a positive electrode plate having a positive electrode tab, a negative electrode plate having a negative electrode tab, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate; (b) sealing the electrode assembly by housing the electrode assembly between the outer insulating layer, the metal layer, the upper pouch formed by lamination of the sealant, and the lower pouch, sealing and sealing the sealant by applying heat and pressure along the outer periphery where the upper pouch and the lower pouch are in contact with each other step; (c) forming a connection portion for electrically connecting the metal layer of the upper pouch and the lower pouch to a certain region of the sealing portion formed in the sealing step; (d) measuring the resistance or voltage between any one point of the upper pouch or lower pouch and the positive electrode tab, and measuring the resistance or voltage between any one point of the upper pouch or lower pouch and the negative electrode tab And an insulation inspection step of insulation inspection.
본 발명에 실시예에 의하면, 상부 파우치 및 하부 파우치의 어느 한 부분에서 절연 저항 및 절연 전압을 측정하더라도 동일한 결과를 얻을 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the same result can be obtained even when the insulation resistance and the insulation voltage are measured at any one of the upper pouch and the lower pouch.
도 1은 파우치형 이차전지의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 파우치형 이차전지의 결합도이다.
도 3은 파우치형 이차전지의 실링부의 단면을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 이차전지의 연결부의 단면을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 이차전지의 연결부의 단면을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 의한 연결클립의 사시도이다.
도 7는 본 발명의 제3실시예에 의한 파우치와 연결클립의 결합을 나타낸 단면도 이다.
도 8은 본 발명에 따른 절연 검출이 용이한 이차전지의 제조 방법을 나타낸 플로우도이다.
도 9는 본 발명에 따른 절연검사 방법을 나타낸 플로우도이다.
※ 첨부된 도면은 본 도안의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로써 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.1 is an exploded perspective view showing a configuration of a pouch type secondary battery.
2 is a combined view of the pouch type secondary battery of FIG.
3 is a cross-sectional view of a sealing portion of the pouch type secondary battery.
4 is a cross-sectional view of a connection portion of a secondary battery according to the first embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a connection portion of a secondary battery according to a second embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of a connection clip according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a coupling between a pouch and a connection clip according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention. FIG.
9 is a flowchart showing an insulation inspection method according to the present invention.
* The accompanying drawings illustrate that the present invention is by way of example for purposes of understanding the technical idea of the present drawings, and thus the scope of the present invention is not limited thereby.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 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. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. The word " step (or step) "or" step "used to the extent that it is used throughout the specification does not mean" step for.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 절연 검출이 용이한 이차전지의 구성을 설명하고, 그 제조 방법을 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a secondary battery according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 파우치형 이차전지의 구성을 도시한 분해 사시도며, 도 2는 도 1의 파우치형 이차전지의 결합도이고, 도 3은 실링부의 단면도이다.FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a pouch type secondary battery according to the present invention, FIG. 2 is a combined view of the pouch type secondary battery of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view of a sealing part.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 절연 검출이 용이한 이차전지는 전극조립체, 상부 파우치 및 하부 파우치, 상기 상부 파우치 및 하부 파우치가 결합된 실링부, 상기 상부 파우치 및 하부 파우치의 금속층이 전기적으로 연결되는 연결부를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 3, the secondary battery has an electrode assembly, an upper pouch and a lower pouch, a sealing part coupled with the upper pouch and the lower pouch, And a connection portion through which the metal layer is electrically connected.
