KR20180128573A - 쇼트 방지형 전고체 전지의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전극조립체의 엣지부에서 발생하는 쇼트를 근본적으로 차단할 수 있는 쇼트 방지형 전고체 전지의 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 전극조립체가 내장되는 파우치 타입의 전극케이스에 사전 도포되어 있는 열경화성 절연수지가 전극조립체의 패키징 중에 전극조립체의 엣지부에 밀려들어가서 엣지부의 전극 사이에 존재하는 빈 공간에 충진되도록 함으로써 전극 간 물리적 접촉 및 충돌을 방지하여 그에 따른 쇼트 위험성을 근본적으로 차단할 수 있는 쇼트 방지형 전고체 전지의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

쇼트 방지형 전고체 전지의 제조 방법 {Method for manufacturing all solid state battery}
본 발명은 쇼트 방지형 전고체 전지의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극조립체의 엣지부에서 발생하는 쇼트를 근본적으로 차단할 수 있는 쇼트 방지형 전고체 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이차 전지는 산화 및 환원의 화학반응을 통해 화학 에너지와 전기 에너지가 상호 변환되어 충전과 방전을 반복하는 전지로서, 양극, 음극, 분리막, 전해질의 네 가지 기본 요소를 구비한다.
현재 사용되고 있는 리튬 이차 전지는 액상 전해질을 채택하고 있는데, 상기 액상 전해질이 가연성의 유기 용매를 함유하고 있기 때문에 외부 충격 및 셀 제어 불능 환경의 조성 시 심각한 안전상 문제를 야기할 수 있으며, 이에 배터리 셀의 기본구성 이외에 안전성 개선을 위한 부가 재료를 적용하거나 또는 추가 안전장치를 장착해야 하는 단점이 존재한다.
전고체 전지(All solid state battery)는 종래 리튬 이차 전지에 사용되는 액상 전해질을 고체 전해질로 대체한 전지로서, 고체 전해질의 채용으로 인해 상기와 같은 종래 리튬 이차 전지의 안전상 문제를 근본적으로 해결하여 안전성 확보가 가능하며, 따라서 종래 리튬 이차 전지에 안전성 개선을 위해 추가 구비되는 셀 안전장치 등을 삭제할 수 있고 그에 따라 배터리 팩 단위의 에너지밀도 상승이 가능한 이점이 있다.
또한, 전고체 전지는 종래 리튬 이차 전지에 적용 불가능한 리튬 음극, 고전압 양극, 및 유황 양극 등의 차세대 고성능 전극을 채용하여 종래 리튬 이차 전지의 성능 한계를 극복할 수 있으며, 고체 전해질의 안정성을 활용하여 양극과 음극을 직렬 적층한 형태인 바이폴라 전극을 적용한 고에너지밀도의 고전압 셀을 구현 가능하다.
이러한 전고체 전지는 고체 전해질이 종래 리튬 이차 전지에서 액상 전해질과 더불어 전극 간 물리적 분리를 위한 분리막의 역할을 대체하게 되고, 통상 리튬금속의 석출을 방지하기 위해 양극 대비 음극 극판의 활물질 도포 면적을 넓게 설계하는 것이 필요한데, 이러한 구조는 양극과 음극의 적층 공정을 포함하는 전극조립체의 제조 공정 및 이후 전극조립체의 프레스 공정 등을 거치면서 전극조립체의 변형을 쉽게 유발하고 양극과 음극의 물리적 접촉에 의한 쇼트가 발생할 가능성이 큰 문제점이 있다.
