KR20180115064A - 핫 멜팅 접착부를 포함하는 전지셀 - Google Patents

핫 멜팅 접착부를 포함하는 전지셀 Download PDF

Info

Publication number
KR20180115064A
KR20180115064A KR1020170047226A KR20170047226A KR20180115064A KR 20180115064 A KR20180115064 A KR 20180115064A KR 1020170047226 A KR1020170047226 A KR 1020170047226A KR 20170047226 A KR20170047226 A KR 20170047226A KR 20180115064 A KR20180115064 A KR 20180115064A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hot
melt adhesive
electrode assembly
battery cell
battery
Prior art date
Application number
KR1020170047226A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102263470B1 (ko
Inventor
정소미
성동욱
신진영
장대성
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020170047226A priority Critical patent/KR102263470B1/ko
Publication of KR20180115064A publication Critical patent/KR20180115064A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102263470B1 publication Critical patent/KR102263470B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0459—Cells or batteries with folded separator between plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M2/0267—
    • H01M2/0275—
    • H01M2/0285—
    • H01M2/0287—
    • H01M2/1094—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y02E60/12—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되어 있는 전지셀로서,
상기 전극조립체와 전지케이스 사이에는 핫-멜팅 접착부가 개재되어 있고;
상기 핫-멜팅 접착부는, 침상 도체의 관통에 의한 단락으로 유발된 고온 환경에서 적어도 부분적으로 용융되어, 침상 도체와 전극조립체의 접촉을 최소화하는 작용을 하는 것을 특징으로 하는 전지셀에 관한 것이다.