본 발명에 따른 전극조립체(100)는 양극탭(110)이 부착된 양극판과 음극탭(120)이 부착된 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 분리막을 구비하여 구성된다.The
또한, 상기 전극조립체(100)는 긴 시트형의 양극판과 음극판을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극판과 음극판을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태로 소정 단위의 양극판과 음극판들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 단위 셀들을 분리필름 상에 위치시킨 상태에서 순차적으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체 중 선택되는 어느 하나일 수 있다.The
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 상부 파우치(210) 및 하부 파우치(220)이 접합되어 있는 실링부의 단면도를 나타낸 것이다.Referring to FIG. 3, there is shown a sectional view of a sealing part to which an
상부 파우치 및 하부 파우치는 일측으로부터, 외부 절연층(211, 212, 221, 222), 금속층(213, 223), 실란트(214, 224)가 라미네이트 되어 형성되어 있다.The upper pouch and the lower pouch are formed by laminating outer
상기 외부 절연층은 PET 층(211, 221)과 나일론(Nylon) 층(212, 222)로 구성되어 전극조립체(100)와 외부를 절연되도록 한다.The outer insulating layer is composed of
본 실시예에서는 외부 절연층(211, 212, 221, 222)을 PET층과 나일론(Nylon)층으로 구성하지만 이에 한정되는 것은 아니며 절연 가능한 재질이면 구성이 가능하다.In this embodiment, the outer
상기 상부 파우치(210) 및 하부 파우치(220)는 도1에 도시된 바와 같이 상기 전극조립체(100)이 수납될 수 있는 수납공간이 형성 되어 있다.As shown in FIG. 1, the
상기 수납공간에 전극조립체(100)이 수납되면 상부 파우치(210) 및 하부 파우치(220)의 외주부에 형성되는 실링부(300)에 열과 압력을 가하여 상기 상부 파우치 및 하부 파우치를 접합시킨다.When the
상기 실링부는 상기 상부 파우치(210) 및 하부 파우치(220)가 접합되는 외주부로 열과 압력을 가하여, 상기 상부 파우치(210) 및 하부 파우치(220)의 실란트(214, 224)가 용융되면서 융착되어 전극조립체(100)을 밀봉할 수 있다.The sealing portion applies heat and pressure to the outer peripheral portion where the
또한, 상기 전극조립체(100)의 양극탭(110) 및 음극탭(120)은 그 일부가 상부 파우치(210) 및 하부 파우치(220) 사이에서 외부로 연장되어 노출 되도록 구성된다.The
연결부(400)는 상부 파우치(210) 및 하부 파우치(220)이 융착되는 실링부(300)에 형성된다.The
상기 연결부(400)이 형성되는 위치는 이차전지의 설계에 의해서 변경될 수 있으며, 상기 실리부(300)에 형성되되, 전극조립체(100)의 양극탭(110) 및 음극탭(120)과 겹치지 않는 영역에 형성된다.The position where the
또한, 상기 연결부(400)은 상부 파우치(210)의 금속층(213)과 하부 파우치(220)의 금속층(223)이 전기적으로 접촉되도록 구성되며, 이하 실시예에서 더욱 상세하게 설명하도록 한다.The
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 연결부(400)는 상기 상부 파우치(210) 및 하부 파우치(220)의 접합으로 형성되는 실링부(300)에 형성된다.Referring to FIG. 4, the
연결부(400)는 실링부(300)의 일부 영역에 열을 가하여 실란트(214, 224)을 용융시킨다.The
상기 실란트(214, 224)가 용융된 영역의 상부 파우치(210) 및 하부 파우치(220)에 압력을 가하여 금속층(213, 223)이 접촉되도록 한다.The
용융상태의 실란트(214, 224)는 압력에 의해 밀려나면서 실란트(214, 224)가 밀려난 부분으로 금속층(213, 223)이 접촉되도록 하는 것이다.The
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 연결부(400)는 상기 실링부(300)에 적어도 한 개의 도전체(410)가 관통삽입 되도록 한다.Referring to FIG. 5, the connecting
상부 파우치(210) 및 하부 파우치(220)를 관통하는 도전체(410)에 의해서 금속층(213, 214)이 전기적으로 연결되는 것이다.The metal layers 213 and 214 are electrically connected by the
상기 도전체(410)의 형상은 판형 또는 원통형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 실링부(300)의 폭보다 작은 경우에는 적용이 가능한 것이다.The shape of the
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제3실시에예 따른 연결부(400)는 연결클립(420)에 의해서 금속층(213, 223)이 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIGS. 6 and 7, the
상기 연결클립(420)은 'ㄷ'자 형상의 금속부재이며, 상부 파우치(210) 및 하부 파우치(220)의 외부 절연층(211, 221)과 실링부(300)의 측면을 감싸도록 끼움결합될 수 있다.The
