KR20190090305A - 이차 전지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예는 이차 전지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 낙하 충격 및/또는 충돌 시 라미네이트 외장재의 내부에서 전극 조립체가 유동되지 않도록 하여, 양극판과 음극판 사이의 미세 쇼트에 의한 전압 저하 현상, 발열 현상 및/또는 발화 현상 등을 억제할 수 있는 안전성이 향상된 이차 전지 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명의 다양한 실시예는 제1전극판, 제2전극판 및 상기 제1전극판과 상기 제2전극판의 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 감싸는 파우치 외장재; 및 상기 전극 조립체를 향하여 상기 파우치 외장재의 표면에 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제를 포함하는 이차 전지 및 그 제조 방법을 개시한다.

Description

이차 전지 및 그 제조 방법{Secondary battery and manufacturing method thereof}
본 발명의 다양한 실시예는 이차 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
이차 전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 저용량의 이차 전지는 스마트폰, 피처폰, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량의 이차 전지는 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원 및 전력 저장용 전지 등으로 널리 사용되고 있다.
이러한 이차 전지는 양극 및 음극으로 이루어지는 전극 조립체, 이를 수용하는 라미네이트 외장재, 전극 조립체에 연결되는 전극 단자 등을 포함할 수 있다. 라미네이트 외장재는 그 형상에 따라 원형, 각형 및 파우치형 등으로 구분할 수 있다. 이 중, 파우치형 이차 전지는 다양한 형상으로 변형이 용이하고 중량이 작은 라미네이트 외장재로 형성될 수 있다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 낙하 충격 및/또는 충돌 시 라미네이트 외장재의 내부에서 전극 조립체가 유동되지 않도록 하여, 양극판과 음극판 사이의 미세 쇼트에 의한 전압 저하 현상, 발열 현상 및/또는 발화 현상 등을 억제할 수 있는 안전성이 향상된 이차 전지 및 그 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예는 제조 공정 중 전극 조립체가 국부적으로 가압되는 것이 아니라 전체적으로 균일하게 가압되어 수명 특성을 개선할 수 있는 이차 전지 및 그 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예는 라미네이트 외장재와 전극 조립체 사이의 접착력을 향상시킬 수 있는 이차 전지 및 그 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예는 라미네이트 외장재의 실링부에 대한 접착력을 향상시킬 수 있는 이차 전지 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지는 제1전극판, 제2전극판 및 상기 제1전극판과 상기 제2전극판의 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 감싸는 파우치 외장재; 및 상기 전극 조립체를 향하여 상기 파우치 외장재의 표면에 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제를 포함할 수 있다.
상기 파우치 외장재는 상기 전극 조립체의 일측 장변부에 접촉하는 제1외장부; 및 상기 제1외장부로부터 연장되고 상기 전극 조립체의 타측 장변부에 접촉하는 제2외장부를 포함하며, 상기 접착제는 상기 제1외장부, 상기 제2외장부 또는 상기 제1,2외장부에 형성될 수 있다.
상기 제1,2외장부는 상기 전극 조립체의 외측에서 상호간 접착되는 실링부를 포함하고, 상기 실링부는 상기 접착제를 더 포함할 수 있다.
상기 파우치 외장재는 상기 전극 조립체를 감싸는 제1절연층; 상기 제1절연층에 형성된 금속층; 및 상기 금속층에 형성된 제2절연층을 포함하고, 상기 접착제는 상기 제1절연층에 형성될 수 있다.
상기 제1절연층은 캐스티드 폴리프로필렌(Casted Polypropylene) 또는 변형 폴리프로필렌을 포함할 수 있다.
상기 접착제는 상기 제1절연층에 결합된 앵커부를 포함할 수 있다.
상기 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제는 정방형 형태 또는 인접한 열이 교차하는 지그재그 형태를 포함할 수 있다.
상기 파우치 외장재와 상기 전극 조립체의 압착전 상기 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제는 상호간 이격되어 빈 공간이 있는 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 다각형, 원형 또는 별 모양이며, 상기 파우치 외장재와 상기 전극 조립체의 압착후 상기 접착제는 상호간 중첩되어 빈 공간이 없는 형태일 수 있다.