Description

핫 멜팅 접착부를 포함하는 전지셀 {Battery Cell Comprising Hot-melting Adhesive Part}
본 발명은 핫 멜팅 접착부를 포함하는 전지셀에 대한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 이차전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
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 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
이러한 이차전지에서 주요 연구 과제 중의 하나는 안전성을 향상시키는 것이다. 일반적으로, 리튬 이차전지는 내부 쇼트, 허용된 전류 및 전압을 초과한 과충전 상태, 고온에의 노출, 낙하 등에 의한 충격과 같은 전지의 비정상적인 작동 상태로 인해 유발될 수 있는 전지 내부의 고온 및 고압에 의해 전지의 폭발을 초래할 수 있다.
또한, 전극조립체는 못과 같이 전기 전도성을 가지는 날카로운 침상 도체로 관통될 경우에, 양극과 음극이 침상 도체에 의해 전기적으로 연결되면서 전류가 저항이 낮은 침상 도체로 흐르게 된다. 이 때, 관통된 전극의 변형이 발생하고, 양극 활물질과 음극 활물질간의 접촉 저항부에 통전되는 전류에 의해 높은 저항열이 발생하게 된다. 상기 열로 인하여 전극조립체의 온도가 임계치 이상으로 상승하게 되면, 양극 활물질의 산화물 구조가 붕괴되어 열폭주 현상이 발생하게 되며 이는 전극조립체 및 이차전지를 발화 또는 폭발시키는 주요한 원인으로 작용할 수 있다.
또한, 침상 도체에 의해 휘어진 전극이 상호 대면하는 반대극과 접촉하는 경우에는 저항열 보다 높은 발열이 발생하는 바, 전술한 열폭주 현상을 더욱 가속화 시킬 수 있으며, 이러한 문제점은 다수의 전극들이 포함된 바이셀 및 이를 포함하는 전극조립체에서 더욱 심각하게 발생할 수 있다.
따라서, 보다 안전하고 효율적인 방법으로 이차전지의 안전성을 담보할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 전극조립체와 전지케이스 사이에 핫-멜팅 접착부가 형성되는 전지셀의 경우, 침상 관통시 핫-멜팅 접착부가 침상 도체를 감싸면서 관통이 이루어지기 때문에 추가적인 쇼트가 발생하더라도 발화로 이어지는 것을 방지할 수 있으므로 전지셀의 안전성을 크게 향상시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀은,
양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되어 있는 전지셀로서,
상기 전극조립체와 전지케이스 사이에는 핫-멜팅 접착부가 개재되어 있고;
상기 핫-멜팅 접착부는, 침상 도체의 관통에 의한 단락으로 유발된 고온 환경에서 적어도 부분적으로 용융되어, 침상 도체와 전극조립체의 접촉을 최소화하는 작용을 할 수 있다.
침상도체와 같은 전지의 안전성 평가 실험시 전지가 폭발 또는 발화하는 주된 원인은, 관통된 전극이 변형되어 양극과 음극이 접촉하게 되면 통전되는 전류에 의해 높은 저항열이 발생하는데, 전지셀 내부의 온도가 임계치 이상으로 증가하게 됨에 따라 전극 활물질의 구조가 붕괴되면서 열폭주 현상이 발생하기 때문이다.
따라서, 침상도체 관통시 서로 다른 전극 간의 접촉이 일어나는 것을 방지할 필요가 있다. 이에, 핫-멜팅 접착부를 전극조립체와 전지케이스 사이에 개재시킴으로써, 비정상적인 사용에 의한 전지셀의 고온 환경하에서 용융된 핫-멜팅 접착부가 침상도체의 외주면을 감싸게 되기 때문에, 침상도체와 전극의 직접 접촉을 막을 수 있다.
따라서, 종래에 네일 테스트(nail test)와 같은 전지의 안전성 평가시, 관통된 네일을 통해 서로 다른 전극 간의 접촉이 발생, 및 이로 인한 폭발 발화가 야기되는 문제를 방지할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 핫-멜팅 접착부는 전극조립체와 전지케이스 사이에 개재되는 구조인 점을 고려할 때, 전지케이스의 내면에 형성될 수 있는 바, 전지케이스의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 상기 전지케이스는 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 또는 금속 캔형 케이스일 수 있다. 상기 금속 캔형 케이스는 원통형 금속 케이스 및 각형 금속 케이스를 모두 포함할 수 있다.
또한, 상기 핫-멜팅 접착부가 전극조립체의 외면에 형성되는 구조일 수 있는 바, 예를 들어, 상기 전극조립체는, 분리막이 개재된 상태로 하나 이상의 양극판과 하나 이상의 음극판이 적층되어 있는 스택형 전극조립체, 또는 양극판과 음극판을 포함하는 적층형 유닛셀들이 분리 시트에 위해 권취되어 있는 스택-폴딩형 전극조립체, 또는 양극판과 음극판을 포함하는 적층형 유닛셀들이 분리막이 개재된 상태로 적층되어 있는 라미네이션-스택형 전극조립체; 또는 하나의 양극판과 하나의 음극판이 분리막이 개재된 상태로 권취되어 있는 권취형 전극조립체일 수 있다.