공개특허 제10-2016-0125703호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 전극조립체가 내장되는 파우치 타입의 전극케이스에 사전 도포되어 있는 열경화성 절연수지가 전극조립체의 패키징 중에 전극조립체의 엣지부에 밀려들어가서 엣지부의 전극 사이에 존재하는 빈 공간에 충진되도록 함으로써 전극 간 물리적 접촉 및 충돌을 방지하여 그에 따른 쇼트 위험성을 근본적으로 차단할 수 있는 쇼트 방지형 전고체 전지의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, 한 쌍의 외장부재 중 적어도 하나의 외장부재의 안쪽 표면에 절연수지를 도포하는 제1단계와; 상기 한 쌍의 외장부재 사이에 전극조립체를 배치하고 외장부재의 가장자리부를 기밀하게 접합하여 상기 전극조립체를 밀봉하는 제2단계;를 포함하며, 상기 외장부재의 가장자리부를 접합할 때 외장부재의 안쪽 표면에 도포된 절연수지가 전극조립체의 엣지부측으로 밀려들어가게 되는 것을 특징으로 하는 쇼트 방지형 전고체 전지의 제조 방법을 제공한다.
구체적으로, 상기 제2단계는, 한 쌍의 외장부재의 가장자리부를 기밀하게 접합하여 파우치형 전극케이스를 형성하는 1차 실링 단계와; 상기 1차 실링 단계에서 접합된 외장부재의 1차 실링 영역의 안쪽 영역을 가압 프레스하는 2차 실링 단계;로 이루어지며, 상기 2차 실링 단계에서 외장부재의 1차 실링 영역의 안쪽 영역에 도포되어 있는 절연수지가 전극조립체의 엣지부측으로 밀려들어가서 엣지부의 전극 사이에 빈 공간을 채워주게 된다.
본 발명에 의하면, 상기 절연수지는 외장부재의 안쪽 표면에 전체적으로 도포되거나 또는 외장부재의 안쪽 표면 중 가장자리부에 도포되고, 바람직하게는 외장부재의 안쪽 표면 중 설정된 소정 영역에만 도포된다. 이때, 상기 소정 영역은 외장부재의 1차 실링 영역과 전극조립체의 엣지부 사이 영역에 해당하는 외장부재의 2차 실링 영역을 포함한다.
아울러, 상기 제2단계 이후에는 상기 전극조립체를 전극 적층방향으로 가압 프레스하는 프레스 단계를 수행한다.
본 발명에 따른 쇼트 방지형 전고체 전지의 제조 방법에 의하면, 외장부재의 실링 영역에 사전 도포된 열경화성 절연수지가 외장부재의 2차 실링 시에 전극조립체의 엣지부에 존재하는 빈 공간에 주입됨과 동시에 경화됨으로써 전극조립체의 엣지부에 돌출되어 있는 전극 사이가 경화된 절연수지에 의해 안정적으로 지지되어 전극 간 물리적 접촉 및 충돌을 방지하고 그에 따른 쇼트를 근본적으로 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전고체 전지를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전고체 전지의 전극조립체를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 외장부재에 부분 코팅되는 절연수지의 도포 영역을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전고체 전지의 제조 공정을 나타낸 개략적인 순서도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 외장부재를 접합하여 전극케이스를 형성하는 실링 공정을 나타낸 순서도
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.
전고체 전지(All solid state battery)는 리튬 이차 전지에 사용되는 액상 전해질을 고체 전해질로 대체한 이차 전지로서, 일방향으로 적층되는 서로 다른 극성의 전극 간에 별도의 분리막을 구성하고 있지 않기 때문에(도 2 참조) 복수의 전극을 적층하여 전극조립체를 제작 구성할 때 전극조립체의 엣지부에 쇼트 방지를 위해 절연층을 코팅하는데, 이때 상기 절연층을 전극조립체의 집전체 단위 또는 전극 단위로 코팅하기 때문에 제조 공정의 리드 타임이 연장되고 제조 작업이 어려운 점 등의 문제점이 존재한다.
그렇다고 상기 절연층을 생략하는 경우 양극과 음극 간 전극 활물질의 도포 면적 차이 등에 의한 전극조립체의 엣지부 단차 및/또는 전지 셀 제작 시 프레스 공정 등에 의해 발생하는 물리적 데미지로 인한 쇼트 발생 위험성이 매우 커지는 문제점이 존재하게 된다.