상기 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제는 상호간 중첩되어 라인을 이루고, 상기 라인은 다수일 수 있다.
상기 접착제는 상기 전극 조립체중 상기 제1전극판, 상기 제2전극판 또는 상기 세퍼레이터에 접착될 수 있다.
상기 접착제의 두께는 1 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있다.
상기 접착제의 박리 강도는 300 gf/25mm 내지 2500 gf/25mm일 수 있다.
상기 접착제는 피치가 1 mm 내지 5 mm이고, 직경이 0.8 mm 내지 5 mm일 수 있다.
상기 접착제의 압착 후 피치가 1 mm 내지 5 mm이고, 등가 지름이 1.1 mm 내지 7 mm일 수 있다.
상기 접착제는 변형된 원형이거나 또는 중첩된 부위가 맞닿아 변형된 형태일 수 있다.
상기 접착제는 셀룰로오스, 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌(polyvinylidenefluoride-cohexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌(polyvinylidene fluoridecotrichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트(polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트(polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오 네이트(cellulose acetatepropionate), 시아노에틸플루란(cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐 알코올(cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스(cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스(cyanoethylsucrose), 플루란(pullulan), 카르복실 메틸 셀룰로오스(carboxyl methyl cellulose) 또는 폴리프로필렌-무수말레인산(polypropylene-maleic acid anhydride)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 고분자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법은 평평한 파우치 외장재를 준비하는 단계; 상기 파우치 외장재가 전극 조립체를 수용하도록, 상기 파우치 외장재의 일부 영역에 적어도 하나의 리세스를 형성하는 단계; 상기 파우치 외장재의 평탄면 및 상기 리세스의 바닥면 중 적어도 어느 하나에 접착제를 돗트 어레이 형태로 디스펜싱하는 단계; 및 상기 파우치 외장재의 리세스에 상기 전극 조립체를 수용하고 실링한 후, 상기 파우치 외장재 및 상기 전극 조립체를 압착하여, 상기 접착제가 상기 파우치 외장재와 상기 전극 조립체를 상호간 접착시키도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법은 평평한 파우치 외장재를 준비하는 단계; 상기 파우치 외장재에 접착제를 돗트 어레이 형태로 디스펜싱하는 단계; 상기 파우치 외장재가 전극 조립체를 수용할 수 있도록, 상기 파우치 외장재의 일부 영역에 적어도 하나의 리세스를 형성하는 단계; 및 상기 파우치 외장재의 리세스에 상기 전극 조립체를 수용하고 실링한 후, 상기 파우치 외장재 및 상기 전극 조립체를 압착하여, 상기 접착제가 상기 파우치 외장재와 상기 전극 조립체를 상호간 접착시키도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 및 그 제조 방법은 낙하 충격 및/또는 충돌 시 라미네이트 외장재의 내부에서 전극 조립체가 유동되지 않도록 하여, 양극판과 음극판 사이의 미세 쇼트 현상을 억제하고, 이에 따라 이차 전지의 전압 저하 현상, 발열 현상 및/또는 발화 현상 등을 억제할 수 있도록 한다.
즉, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 및 그 제조 방법은 라미네이트 외장재와 전극 조립체의 압착 전에 라미네이트 외장재의 전체 표면 또는 라미네이트 외장재 중 전극 조립체와 접촉하는 표면에 접착제를 돗트 어레이(dot array) 형태 또는 매트릭스(matrix) 형태로 형성함으로써, 전해액 주액 공정 중 전해액이 돗트 어레이 형태 또는 매트릭스 형태의 접착제 사이로 자유롭게 이동할 수 있도록 하고, 또한 라미네이트 외장재와 전극 조립체의 압착 후 접착제가 라미네이트 외장재와 전극 조립체를 상호간 강하게 접착되도록 한다. 이에 따라, 이차 전지의 낙하 충격 및/또는 충돌 시 라미네이트 외장재의 내부에서 전극 조립체가 유동되지 않는다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 및 그 제조 방법은 라미네이트 외장재와 전극 조립체 사이의 압착 후에 상술한 돗트 어레이 형태 또는 매트릭스 형태의 접착제가 넓게 퍼지면서 넓은 면적을 갖는 접착 영역을 이루도록 하고, 이에 따라 라미네이트 외장재와 전극 조립체 사이의 접착력이 더욱 향상되도록 한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 및 그 제조 방법은 제조 공정 중 라미네이트 외장재 및 전극 조립체가 국부적으로 가압되는 것이 아니라 전체적으로 균일하게 가압되도록 하여 수명 특성을 개선할 수 있도록 한다.