상기 핫-멜팅 접착부는 용융 상태에서 전극조립체의 적어도 일부 외면에 코팅된 핫-멜팅 접착층일 수 있다.
상기 핫-멜팅 접착층은 침상도체의 충격을 완화하기 위한 것이 바람직한 바, 다공성 구조로 이루어질 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전극조립체가 평면상 장방형의 외면을 갖는 구조의 단위셀들로 이루어진 경우로서, 예를 들어, 스택형 전극조립체, 스택-폴딩형 전극조립체 또는 라미네이션-스택형 전극조립체인 경우, 안전성 테스트가 평면상 상면에서 하면 방향으로 이루어지는 점을 고려할 때, 전극조립체의 상면 및/또는 하면에 핫-멜팅 접착층이 코팅된 구조일 수 있다.
다른 하나의 구체적인 예에서, 상기 전극조립체가 권취형 전극조립체인 경우, 전극조립체의 외면 전체에 핫-멜팅 접착층이 코팅된 구조일 수 있다.
한편, 핫-멜팅 접착부가 전지케이스에 형성되는 경우로서, 상기 핫-멜팅 접착부는 용융 상태에서 전극조립체에 대면하는 전지케이스 내면의 적어도 일부에 코팅된 핫-멜팅 접착층일 수 있다.
또는, 안전성을 더욱 향상시키기 위하여, 상기 핫-멜팅 접착부는 용융 상태에서 전극조립체에 대면하는 전지케이스의 내면 전체에 코팅된 핫-멜팅 접착층일 수 있다.
상기 핫-멜팅 접착부의 소재는 상온에서 경화 상태이나 고온 상태 도달시 용융되어 침상도체의 외면을 감쌀 수 있는 성질을 갖는 열가소성 수지라면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 상기 핫-멜팅 접착부는 폴리올레핀계(polyolefin-based) 수지, 폴리염화비닐계(polyvinylchloride-based) 수지, EVA(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer-based)계 수지, 폴리아마이드계(polyamide-based) 수지, 폴리에스테르계(polyester-based) 수지, 실리콘 고무, 및 이들을 포함하는 공중합체; 및 아이오노머(ionically crosslinked 구조를 가지는 열가소성 수지)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상으로 이루어질 수 있다.
상기 핫-멜팅 접착부는, 전극조립체를 관통하는 침상도체의 외면을 완전히 감싸면서 전극과의 접촉을 방지하기 위하여, 고연신 특성을 갖는 화합물이 포함되는 것이 바람직한 바, 열가소성 수지와 함께 고연신 특성의 화합물을 포함할 수 있으며, 상기 고연신 특성의 화합물은 핫-멜팅 접착부의 전체 중량을 기준으로 5 중량% 내지 30 중량%로 포함될 수 있다.
상기 고연신 특성의 화합물이 5 중량% 보다 적은 경우에는 높은 고연신 특성을 기대하기 어렵고, 30 중량% 보다 많은 경우에는 상대적으로 열가소성 수지의 함량이 줄어들기 때문에 고온에서 용융이 잘 일어나지 않을 수 있으므로 바람직하지 않다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 핫-멜팅 접착부는 필름 부재로 이루어질 수 있는 바, 필름 부재를 전극조립체의 외면과 전지케이스의 내면 사이에 개재하는 경우, 별도의 코팅 과정이나 접착 과정 없이 간단한 방법으로 핫-멜팅 접착부를 형성할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 전지셀을 단위 전지로 포함하는 전지모듈을 제공하고, 상기 전지모듈을 포함하는 전지팩을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 디바이스를 제공한다.
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.
이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀은, 전극조립체와 전지케이스 사이에 핫-멜팅 접착부가 개재되어 있는 구조로 이루어지는 바, 침상 도체의 관통에 의한 단락으로 유발된 고온 환경에서 핫-멜팅 접착부가 부분적으로 용융되면서, 침상 도체와 전극조립체의 접촉을 최소화할 수 있다.
따라서, 비상정상적인 사용에 의해 유발된 열폭주 현상으로 인한 전지셀의 발화 내지 폭발을 방지할 수 있으므로, 안전성이 향상된 전지셀을 제공할 수 있다.
도 1은 하나의 실시예에 따른 파우치형 전지셀의 수직 단면도이다;
도 2는 하나의 실시예에 따른 파우치형 전지케이스의 사시도이다;
도 3은 하나의 실시예에 따른 권취형 전극조립체의 사시도이다; 및
도 4는 하나의 실시예에 따른 원통형 전지캔의 사시도이다.