이에 본 발명에서는 전극조립체를 시트형 외장부재를 이용하여 밀봉할 때 외장부재의 내면(안쪽 표면)에 도포되어 있는 절연수지가 전극조립체의 엣지부측으로 이동되어 상기 엣지부에 존재하는 전극 사이에 빈 공간을 채워주도록 함으로써 전극조립체의 엣지부 쇼트를 방지하는 동시에 전극 위치를 고정하여 공정 작업성 및 셀 내구성을 향상할 수 있도록 한다.
다시 말해, 본 발명에서는 전극조립체의 패키징 공정 중에 외장부재를 이용하여 전극조립체를 밀봉할 때 전극조립체의 엣지부가 외장부재의 내면에 도포되어 있던 절연수지에 의해 표면 코팅되도록 함으로써, 기존과 같이 집전체 또는 전극 단위로 각각 절연층을 코팅하는 어려운 공정을 삭제하고 외장부재의 접합 공정과 같이 간단한 공정을 통해 상기 엣지부의 쇼트 방지 및 전극 고정이 가능하도록 한다.
첨부한 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전고체 전지를 나타낸 개략도이고, 도 2는 상기 전고체 전지의 전극조립체를 나타낸 단면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전고체 전지는 복수의 양극(110)과 음극(120)이 일방향으로 적층되어 있는 전극조립체(100)와 이 전극조립체(100)를 밀봉 수납하는 파우치형 전극케이스(200)를 포함하여 구성된다.
상기 전극조립체(100)는 복수의 양극(110)과 음극(120)이 고체전해질층(130)을 사이에 두고 순차적으로 적층 배열되어 구성된 것으로서, 소정 크기의 양극(110)과 음극(120)이 번갈아서 배열되고, 이때 음극(120)과 양극(110)의 집전체(112,122)가 고체전해질층(130)보다 상대적으로 넓은 표면적을 가지도록 형성되는 동시에, 리튬 금속의 석출을 방지하기 위해 양극(110) 대비 음극(120)의 전극물질(활물질) 도포 면적이 넓게 설정된다.
이에 따라 전극조립체(100)는 도 2에 보듯이 전극 적층방향을 중심으로 사방의 엣지부에 전극(110,120) 사이의 빈 공간(구체적으로는, 집전체 사이에 빈 공간임)이 존재하게 된다.
그리고, 상기 전극케이스(200)는 전극조립체(100)를 밀봉 수용할 수 있는 파우치형 케이스로서, 전극조립체(100)를 수납하여 내장한 상태로 밀봉되어 외기 유입을 차단하게 된다.
이러한 전극케이스(200)는 안쪽 표면에 열경화성 고분자를 함유하는 절연수지(P)가 도포된 시트형 외장부재(210)를 이용하여 밀폐형 파우치 타입으로 형성되며, 예를 들어 한 쌍의 외장부재(210)의 가장자리부를 기밀하게 접합하여 전극조립체(100)를 수용 가능한 파우치형으로 형성된다.
상기 전극케이스(200)는 한 쌍의 외장부재(210) 사이에 전극조립체(100)를 집어넣은 상태에서 상기 한 쌍의 외장부재(210)의 가장자리부를 접합하여 밀봉된 파우치형으로 형성되며, 외장부재(210)의 가장자리부를 접합하여 밀봉할 때 상기 외장부재(210)의 안쪽 표면에 도포되어 있는 절연수지(P)가 외장부재(210) 사이에 삽입된 전극조립체(100)의 엣지부측으로 밀려들어가서 상기 엣지부의 전극 사이에 존재하는 빈 공간을 채우는 동시에 경화됨으로써, 상기 엣지부 표면이 절연 코팅되는 동시에 전극(110,120) 사이가 물리적으로 지지되어 전극 위치가 안정적으로 고정된다.