또한, 상기 연결클립(420)의 내측 'B'에는 금속층(213, 223)과 연결이 용이 하도록 돌출부(421a, 421b)가 추가로 형성되어 있다.In addition,
따라서, 상기 연결클립(420)은 상부 및 하부 파우치에 끼움결합으로 연결되며 돌출부(421a, 421b)가 금속층(213, 223)과 접촉되어 금속층(213)과 금속층(223)은 전기적으로 연결될 수 있는 것이다.The
상기 연결클립(420)은 금속재질로 형성되기 때문에 금속층(213, 223)을 내측에 전기적으로 연결시키는 것과 동시에 동시에 외측으로도 전기적 연결이 될 수 있다.Since the
따라서, 상기 연결클립(420)은 외측으로부터의 전기적 연결을 차단하기 위해 외측면인 'A' 영역에 절연코팅을 추가로 구성할 수 있다.Therefore, the
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 연결클립(420)의 외부와의 전기적연결을 차단하기 위하여 절연테이프(430)을 이용하여 상기 연결클립(420)을 감싸도록 할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 7, the
이하에서는 본 발명에 따른 절연 검출이 용이한 이차전지의 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 절연 검출이 용이한 이차전지의 제조 방법은 (a)전극조립체 준비단계, (b)실링단계, (c)연결부 형성단계를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 8, the method of manufacturing a secondary battery according to the present invention may include (a) an electrode assembly preparation step, (b) a sealing step, and (c) a connection part formation step.
전극조립체 준비단계는 양극탭이 부착된 양극판과 음극탭이 부착된 음극판 사이에 개재되는 분리막을 구비하며 젤리-롤형(권취형), 적층형(스택형), 스택/폴딩형 중 선택되는 어느 하나로 구성될 수 있다.The electrode assembly preparation step has a separator interposed between the positive electrode plate having the positive electrode tab and the negative electrode plate having the negative electrode tab attached thereto and is formed of any one selected from a jelly-roll type (wound type), a stacked type (stacked type) .
실링단계는 외부 절연층, 금속층, 실란트가 라미네이트 되어 형성된 상부 파우치 및 하부 파우치의 사이에 상기 전극조립체를 수납하고 상부 파우치 및 하부 파우치가 접촉되는 외주부를 따라 열과 압력을 가하여 실란트를 융착시켜 밀봉한다. In the sealing step, the electrode assembly is received between the outer insulating layer, the metal layer, the upper pouch formed by lamination of the sealant, and the lower pouch, and the sealant is sealed by sealing the outer periphery where the upper pouch and the lower pouch are in contact with each other by applying heat and pressure.
이때 전극조립체의 양극탭과 음극탭은 상부 및 하부 파우치 사이에서 외측으로 연장형성 되도록 한다.Wherein the positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assembly extend outwardly between the upper and lower pouches.
연결부 형성단계는 상기 실링단계에서 형성된 실링부에 상기 금속층이 서로 전기적으로 연결되도록 하는 것이다.The connecting portion forming step is such that the metal layer is electrically connected to the sealing portion formed in the sealing step.
상기 연결부 형성단계에서 연결부는 상기 전극조립체의 양극탭과 음극탭이 겹치지 않는 실링부의 영역에 형성된다.In the connecting portion forming step, the connecting portion is formed in a region of the sealing portion where the positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assembly do not overlap.
연결부 형성단계는 연결부에 열을 가하여 상부 파우치 및 하부 파우치의 실란트가 용융되도록 한 후, 압력을 가하여 상기 실란트가 밀려나고 압력에 의해 상부 파우치의 금속층과 하부 파우치의 금속층이 접촉되록 하는 가압단계를 포함 할 수 있다.The connecting portion forming step includes a pressing step of applying heat to the connecting portion to melt the sealant of the upper pouch and the lower pouch and then applying pressure to the metal pouch to contact the metal layer of the upper pouch and the metal layer of the lower pouch by pressure can do.