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 1은 하나의 실시예에 다른 파우치형 전지셀의 수직 단면을 모식적으로 도시하고 있다.
도 1을 참조하면, 파우치형 전지셀(100)은 상부 케이스(110) 및 하부 케이스(120)로 이루어진 전지케이스 내부에 양극 및 음극이 교대로 적층 배열된 전극조립체(130)가 수납되어 있고, 전극조립체(130)의 상면과 상부 케이스(110)의 하면 사이에 핫-멜팅 접착부(140)가 형성되어 있으며, 전극조립체(130)의 하면과 하부 케이스(120)에서 전극조립체가 수납된 수납부 내면 사이에는 핫-멜팅 접착부(140)가 형성되어 있다.
상기 전극조립립체(130)는 스택형 전극조립체, 스택-폴딩형 전극조립체 또는 라미네이션-스택형 전극조립체일 수 있고, 전극조립체의 상면 및 하면에 핫-멜팅 접착부가 형성된 구조일 수 있으며, 전극조립체의 상면 또는 하면 각각의 일부 또는 전부에 핫-멜팅 접착부가 형성된 구조일 수 있다.
핫-멜팅 접착부(140)는 열가소성 수지로 이루어진 핫-멜팅 접착층이 코팅된 구조일 수 있고, 필름 부재가 개재된 구조일 수 있다.
또한, 핫-멜팅 접착층은 다공성 구조로 이루어질 수도 있다.
도 2는 파우치형 전지케이스의 상부 케이스 및 하부 케이스가 융착되기 전의 전지 케이스의 사시도를 모식적으로 도시하고 있다.
도 2를 참조하면, 전지 케이스(200)는 상부 케이스(210) 및 하부 케이스(220)의 일측 단부가 연결된 상태로 절곡된 구조로 이루어져 있다.
상부 케이스(210)의 하부 케이스의 대향면과 하부 케이스(220)의 수납부 저면에는 핫-멜팅 접착부(240)가 형성되어 있으나, 핫-멜팅 접착부(240)는 상부 케이스 또는 하부 케이스 중 어느 하나에만 형성될 수 있음은 물론이다. 또한, 전지 케이스(200)에는 수납부 측면(221)에 핫-멜팅 접착부가 형성되지 않은 상태를 도시하고 있으나, 수납부 측면(221)의 일부 또는 전체에도 핫-멜팅 접착부가 형성될 수 있음은 물론이다.
한편, 상부 케이스(210) 및 하부 케이스(220)의 외주변은 열융착에 의한 실링이 이루어지는 바, 전지케이스의 밀봉력을 담보하기 위하여, 외주변 열융착부에는 핫-멜팅 접착부가 형성되지 않는 것이 바람직하다.
도 3은 하나의 실시예에 따른 권취형 전극조립체의 사시도를 모식적으로 도시하고 있다.
권취형 전극조립체(300)는 전극 단자가 돌출된 방향인 상면(302) 및 상면에 반대 방향인 하면(303)을 제외한 측면(301) 전체에 핫-멜팅 접착부(340)가 형성되어 있다. 핫-멜팅 접착부(340)는 열가소성 수지를 포함하는 핫-멜팅 접착층이 코팅된 것일 수 있다.
핫-멜팅 접착부(340)의 두께는 전 부분에서 일정하게 형성될 수 있고, 또는, 권취형 전극조립체의 경우 길이 방향으로 중심부에서 스웰링에 의한 부피 팽창이 가장 크게 일어나는 점을 고려할 때, 길이 방향으로 중심부의 핫-멜팅 접착부의 두께는 얇고 상부 및 하부의 두께는 상대적으로 두껍게 형성될 수 있다.
도 4는 하나의 실시예에 따른 권취형 전지셀의 원통형 금속캔의 전지케이스의 사시도를 모식적으로 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 전지케이스(400)는 탑 어셈블리는 생략되었으며, 권취형 전극조립체가 수납되는 하부 케이스(410) 부분만을 도시하고 있다.
하부 케이스(410)의 내측면에는 핫-멜팅 접착부가 형성되어 있다. 다만, 하부 케이스(410)는 내측면 전체에 핫-멜팅 접착부가 형성되는 구조를 도시하고 있으나, 하부 케이스의 내측면의 일부에만 형성될 수 있음은 물론이다.
핫-멜팅 접착부(440)는 열가소성 수지로 이루어진 핫-멜팅 접착층이 코팅된 구조일 수 있고, 필름 부재가 개재된 구조일 수 있다.
또한, 핫-멜팅 접착층은 다공성 구조로 이루어질 수도 있다.
핫-멜팅 접착부(440)의 두께는 전 부분에서 일정하게 형성될 수 있고, 또는, 전지 케이스(400)에 수납되는 권취형 전극조립체의 경우 길이 방향으로 중심부에서 스웰링에 의한 부피 팽창이 가장 크게 일어나는 점을 고려할 때, 하부 케이스(410)의 길이 방향으로 중심부의 핫-멜팅 접착부의 두께는 얇고 하부 케이스(410)의 상부 및 하부에 형성되는 핫-멜팅 접착부의 두께는 상대적으로 두껍게 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 전지셀은, 전극조립체와 전지케이스 사이에 핫-멜팅 접착부가 개재된 구조인 바, 침상 도체의 관통에 의한 단락으로 유발된 고온 환경이 형성되더라도, 핫-멜팅 접착부가 적어도 부분적으로 용융되어, 침상 도체와 전극조립체의 접촉을 최소화 하여, 전지셀의 폭발 내지 발화를 방지할 수 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (13)