이때 상기 엣지부의 빈 공간에 채워진 상태로 경화된 절연수지(P)는 전고체 전지 셀의 절연수지부(220)가 되며, 상기 절연수지부(220)는 전극조립체의 엣지부 쇼트 발생을 방지하기 위한 절연층 역할을 하는 동시에 상기 엣지부에 가해지는 물리적 충격을 흡수하여 완충하는 역할 등을 하게 된다.
이에 따라 본 발명의 전고체 전지는 전극조립체(100)의 엣지부에서 전극(110,120) 간에 물리적 접촉에 의한 쇼트 발생을 근본적으로 차단할 수 있게 되며, 이를 위하여 상기 절연수지(P)는 외장부재(210)의 안쪽 표면 중 적어도 설정된 소정 영역(구체적으로, 외장부재의 안쪽 표면 중 2차 실링 영역)에 코팅되어진다(도 3 참조).
이와 같이 구성되는 본 발명의 전고체 전지는 전극조립체(100)의 패키징 공정 중에 전극조립체(100)의 엣지부에 전기적 절연 및 물리적 지지 기능을 하는 절연수지부(220)가 구비되어 쇼트 발생을 근본적으로 차단할 수 있도록 구성되되, 별도의 추가 코팅 공정 없이 전극조립체(100)의 엣지부를 절연 코팅하기 위해 다음과 같은 공정을 포함하여 제조된다.
먼저, 도 4를 참조하여 살펴보면, 전고체 전지의 전체적인 제조 공정은, 시트형의 외장부재(210)를 성형하는 단계, 상기 외장부재(210)의 내면에 열경화성 절연수지(P)를 코팅하는 단계, 한 쌍의 외장부재(210) 사이에 전극조립체(100)를 삽입하여 배치하는 단계, 상기 한 쌍의 외장부재(210)의 가장자리부를 기밀하게 접합하여 전극조립체(100)를 진공 상태로 밀봉하는 1차 실링(진공 실링) 단계, 상기 외장부재(210)의 가장자리부 중 1차 실링 영역의 안쪽 영역을 가압 프레스하는 2차 실링 단계, 및 전극조립체(100)를 가압 프레스하는 단계를 포함한다.
상기 외장부재(210)를 성형하는 단계에서는, 알루미늄 등의 유연한 재질을 사용하여 시트형의 외장부재(210)를 일정 크기로 성형하며, 전극조립체(100)를 상하 양측에서 감싸서 밀봉할 수 있도록 한 쌍의 외장부재(210)를 성형한다.
상기 절연수지(P)를 코팅하는 단계에서는, 열경화성 고분자가 함유되어 있는 절연수지(P)를 외장부재(210)의 안쪽 표면에 도포하며, 이때 전극조립체(100)를 감싸서 밀봉해주게 되는 한 쌍의 외장부재(210) 중 적어도 어느 하나의 외장부재에 열경화성 절연수지를 코팅한다. 또한 이때 상기 절연수지(P)는 외장부재(210)의 안쪽 표면에 전체적으로 도포되거나 또는 외장부재(210)의 안쪽 표면 중 실링 영역에 해당하는 가장자리부에 도포된다.
이어서 상기 한 쌍의 외장부재(210) 사이에 전극조립체(100)는 집어넣고 배치한 다음에는, 상기 1차 실링 및 2차 실링 단계를 통해 외장부재(210)의 가장자리부를 기밀하게 접합하여 전극조립체(100)를 밀봉하는 동시에 파우치형 전극케이스(200)를 형성하게 된다.