상기 연결부 형성단계는 상부 파우치와 하부 파우치가 접합된 실링부에 도전체를 관통시켜 상부 파우치 및 하부파우치의 금속층이 전기적으로 연결되도록 하는 도전체 삽입단계를 더 포함할 수 있다.The connecting portion forming step may further include a conductor inserting step for electrically connecting the upper pouch and the metal layer of the lower pouch by passing a conductor through the sealing portion where the upper pouch and the lower pouch are joined.
상기 연결부 형성단계는 'ㄷ'자 형의 연결클립을 이용하여 상부 파우치 및 하부 파우치의 외부 절연층과 측면을 감싸도록 하는 연결클립 결합단계를 더 포함할 수 있다.The connecting portion forming step may further include a connecting clip connecting the outer insulating layer and the side surface of the upper pouch and the lower pouch using a 'C' shaped connecting clip.
상기 연결클립은 상부 파우치 및 하부 파우치의 측면과 맞닿는 영역에 금속층과 접촉하는 돌출부가 더 형성되어 상기 연결클립이 파우치에 결합되는 경우 금속층과의 전기적 연결을 더욱 용이하게 한다.The connection clip further includes protrusions that are in contact with the side surfaces of the upper pouch and the lower pouch to contact the metal layer to facilitate electrical connection with the metal layer when the connection clip is coupled to the pouch.
상기 연결클립은 상부 파우치 및 하부 파우치와 접촉하는 면의 반대면에 절연코팅을 하여 외부와 의 전기적 연결을 차단 하도록 한다.The connection clip is provided with an insulating coating on the opposite surface of the upper pouch and the surface in contact with the lower pouch to block the electrical connection with the outside.
도 9는 본 발명에 따른 절연 검출이 용이한 이차전지의 절연검사 방법에 대한 플로우도이다.FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of inspecting an insulated secondary battery according to the present invention. Referring to FIG.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 절연 감사방법은, (a)전극조립체 준비단계, (b)실링단계, (c)연결부 형성단계, (d)절연검사단계를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 9, the insulation inspection method according to the present invention may include (a) an electrode assembly preparation step, (b) a sealing step, (c) a connection part formation step, and (d) an insulation inspection step.
상기 (a)전극조립체 준비단계, (b)실링단계, (c)연결부 형성단계는 본 발명에 따른 절연 검출이 용이한 이차전지의 제조방법과 동일 하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.The electrode assembly preparing step (a), the sealing step (b), and the connecting part forming step (c) are the same as the method of manufacturing the secondary battery according to the present invention.
(d)절연검사단계는 전극조립체의 양극탭과 음극탭이 상기 전극조립체를 감싸고 있는 상부 파우치 및 하부 파우치와 절연상태가 유지 되고 있는지를 검사하는 것이다.(d) The inspecting step inspects whether the positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assembly are maintained in an insulated state with the upper pouch and the lower pouch surrounding the electrode assembly.
본 발명에 의하며, 상부 파우치와 하부 파우치는 전기적으로 연결되어 있기 때문에 종래의 외부 절연층, 금속층, 실란트가 라미네이트 되어 형성되는 1장의 파우치를 이용하여 전극조립체를 감싸는 것과 같은 기능을 수행할 수 있다.According to the present invention, since the upper pouch and the lower pouch are electrically connected, it is possible to perform the function of wrapping the electrode assembly using a single pouch formed by laminating a conventional outer insulating layer, a metal layer, and a sealant.
따라서 상부 파우치 또는 하부 파우치의 임의의 한 지점에서의 금속층과 상기 양극탭 사이의 절연 저항 또는 절연 전압을 보다 용이하게 검사할 수 있는 것이다.Therefore, it is possible to more easily inspect the insulation resistance or the insulation voltage between the metal layer and the positive electrode tab at any one point of the upper pouch or the lower pouch.