  1. 양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되어 있는 전지셀로서,
    상기 전극조립체와 전지케이스 사이에는 핫-멜팅 접착부가 개재되어 있고;
    상기 핫-멜팅 접착부는, 침상 도체의 관통에 의한 단락으로 유발된 고온 환경에서 적어도 부분적으로 용융되어, 침상 도체와 전극조립체의 접촉을 최소화하는 작용을 하는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스는 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 또는 금속 캔형 케이스인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는, 분리막이 개재된 상태로 하나 이상의 양극판과 하나 이상의 음극판이 적층되어 있는 스택형 전극조립체, 또는 양극판과 음극판을 포함하는 적층형 유닛셀들이 분리 시트에 위해 권취되어 있는 스택-폴딩형 전극조립체, 또는 양극판과 음극판을 포함하는 적층형 유닛셀들이 분리막이 개재된 상태로 적층되어 있는 라미네이션-스택형 전극조립체; 또는 하나의 양극판과 하나의 음극판이 분리막이 개재된 상태로 권취되어 있는 권취형 전극조립체인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 핫-멜팅 접착부는 용융 상태에서 전극조립체의 적어도 일부 외면에 코팅된 핫-멜팅 접착층인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 핫-멜팅 접착층은 다공성 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 전극조립체가 스택형 전극조립체, 스택-폴딩형 전극조립체 또는 라미네이션-스택형 전극조립체이며, 전극조립체의 상면 및/또는 하면에 핫-멜팅 접착층이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 전극조립체가 권취형 전극조립체이며, 전극조립체의 외면 전체에 핫-멜팅 접착층이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 핫-멜팅 접착부는 용융 상태에서 전극조립체에 대면하는 전지케이스 내면의 적어도 일부에 코팅된 핫-멜팅 접착층인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 핫-멜팅 접착부는 용융 상태에서 전극조립체에 대면하는 전지케이스의 내면 전체에 코팅된 핫-멜팅 접착층인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 핫-멜팅 접착부는 열가소성 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 핫-멜팅 접착부는 폴리올레핀계(polyolefin-based) 수지, 폴리염화비닐계(polyvinylchloride-based) 수지, EVA(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer-based)계 수지, 폴리아마이드계(polyamide-based) 수지, 폴리에스테르계(polyester-based) 수지, 실리콘 고무, 및 이들을 포함하는 공중합체; 및 아이오노머(ionically crosslinked 구조를 가지는 열가소성 수지)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 핫-멜팅 접착부는 열가소성 수지와 고연신 특성의 화합물을 포함하고 있고, 상기 고연신 특성의 화합물은 핫-멜팅 접착부의 전체 중량을 기준으로 5 중량% 내지 30 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 핫-멜팅 접착부는 필름 부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀.
KR1020170047226A 2017-04-12 2017-04-12 핫 멜팅 접착부를 포함하는 전지셀 KR102263470B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170047226A KR102263470B1 (ko) 2017-04-12 2017-04-12 핫 멜팅 접착부를 포함하는 전지셀