즉, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 및 그 제조 방법은 라미네이트 외장재의 한면 전체 또는 두면 전체에 균일한 두께로 접착제를 돗트 어레이 형태 또는 매트릭스 형태로 넓게 형성함으로써, 열압착 지그에 의해 라미네이트 외장재와 전극 조립체가 열 압착될 때, 열압착 지그에 의한 힘이 라미네이트 외장재와 전극 조립체의 전체 면적에 균일하게 인가되고, 이에 따라 전극 조립체의 특성 변화가 적고 따라서 이차 전지의 수명 특성이 향상되도록 한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 및 그 제조 방법은 라미네이트 외장재와 전극 조립체 사이의 접착력을 개선할 수 있도록 한다.
즉, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 및 그 제조 방법은 전극 조립체의 최외곽이 금속층일 경우 극성 접착제를 라미네이트 외장재(절연층)에 형성하여 금속층이 라미네이트 외장재(절연층)에 접착되도록 하고, 전극 조립체의 최외곽이 세퍼레이터일 경우 무극성 접착제를 라미네이트 외장재(절연층)에 형성하여 세퍼레이터가 라미네이트 외장재(절연층)에 접착되도록 함으로써, 라미네이트 외장재와 전극 조립체 사이의 접착력이 더욱 향상되도록 한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 및 그 제조 방법은 라미네이트 외장재의 실링부에 대한 접착력을 개선하도록 한다.
즉, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 및 그 제조 방법은 실링부의 실링 재료뿐만 아니라 접착제가 함께 실링 및 접착되도록 함으로써, 실링부에 의한 파우치 외장재의 밀폐력이 더욱 향상되도록 한다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 분해 사시도, 평면도 및 부분 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 분해 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 라미네이트 외장재와 전극 조립체 사이의 접착 상태를 도시한 부분 단면도이고, 도 3c는 실링부의 접착 상태를 도시한 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 라미네이트 외장재의 표면에 접착제를 돗트 어레이 형태로 디스펜싱하는 피에조 일렉트릭 젯팅 디바이스의 동작예를 도시한 것이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 라미네이트 외장재의 표면에 접착제를 돗트 어레이 형태로 디스펜싱한 후, 압착 전 및 압착 후의 상태를 도시한 개략도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 라미네이트 외장재의 표면에 접착제를 돗트 어레이 형태로 디스펜싱한 후, 압착 전 및 압착 후의 상태를 도시한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 라미네이트 외장재와 전극 조립체 사이의 접착 상태를 도시한 부분 단면도이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법을 도시한 순차 개략도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법을 도시한 순차 개략도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 라미네이트 외장재의 표면에 접착제를 돗트 어레이 형태로 디스펜싱한 후, 라미네이트 외장재의 압착 전 및 압착 후의 상태를 도시한 개략도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 라미네이트 외장재의 표면에 접착제를 돗트 어레이 형태로 디스펜싱한 후, 라미네이트 외장재의 압착 전 및 압착 후의 상태를 도시한 개략도이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 라미네이트 외장재의 표면에 접착제를 돗트 어레이 형태로 디스펜싱한 후, 라미네이트 외장재의 압착 전 및 압착 후의 상태를 도시한 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함할 수 있다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "하부"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지(100)의 분해 사시도, 평면도 및 부분 사시도가 도시되어 있다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(110)와, 라미네이트 외장재(120)와, 전극 조립체(110)와 라미네이트 외장재(120)를 상호간 접착시키도록 돗트 어레이 형태 및/또는 매트릭스 형태로 라미네이트 외장재(120)에 디스펜싱된 접착제(130)를 포함할 수 있다.