또한, 상부 파우치 또는 하부 파우치의 임의의 한 지점의 금속층과 상기 음극탭 사이의 절연 저항 또는 절연 전압을 보다 용이하게 검사할 수 있는 것이다.In addition, it is possible to more easily inspect the insulation resistance or the insulation voltage between the metal layer and the negative electrode tab at any one point of the upper pouch or the lower pouch.
이상에서 설명할 것과 같이 본 발명에 따른 절연검출이 용이한 이차전지 및 그 제조 방법은 이차전지를 감싸는 상부 파우치와 하부 파우치를 전기적으로 연결하여 절연 저항 또는 절연 전압 측정 시 상부 파우치 또는 하부 파우치 어느 부분에서 측정하더라도 동일한 결과를 용이하게 검사할 수 있는 것이다. As described above, according to the present invention, a secondary battery with easy insulation detection and a method of manufacturing the same can be manufactured by electrically connecting an upper pouch and a lower pouch, which surround the secondary battery, to an upper pouch or a lower pouch The same result can be easily checked.
10 이차전지
100 전극조립체
110 양극탭
120 음극탭
210 상부 파우치
211, 221 PET 층
212, 222 나일론(Nylon) 층
213, 223 금속층
214, 224 실란트
220 하부 파우치
300 실링부
400 연결부
410 도전체
420 연결클립
421a, 421b 돌출부
430 절연 테이프10 secondary battery
100 electrode assembly
110 Bipolar tab
120 Cathode tab
210 upper pouch
211, 221 PET layer
212, 222 Nylon layer
213, 223 metal layer
214, 224 sealant
220 lower pouch
300 sealing parts
400 connection
410 conductor
420 connection clip
421a, 421b protrusions
430 Insulation Tape
Claims (16)
내부 공간이 형성되어 상기 내부에 상기 전극조립체를 수납하는 상부 파우치 및 하부 파우치;를 포함하며,
상기 상부 파우치 및 하부 파우치는 각각 외부 절연층, 금속층, 실란트가 순차적으로 라미네이트 되어 형성되고,
상기 상부 파우치와 하부 파우치의 외주면으로 내부 절연층을 융착시켜 상기 전극조립체를 밀봉하는 실링부; 및
상기 실링부의 일부 영역에 상기 상부 파우치와 하부 파우치의 금속층이 전기적으로 연결되는 연결부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 검출이 용이한 파우치형 이차전지
An electrode assembly including a positive electrode plate having a positive electrode tab, a negative electrode plate having a negative electrode tab, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate;
And an upper pouch and a lower pouch formed with an inner space to receive the electrode assembly therein,
The upper pouch and the lower pouch are formed by sequentially laminating an outer insulating layer, a metal layer, and a sealant,
A sealing part sealing the electrode assembly by fusing an inner insulating layer on an outer circumferential surface of the upper pouch and the lower pouch; And
A connection part electrically connected to a metal layer of the upper pouch and the lower pouch in a part of the sealing part;
And a pouch type secondary battery
상기 전극조립체의 양극탭 및 음극탭의 일부가 파우치 외부로 연장되어 노출되도록 하는 절연 검출이 용이한 파우치형 이차전지
The method according to claim 1,
A pouch-type secondary battery having an easy-to-detect insulation that exposes a portion of the positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assembly to the outside of the pouch.
상기 연결부는,
상기 실링부에 형성되되, 상기 양극탭 및 음극탭과 겹치지 않는 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 절연 검출이 용이한 파우치형 이차전지
The method according to claim 1,
The connecting portion
Wherein the pouch type secondary battery is formed in an area of the sealing part that does not overlap with the positive electrode tab and the negative electrode tab.
상기 연결부는,
상기 실링부의 일정 영역에 열을 가하여 상기 상부 및 하부 파우치의 실란트 부분을 용융시키고, 압력을 가해 상기 상부 및 하부 파우치의 금속층이 서로 접촉되도록 하는 것을 특징으로 하는 절연 검출이 용이한 파우치형 이차전지
The method of claim 3,
The connecting portion
Wherein a heat is applied to a certain region of the sealing portion to melt the sealant portions of the upper and lower pouches so that the metal layers of the upper and lower pouches are brought into contact with each other by applying pressure to the pouch-
상기 연결부는,
상기 실링부에 적어도 하나의 도전체를 관통시켜 상기 상부 파우치 및 하부 파우치의 금속층이 전기적으로 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 절연 검출이 용이한 파우치형 이차전지
The method of claim 3,
The connecting portion
Wherein at least one conductor is passed through the sealing part so that the metal layers of the upper pouch and the lower pouch are electrically connected to each other.