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170047226A KR102263470B1 (ko) 2017-04-12 2017-04-12 핫 멜팅 접착부를 포함하는 전지셀

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180115064A true KR20180115064A (ko) 2018-10-22
KR102263470B1 KR102263470B1 (ko) 2021-06-11

Family

ID=64102375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170047226A KR102263470B1 (ko) 2017-04-12 2017-04-12 핫 멜팅 접착부를 포함하는 전지셀

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102263470B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200045525A (ko) * 2018-03-21 2020-05-04 닝더 엠프렉스 테크놀로지 리미티드 셀 패키지 구조

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102342047B1 (ko) * 2021-09-16 2021-12-24 주식회사 질경이 질경이 추출물을 유효성분으로 함유하는 피부 보습과 탄력 효과를 갖는 화장료 조성물

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100659866B1 (ko) * 2005-11-02 2006-12-19 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지 및 그 제조방법
KR20150037392A (ko) * 2013-09-30 2015-04-08 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 이차전지
KR20160037095A (ko) * 2014-09-26 2016-04-05 주식회사 엘지화학 절연층을 포함하는 이차전지용 케이스 및 이를 포함하는 리튬 이차전지

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100659866B1 (ko) * 2005-11-02 2006-12-19 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지 및 그 제조방법
KR20150037392A (ko) * 2013-09-30 2015-04-08 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 이차전지
KR20160037095A (ko) * 2014-09-26 2016-04-05 주식회사 엘지화학 절연층을 포함하는 이차전지용 케이스 및 이를 포함하는 리튬 이차전지

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200045525A (ko) * 2018-03-21 2020-05-04 닝더 엠프렉스 테크놀로지 리미티드 셀 패키지 구조
US11462787B2 (en) 2018-03-21 2022-10-04 Ningde Amperex Technology Limited Electrode assembly package structure

Also Published As

Publication number Publication date
KR102263470B1 (ko) 2021-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11437683B2 (en) Battery cell of venting structure using taping
US7718306B2 (en) Rechargeable battery with gas release safety vent
KR101595611B1 (ko) 에너지 밀도가 향상된 이차전지
KR102168675B1 (ko) 보호회로모듈을 구비한 파우치형 이차전지 팩
KR102263429B1 (ko) 전지케이스의 크랙 방지를 위한 보조 실링부를 포함하는 전지셀의 제조 방법
US11682809B2 (en) Pouch-type secondary battery and pouch for secondary battery
KR101569452B1 (ko) 열수축성 튜브를 포함하는 이차전지
KR20140067246A (ko) 노즐 부재가 장착되어 있는 전지셀
KR102207296B1 (ko) 형상유지 부재를 포함하는 파우치형 전지셀
KR102263470B1 (ko) 핫 멜팅 접착부를 포함하는 전지셀
KR101533993B1 (ko) 시트 부재 및 필름 부재를 포함하고 있는 전지모듈
US20220140448A1 (en) Busbar Module And Method Of Manufacturing The Same
KR102216744B1 (ko) 배터리셀, 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR20160103255A (ko) 보호회로 모듈을 포함하는 전지팩
KR102258286B1 (ko) 배터리셀, 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR20060000101A (ko) 파우치형 리튬 이차전지
KR102379765B1 (ko) 이차 전지 및 전지 모듈
KR20130134951A (ko) 이차전지
KR101527256B1 (ko) 이차전지
KR101450951B1 (ko) 안전성이 향상된 이차전지용 전극리드 및 이를 이용한 이차전지
KR102104966B1 (ko) 전극단자들 사이에 열융착 돌출부를 포함하고 있는 전지셀
KR101637896B1 (ko) 절연용 액상물질 수용부를 구비한 전극조립체
KR101889593B1 (ko) 안전부재를 포함하는 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
KR102019391B1 (ko) 2중 케이스 구조의 파우치형 전지셀
KR101867650B1 (ko) 만입형 단차가 형성되어 있는 전지케이스를 포함하는 전지셀

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right