도 5를 참조하여 좀더 설명하면, 상기 한 쌍의 외장부재(210)는 그 사이에 전극조립체(100)를 배치하고 가장자리부를 밀봉할 때, 고온의 실링기구(금속 실링바)(10)에 의해 외장부재(210)의 가장자리부가 프레스되어 열융착에 의해 밀봉되고, 이때 2단계의 실링 공정을 거쳐 밀봉되는데, 1차 실링 시에 전극조립체(100)가 삽입된 한 쌍의 외장부재(210) 사이에 진공을 형성하게 되고, 2차 실링 시에 외장부재(210)에 도포되어 있는 절연수지(P)가 전극조립체(100)의 엣지부측으로 밀려들어가서 엣지부의 전극(110,120) 사이에 빈 공간을 채우면서 상기 엣지부의 전극(110,120) 표면을 절연 코팅하게 된다.
다시 말해, 1차 실링 단계에서는 한 쌍의 외장부재(210)의 가장자리부를 기밀하게 접합하여 전극조립체(100)를 수용한 전극케이스(200)를 형성하는 동시에 상기 전극케이스(200)의 내부공간에 진공을 형성하고, 2차 실링 단계에서는 외장부재(210)의 가장자리부 중 1차 실링 영역의 안쪽 영역(즉, 1차 실링 영역 대비 외장부재의 중심부에 가까운 2차 실링 영역)을 가압 프레스하여 외장부재(210)의 안쪽 표면 중 2차 실링 영역에 도포되어 있는 절연수지(P)가 전극케이스(200)의 내부공간으로 밀려들어가서 전극조립체(100)의 엣지부에 존재하는 빈 공간을 채우도록 한다. 이때 절연수지(P)는 상기 전극조립체(100)의 엣지부에 빈 공간을 채움과 동시에 경화됨으로써 상기 엣지부의 전극 표면을 절연 코팅하는 동시에 엣지부의 전극(110,120) 사이를 물리적으로 지지하게 된다.
따라서 절연수지(P)를 외장부재(210)의 가장자리부에만 코팅할 때에는 외장부재(210)의 내면 중 적어도 2차 실링 영역을 포함하는 선택된 소정 영역에 절연수지(P)를 도포하도록 한다.
즉, 상기 절연수지(P)는 외장부재(210)의 안쪽 표면 중 적어도 2차 실링 영역을 포함하는 설정된 소정 영역에 코팅된다(도 3 참조).
도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 2차 실링 영역은 외장부재(210)의 가장자리부 중 1차 실링 영역과 한 쌍의 외장부재(210) 사이에 배치된 전극조립체(100)(즉, 전극케이스의 내부에 수납된 전극조립체)의 엣지부 사이 영역을 의미한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 외장부재(210)에 부분 코팅되는 절연수지(P)의 도포 영역(즉, 2차 실링 영역)을 나타낸 것이고, 도 5는 외장부재(210)의 가장자리부 중 2차 실링 영역에만 절연수지를 도포한 외장부재(210)를 이용한 전고체 전지의 실링 공정을 나타낸 것이다.
도 3 및 도 5를 참조하여 더 설명하면, 1차 실링 단계에서는 외장부재(210)의 가장자리부 중 최외곽에 해당하는 1차 실링 영역을 가압 프레스하여 고온 및 고압에 의해 융착시켜 실링하게 되며, 이때 전극조립체(100)가 수납된 한 쌍의 외장부재(210) 사이의 내부공간(즉, 전극케이스(200)의 내부공간)에서 공기를 제거하여 상기 내부공간에 진공이 형성된다.
일례로, 상기 1차 실링 단계는 사각 시트 모양의 외장부재(210)의 가장자리부 중 어느 한쪽의 가장자리부를 융착시켜 실링한 뒤, 상기 융착된 가장자리부와 이웃하고 있는 양측의 가장자리부를 융착시켜 실링하고, 최종적으로 나머지 한쪽의 가장자리부를 융착시켜 실링할 때 상기 내부공간에 진공을 형성하게 된다. 그리고, 전극조립체(100)는 1차 실링을 하기 전에 한 쌍의 외장부재(210) 사이에 삽입되거나 또는 외장부재(210)의 가장자리부 중 어느 한쪽의 가장자리부만 융착시켜 접합된 한 쌍의 외장부재(210) 사이에 삽입된다.