여기서 라미네이트 외장재(120)는 파우치, 파우치 외장재, 케이스 또는 파우치 케이스로 지칭될 수 있다.
전극 조립체(110)는 음극판(111), 양극판(112) 및 음극판(111)과 양극판(112) 사이에 개재되는 세퍼레이터(113)를 포함할 수 있다. 이러한 전극 조립체(110)는 음극판(111)과 세퍼레이터(113) 및 양극판(112)의 적층제를 젤리롤 형태로 권취하여 형성된 권취 타입이거나, 또는 음극판(111), 세퍼레이터(113) 및 양극판(112)이 순서대로 다수회 반복 스택되어 형성된 스택 타입일 수 있다. 이에 따라, 권취 타입 또는 스택 타입의 전극 조립체(110)는 그 최외곽에 음극판(111), 양극판(112) 또는 세퍼레이터(113) 중 어느 하나가 위치될 수 있다.
음극판(111)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리 또는 니켈 호일이나 메쉬로 이루어진 음극 집전판의 양면에 코팅된 음극 활물질층을 포함할 수 있다. 여기서 음극 활물질층은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 탄소 계열 물질, Si, Sn, 틴 옥사이드, 틴 합금 복합체, 전이 금속 산화물, 리튬 금속 나이트라이트 또는 금속 산화물 등이 사용될 수 있다. 음극 집전판에 음극 활물질층이 형성되지 않은 음극 무지부에는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 대략 평평한 음극탭(114)이 고정(예를 들면, 용접)될 수 있다. 즉, 음극탭(114)의 일단은 음극 무지부에 전기적으로 연결되며, 타단은 외부로 돌출 및 연장될 수 있다. 또한, 음극탭(114)에는 절연 부재(114a)가 부착되어, 음극탭(114)이 라미네이트 외장재(120)와 쇼트되는 것을 방지할 수 있다.
양극판(112)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면 알루미늄 호일(foil) 또는 메쉬로 이루어진 양극 집전판의 양면에 코팅된 양극 활물질층을 포함할 수 있다. 여기서 양극 활물질층은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 칼코게나이트(chalcogenide) 화합물이 사용될 수 있으며, 일례로, LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNiMnO2 등의 복합 금속 산화물들이 사용될 수 있다. 양극 집전판에 양극 활물질층이 형성되지 않은 양극 무지부에는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 양극탭(115)이 고정(예를 들면, 용접)될 수 있다. 또한, 양극탭(115)에는 절연 부재(115a)가 부착되어, 양극탭(115)이 라미네이트 외장재(120)와 쇼트되는 것을 방지할 수 있다.
세퍼레이터(113)는 음극판(111)과 양극판(112) 사이에 개재되어 음극판(111)과 양극판(112)의 전기적 쇼트를 방지한다. 실질적으로 세퍼레이터(113)는 한쌍이 구비되며, 이러한 한쌍의 세퍼레이터(113) 사이에 음극판(111)이 협지된 형태를 한다. 또한, 세퍼레이터(113)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 다공성 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어질 수 있다. 세퍼레이터(113)는 음극판(111)과 양극판(112) 간의 전기적 쇼트를 방지하기 위해 음극판(111) 및 양극판(112) 보다 폭을 넓게 형성할 수 있다.
한편, 이러한 전극 조립체(110)는 상대적으로 넓고 평평한 제1장변 영역(110a)과, 제1장변 영역(110a)의 반대 영역으로서 상대적으로 넓고 평평한 제2장변 영역(110b)과, 제1,2장변 영역(110a,110b)을 연결하는 상대적으로 좁은 4개의 단변 영역(110c)을 포함할 수 있다. 여기서, 4개의 단변 영역(110c)중 마주보는 한쌍의 단변 영역은 대략 라운드 형태로 형성되고, 다른 마주보는 한쌍의 단변 영역은 평평한 형태로 형성될 수 있다.