상기 연결부는,
상기 상부 파우치 및 하부 파우치의 측면으로 연결클립을 결합시켜 상부 파우치 및 하부 파우치의 금속층을 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 절연 검출이 용이한 파우치형 이차전지
The method of claim 3,
The connecting portion
And a connection clip is coupled to the side surfaces of the upper pouch and the lower pouch to electrically connect the metal layers of the upper pouch and the lower pouch.
상기 연결클립은,
'ㄷ'자 형의 금속부재이며, 상부 파우치 및 하부 파우치의 외부 절연층과 측면을 감싸도록 끼워지는 것을 특징으로 하는 절연 검출이 용이한 파우치형 이차전지
The method according to claim 6,
Wherein the connection clip comprises:
The pouch type secondary battery according to claim 1, wherein the pouch type secondary battery is a metal member of a " c " shape and is fitted to surround the outer insulating layer and the side surfaces of the upper pouch and the lower pouch.
상기 연결클립은,
상부 파우치 및 하부 파우치의 측면과 맞닿는 영역에 금속층과 접촉하는 돌출부가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 절연 검출이 용이한 파우치형 이차전지
8. The method of claim 7,
Wherein the connection clip comprises:
And a protrusion contacting the metal layer is further formed in an area where the upper pouch and the lower pouch are in contact with the side surfaces of the pouch type secondary battery
상기 연결클립은,
상부 파우치 및 하부 파우치와 접촉하는 면의 반대면은 절연코팅이 되어 있는 것을 특징으로 하는 절연 검출이 용이한 파우치형 이차전지
8. The method of claim 7,
Wherein the connection clip comprises:
The pouch type secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the upper surface of the lower pouch
상기 연결클립은,
상기 연결클립을 감싸는 절연 테이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 검출이 용이한 파우치형 이차전지
10. The method of claim 9,
Wherein the connection clip comprises:
Further comprising an insulating tape surrounding the connection clip. The pouch type secondary battery
(b) 외부 절연층, 금속층, 실란트가 라미네이트 되어 형성된 상부 파우치 및 하부 파우치의 사이에 상기 전극조립체를 수납하고 상부 파우치 및 하부 파우치가 접촉되는 외주부를 따라 열과 압력을 가하여 실란트를 융착시켜 밀봉하는 실링단계;
(c) 상기 실링단계에서 형성된 실링부의 일정영역에 상기 상부 파우치 및 하부 파우치의 금속층이 전기적으로 연결되도록 하는 연결부를 형성하는 연결부 형성단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 검출이 용이한 파우치형 이차전지 제조 방법
(a) preparing an electrode assembly including a positive electrode plate having a positive electrode tab, a negative electrode plate having a negative electrode tab, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate;
(b) sealing the electrode assembly by housing the electrode assembly between the outer insulating layer, the metal layer, the upper pouch formed by lamination of the sealant, and the lower pouch, and sealing and sealing the sealant by applying heat and pressure along the outer periphery where the upper pouch and the lower pouch are in contact with each other step;
(c) forming a connection portion for electrically connecting the metal layer of the upper pouch and the lower pouch to a certain region of the sealing portion formed in the sealing step;
A method of manufacturing a pouch-type secondary battery that is easy to insulate
상기 연결부 형성단계는,
연결부를 실링부에 형성하되, 상기 전극조립체의 양극탭 및 음극탭과 겹치지 않도록 형성하는 것을 특징으로 하는 절연 검출이 용이한 파우치형 이차전지 제조 방법
12. The method of claim 11,
In the connecting portion forming step,
A method of manufacturing a pouch type secondary battery having a connection part formed in a sealing part, the pouch type secondary battery being formed so as not to overlap with a positive electrode tab and a negative electrode tab of the electrode assembly
상기 연결부 형성단계는,