2차 실링 단계에서는 외장부재(210)의 가장자리부 중 1차 실링 영역보다 안쪽 영역에 해당하는 2차 실링 영역을 가압 프레스하여 고온 및 고압에 의해 융착시켜 실링하게 되며, 이때 상기 2차 실링 영역에 도포되어 있던 절연수지(P)가 압력에 의해 일시적으로 연화 상태가 되면서 전극조립체(100)의 엣지부측으로 밀려들어가게 된다.
상기 2차 실링 단계에서는 외장부재(210)의 사방의 가장자리부를 동시 실링하거나, 또는 사각 시트 모양의 외장부재(210)의 가장자리부 중 선택된 가장자리부를 먼저 가압 프레스하여 실링한 뒤 나머지 가장자리부를 이어서 실링하는 것이 가능하다.
이렇게 외장부재(210)의 1차 실링을 통해 절연수지(P)의 누설을 차단한 다음 외장부재(210)의 2차 실링을 수행함으로써 실링기구(10)의 프레스 압력에 의해 밀려 이동하는 절연수지(P)가 외장부재(210)의 가장자리부 안쪽 영역에 위치하고 있는 전극조립체(100)의 엣지부측으로만 이동하게 된다.
이때 상기 전극조립체의 엣지부측으로 밀려들어간 절연수지(P)는 상기 엣지부의 전극(110,120) 사이에 존재하는 빈 공간을 채우면서 전극(110,120) 및 고체전해질층(130) 등의 표면을 절연 코팅하게 되는 동시에 실링기구(10)의 가압 열기에 의해 경화되어 전극(110,120) 사이를 물리적으로 지지해주게 된다.
즉, 상기 전극조립체의 엣지부 빈 공간에 충진된 절연수지(P)는 전극조립체(100)의 엣지부 표면을 절연 코팅하는 동시에 전극(110,120) 위치를 움직이지 않도록 고정해주게 되며, 또한 물리적 완충 기능도 하여 물리적 충격을 저감해줄 수 있게 된다.
도 5를 참조하면, 상기 외장부재(210)의 실링 공정을 위한 실링기구(10)는 제1실링바(11)와 제2실링바(12)를 포함하는 일종의 가압 프레스 장치로서, 1차 실링 시 제1실링바(11)에 의해 외장부재(210)의 1차 실링 영역이 가압 프레스되어 융착되고, 2차 실링 시 제2실링바(12)에 의해 외장부재(210)의 2차 실링 영역이 가압 프레스되어 융착된다.
이러한 실링기구(10)를 이용하여 외장부재(210)의 1차 및 2차 실링 공정을 순차적으로 진행함으로써 고온의 제1실링바(11)와 제2실링바(12)를 통한 가열 및 가압 작용에 의해 외장부재(210)의 가장자리부가 실링되는 동시에 2차 실링 영역의 절연수지(P)가 일시적으로 반용융 상태가 되어 전극조립체(100)의 엣지부로 주입 가능하게 된다.
그리고, 상기 전극조립체(100)를 가압 프레스하는 단계에서는 전극조립체(100)를 전극(110,120)의 적층방향으로 가압하여 전극(110,120)과 고체전해질층(130) 간에 접촉성을 증대시킨다.
상기 전극조립체(100)의 가압 프레스 공정은 그 순서 및 횟수가 한정되는 것은 아니며, 다만 외장부재(210)의 2차 실링 시에 절연수지(P)가 전극조립체(100)의 엣지부측으로 밀려들어가서 상기 엣지부의 전극 표면을 둘러싸게 될 때 물리적 충격이 가해질 우려가 있음을 고려하여 상기 2차 실링 후에 전극조립체(100)를 가압 프레스하는 단계를 수행하는 것이 바람직하다.