라미네이트 외장재(120)는 전극 조립체(110)를 수용하며, 전극 조립체(110)의 외주연을 실링하여 형성된다. 라미네이트 외장재(120)는, 예를 들면, 제1외장부(121)와 제1외장부(121)에 일단이 연결되고 전극 조립체(110)를 수용할 수 있도록 일정 깊이의 리세스(123)를 갖는 제2외장부(122)를 포함할 수 있다.
더불어, 전극 조립체(110)의 외주연에 상응하는 제1,2외장부(121,122)의 둘레(124)가 상호간 열융착됨으로써, 대략 파우치 또는 포켓 타입의 라미네이트 외장재(120)의 내측에 전극 조립체(110)가 수용될 수 있다.
즉, 라미네이트 외장재(120)는 일체로 형성된 사각 판상의 라미네이트 외장재(120)를 한 변의 길이 방향을 기준으로 중간을 절곡하여, 제1외장부(121)와 제2외장부(122)를 이루도록 형성될 수 있다. 제2외장부(122)에는 프레스(press) 또는 드로잉(drawing) 가공 등을 통해 전극 조립체(110)가 수용될 수 있는 일정 깊이의 리세스(123)가 형성될 수 있고, 리세스(123)의 외주연에 제1외장부(121)와의 실링을 위한 실링부(124)가 형성될 수 있다. 실링부(124)는 제1외장부(121)와 제2외장부(122)가 일체로 접하여 있는 한 변과 나머지 세변을 따라서 모두 형성될 수 있다.
또한, 제2외장부(122)는 제1외장부(121)로부터 멀어지는 네개의 연장 영역과, 이러한 네개의 연장 영역에 연결되는 동시에 리세스(123)의 바닥이 되는 바닥 영역(평탄 영역)을 포함할 수 있다.
여기서, 전극 조립체(110)의 제1장변 영역(110a)이 제1외장부(121)와 접촉하고, 전극 조립체(110)의 제2장변 영역(110b) 및 단변 영역(110c)이 제2외장부(122)와 접촉할 수 있다. 특히, 전극 조립체(110)의 제1장변 영역(110a)이 라미네이트 외장재(120)의 제1외장부(121) 중 대략 평평한 영역에 접착될 수 있거나, 또는 전극 조립체(110)의 제2장변 영역(110b)이 라미네이트 외장재(120)중 제2외장부(122)의 리세스(123)의 바닥면(평탄 영역)에 접착될 수 있다.
여기서, 라미네이트 외장재(120)의 제1외장부(121)중 전극 조립체(110)의 제1장변 영역(110a)과 대응되는 평탄 영역 또는 라미네이트 외장재(120)의 제2외장부(122)중 전극 조립체(110)의 제2장변 영역(110b)과 대응하는 리세스(123)의 바닥면(평탄 영역) 중 적어도 어느 한 영역에 돗트 어레이 형태 또는 매트릭스 형태로 접착제(130)가 디스펜싱될 수 있다. 도 1a에서는 라미네이트 외장재(120)의 제1외장부(121)중 전극 조립체(110)의 제1장변 영역(110a)과 대응되는 평탄 영역에 접착제(130)가 돗트 어레이 형태 또는 매트릭스 형태로 디스펜싱된 예가 도시되어 있다.
한편, 전극 조립체(110)의 음극탭(114)과 양극탭(115)은 제1외장부(121)와 제2외장부(122)가 융착된 영역을 통하여 외부로 인출된다. 이때, 음극탭(114) 및 양극탭(115)에 형성된 절연 부재(114a,115b)가 실링부(124)에 함께 실링된다. 즉, 절연 부재(114a,115b)는 음극탭(114) 및 양극탭(115)과 실링부(124)가 접촉하는 부분에 형성되어 음극탭(114) 및 양극탭(115)이 라미네이트 외장재(120)와 전기적으로 쇼트되는 것을 방지한다.