상기 연결부에 열을 가하여 상부 파우치 및 하부 파우치의 실란트를 용융시키고 상부 파우치 및 하부 파우치의 금속층이 서로 접촉되도록 압력을 가하는 가압단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 검출이 용이한 파우치형 이차전지 제조 방법
12. The method of claim 11,
In the connecting portion forming step,
Applying pressure to the upper pouch and the lower pouch to melt the sealant of the upper pouch and the lower pouch and to cause the metal layers of the upper pouch and the lower pouch to contact each other by applying heat to the connecting part;
The method of manufacturing a pouch type secondary battery according to claim 1, further comprising:
상기 연결부 형성단계는,
상부 파우치와 하부 파우치에 도전체를 관통시켜 상부 파우치 및 하부 파우치의 금속층이 전기적으로 연결되도록 하는 도전체 삽입단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 검출이 용이한 파우치형 이차전지 제조 방법
12. The method of claim 11,
In the connecting portion forming step,
Inserting a conductor into the upper pouch and the lower pouch to electrically connect the metal layers of the upper pouch and the lower pouch to each other;
The method of manufacturing a pouch type secondary battery according to claim 1, further comprising:
상기 연결부 형성단계는,
'ㄷ'자 형의 연결클립을 이용하여 상부 파우치 및 하부 파우치의 외부 절연층과 측면을 감싸도록 하는 연결클립 결합단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 검출이 용이한 파우치형 이차전지 제조 방법
12. The method of claim 11,
In the connecting portion forming step,
A connecting clip for wrapping the outer insulating layer and the side surface of the upper pouch and the lower pouch using a 'C' shaped connecting clip;
The method of manufacturing a pouch type secondary battery according to claim 1, further comprising:
(a) 양극탭이 부착된 양극판, 음극탭이 부착된 음극판 및 상기 양극판과 상기 음극판의 사이에 개재되는 분리막을 구비하는 전극조립체 준비단계;
(b) 외부 절연층, 금속층, 실란트가 라미네이트 되어 형성된 상부 파우치 및 하부 파우치의 사이에 상기 전극조립체를 수납하고 상부 파우치 및 하부 파우치가 접촉되는 외주부를 따라 열과 압력을 가하여 실란트를 융착시켜 밀봉하는 실링단계;
(c) 상기 실링단계에서 형성된 실링부의 일정영역에 상기 상부 파우치 및 하부 파우치의 금속층이 전기적으로 연결되도록 하는 연결부를 형성하는 연결부 형성단계;
(d) 상기 상부 파우치 또는 하부 파우치의 임의의 한 지점과 상기 양극탭 사이의 저항 또는 전압을 측정하고, 상기 상부 파우치 또는 하부 파우치의 임의의 한 지점과 상기 음극탭 사이의 저항 또는 전압을 측정하여 절연 검사하는 절연검사단계;
를 포함하여 구성되는 절연 검출이 용이한 파우치형 이차전지의 절연 검사방법A method of inspecting a pouch type secondary battery,
(a) preparing an electrode assembly including a positive electrode plate having a positive electrode tab, a negative electrode plate having a negative electrode tab, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate;
(b) sealing the electrode assembly by housing the electrode assembly between the outer insulating layer, the metal layer, the upper pouch formed by lamination of the sealant, and the lower pouch, and sealing and sealing the sealant by applying heat and pressure along the outer periphery where the upper pouch and the lower pouch are in contact with each other step;
(c) forming a connection portion for electrically connecting the metal layer of the upper pouch and the lower pouch to a certain region of the sealing portion formed in the sealing step;
(d) measuring the resistance or voltage between any one point of the upper pouch or lower pouch and the positive electrode tab, and measuring the resistance or voltage between any one point of the upper pouch or lower pouch and the negative electrode tab Insulation inspecting step inspecting;
A method for inspecting insulation of a pouch-type secondary battery which is easy to insulate and which comprises
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2017
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