아울러, 전극조립체(100)를 한 쌍의 외장부재(210) 사이에 집어넣기 전에 전극조립체(100)의 가압 프레스 공정을 추가 진행하는 것도 가능하며, 또한 외장부재(210)의 1차 실링 공정을 수행한 다음 전극조립체(100)의 가압 프레스 공정을 추가 진행하는 것도 가능하다.
상기와 같은 방법으로 전극조립체(100)의 엣지부에 절연수지(P)를 코팅하여 전고체 전지 셀을 제조하는 경우, 전고체 전지 셀의 제조시 물리적 충격에 가장 취약한 전극조립체(100)의 엣지부 쇼트 가능성을 근본적으로 제거하는 동시에, 종래 전극조립체의 전극마다 절연 코팅층을 형성하는 기술 대비 아래와 같은 이점을 더 얻을 수 있다.
1. 전극조립체(100)의 엣지부에 코팅된 절연수지(P)가 물리적 완충 기능을 하게 되므로, 전고체 전지의 특성상 고체 재료만으로 구성되어서 물리적 충격에 취약한 단점을 보완할 수 있다.
2. 절연수지(P)가 전극조립체(100)의 엣지부에서 전극(110,120)을 물리적으로 지지하여 고정해주게 되므로 전지 셀을 이용한 전고체 전지의 제조 공정 시 작업성을 개선할 수 있다.
3. 외장부재(210)의 실링 불량 시 전극조립체(100) 내부로 외부 기체의 유입을 방지하여 외부 기체 유입으로 인한 아황산 가스 발생 등의 이상 반응을 차단할 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
100 : 전극조립체
110 : 양극(전극)
120 : 음극(전극)
130 : 고체전해질층
200 : 전극케이스
210 : 외장부재
220 : 절연수지부
P : 절연수지

Claims (6)

  1. 한 쌍의 외장부재 중 적어도 하나의 외장부재의 안쪽 표면에 절연수지를 도포하는 제1단계와;
    상기 한 쌍의 외장부재 사이에 전극조립체를 배치하고 외장부재의 가장자리부를 접합하여 상기 전극조립체를 밀봉하는 제2단계;
    를 포함하며, 상기 외장부재의 가장자리부를 접합할 때 외장부재의 안쪽 표면에 도포된 절연수지가 전극조립체의 엣지부측으로 밀려들어가게 되는 것을 특징으로 하는 쇼트 방지형 전고체 전지의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연수지는 외장부재의 안쪽 표면에 전체적으로 도포되거나 또는 외장부재의 안쪽 표면 중 가장자리부에 도포되는 것을 특징으로 하는 쇼트 방지형 전고체 전지의 제조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2단계는,
    한 쌍의 외장부재의 가장자리부를 기밀하게 접합하여 파우치형 전극케이스를 형성하는 1차 실링 단계와;
    상기 1차 실링 단계에서 접합된 외장부재의 1차 실링 영역의 안쪽 영역을 가압 프레스하는 2차 실링 단계;
    로 이루어지며, 상기 2차 실링 단계에서 외장부재의 1차 실링 영역의 안쪽 영역에 도포되어 있는 절연수지가 전극조립체의 엣지부측으로 밀려들어가서 엣지부의 전극 사이에 빈 공간을 채워주게 되는 것을 특징으로 하는 쇼트 방지형 전고체 전지의 제조 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 절연수지는 외장부재의 안쪽 표면 중 설정된 소정 영역에만 도포되고, 상기 소정 영역은 외장부재의 1차 실링 영역과 전극조립체의 엣지부 사이 영역에 해당하는 외장부재의 2차 실링 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 쇼트 방지형 전고체 전지의 제조 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2단계 이후에 상기 전극조립체를 전극 적층방향으로 가압 프레스하는 프레스 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쇼트 방지형 전고체 전지의 제조 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연수지는 열경화성 고분자를 함유하고 있는 것임을 특징으로 하는 쇼트 방지형 전고체 전지의 제조 방법.
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