라미네이트 외장재(120)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 제1절연층(120a), 금속층(120b) 및 제2절연층(120c)을 갖는 다층 구조로 형성될 수 있다. 물론, 이밖에도 다양한 접착층이나 기능층이 더 추가될 수 있으나, 본 발명의 요지를 흐리지 않도록, 이에 대한 설명은 생략한다.
제1절연층(120a)은 라미네이트 외장재(120)의 내측면으로, 절연성 및 열접착성을 가지는 물질로 형성된다. 또한, 제1절연층(120a)은 금속층(120b)의 일면에 형성되며, 전극 조립체(110)와 대향하는 라미네이트 외장재(120)의 내측면을 이룬다. 제1절연층(120a)은, 한정하는 것은 아니지만, 전해액 등과 반응하지 않는 캐스티드 폴리프로필렌(Casted Polypropylene:CPP), 변형 폴리프로필렌 또는 그 등가물로 형성될 수 있다. 제2외장부(122)의 리세스(123)에 전극 조립체(110)를 수용하고 제1외장부(121)로 덮으면, 라미네이트 외장재(120)의 제1절연층(120a)이 서로 접촉하게 된다. 따라서, 실링부(124)를 열융착시키면, 제1절연층(120a)이 서로 접착되어 라미네이트 외장재(120)가 밀봉된다. 여기서, 실링부(124)에도 접착제(130)가 돗트 어레이 또는 매트릭스 형태로 디스펜싱될 수 있음으로써, 실링부(124) 역시 접착제(130)를 포함할 수 있다.
금속층(120b)은 제1절연층(120a)과 제2절연층(120c) 사이에 개재되어 있으며, 외부로부터 수분과 산소가 유입되는 것을 막고, 만약 라미네이트 외장재(120)의 내부에 전해액이 채워진다면, 이의 외부 유출을 방지하는 역할을 한다. 또한, 금속층(120b)은 라미네이트 외장재(120)의 기계적 강도를 유지하는 역할을 한다. 일반적으로 금속층(120b)은, 한정하는 것은 아니지만, 알루미늄, 알루미늄 합금, 철, 철 합금으로 형성될 수 있다.
제2절연층(120c)은 라미네이트 외장재(120)의 외측면으로, 외부 전자기기와의 기계적, 화학적 충격을 완화하는 역할을 한다. 또한, 제2절연층(120c)은 금속층(120b)의 타면에 형성되며, 라미네이트 외장재(120)의 외측면을 이룬다. 제2절연층(120c)은, 한정하는 것은 아니지만, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리부틸렌 나프탈레이트(PBN) 또는 그 등가물로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지(100)의 라미네이트 외장재(120)중 제2외장부(122)는 평평한 제1외장부(121)로부터 멀어지는 방향으로 연장된 다수의 연장 영역(125,126,127)과, 다수의 연장 영역(125,126,127)에 연결되고 제1외장부(121)와 대략 평행한 평평 영역(128)을 포함할 수 있다. 여기서, 다수의 연장 영역(125,126,127)과 하나의 평평 영역(128)이 실질적으로 전극 조립체(110)를 수용하는 리세스(123)를 정의할 수 있다.
접착제(130)는, 예를 들면, 라미네이트 외장재(120)의 제1외장부(121)중 전극 조립체(110)의 제1장변 영역(110a)을 향하는 제1절연층(120a)의 표면, 라미네이트 외장재(120)중 제1외장부(121)의 제1절연층(120a)의 전체 표면, 라미네이트 외장재(120)의 제2외장부(122)중 전극 조립체(110)의 제2장변 영역(110b)을 향하는 제1절연층(120a)의 표면, 라미네이트 외장재(120)중 제2외장부(122)의 제1절연층(120a)의 전체 표면 중 적어도 어느 한 표면에 돗트 어레이 형태로 디스펜싱될 수 있다. 즉, 접착제(130)는, 예를 들면, 행과 열을 갖는 대략 매트릭스 형태(예를 들면, 정방형 형태 또는 지그재그 형태)로 라미네이트 외장재(120)의 제1절연층(120a)의 표면 일부에 형성되거나 전체에 형성됨으로써, 전극 조립체(110)의 제1장변 영역(110a) 또는/및 전극 조립체(110)의 제2장변 영역(110b)에 접착될 수 있다.
여기서, 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제(130)의 두께는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 대략 1 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있다. 접착제(130)의 두께가 대략 1 ㎛ 미만일 경우, 전극 조립체(110)와 라미네이트 외장재(120) 사이의 접착력 및/또는 실링부(124)의 접착력이 저하될 수 있다. 접착제(130)의 두께가 대략 50 ㎛를 초과할 경우, 불필요하게 이차 전지(100) 및 실링부(124)의 두께가 두꺼워질 수 있다. 이러한 접착제(130)의 두께에 대한 특징은 본 발명의 모든 실시예에서 공유될 수 있다.
돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제(130)는 셀룰로오스, 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌(polyvinylidenefluoride-cohexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌(polyvinylidene fluoridecotrichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트(polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트(polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오 네이트(cellulose acetatepropionate), 시아노에틸플루란(cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐 알코올(cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스(cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스(cyanoethylsucrose), 플루란(pullulan), 카르복실 메틸 셀룰로오스(carboxyl methyl cellulose) 또는 폴리프로필렌-무수말레인산(polypropylene-maleic acid anhydride)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 고분자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 여기서, 일례로, 폴리부틸아크릴레이트(polybutylacrylate) 및 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile)은 극성 접착제이고, 폴리프로필렌-무수말레인산은 무극성 접착제일 수 있다. 이러한 접착제(130)의 재질은 본 발명의 모든 실시예에서 공유될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 분해 사시도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(200)는 라미네이트 외장재(120)의 제2외장부(122)의 전체 표면 또는 라미네이트 외장재(120)중 전극 조립체(110)의 제2장변 영역(110b)과 대응하는 리세스(123)의 바닥면(평탄 영역)에 돗트 어레이 형태 또는 매트릭스 형태로 접착제(230)가 디스펜싱될 수 있다. 또한, 접착제(230)는 제2외장부(122)의 리세스(123) 뿐만 아니라 실링부(124)에까지 디스펜싱될 수 있다.
또한, 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(300)는 라미네이트 외장재(120)의 제1외장부(121)의 전체 표면 및 제2외장부(122)의 전체 표면에 돗트 어레이 형태 또는 매트릭스 형태로 접착제(330)가 디스펜싱될 수 있다. 물론, 접착제(330)는 제1,2외장부(121,122)가 상호간 접착되어 형성되는 실링부(124)에까지 디스펜싱될 수 있다.
이와 같이 하여, 접착제(330)는 전극 조립체(110)의 제1장변 영역(110a), 제2장변 영역(110b) 및/또는 단변 영역(110c)에 접착될 수 있고, 이에 따라 라미네이트 외장재(120)의 내측에서 전극 조립체(110)의 유동 현상이 더욱 효율적으로 방지될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(300)는 전극 조립체(110) 중 제1장변 영역(110a) 및 제2장변 영역(110b) 뿐만 아니라 단변 영역(110c)도 라미네이트 외장재(120)에 접착제(330)를 통하여 접착됨으로써, 전지 낙하 충격 시 라미네이트 외장재(120)의 내부에서 전극 조립체(110)가 유동되지 않게 된다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 라미네이트 외장재와 전극 조립체 사이의 접착 상태를 도시한 부분 단면도이고, 도 3c는 실링부의 접착 상태를 도시한 부분 단면도이다.
여기서, 이해의 편의를 위해 느슨하게 권취된 전극 조립체(110)가 도시되어 있다. 즉, 실제의 이차 전지에서 전극 조립체(110)의 내부 영역에는 빈 공간이 거의 없다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 접착제(130)는 라미네이트 외장재(120)의 제1절연층(120a)에 형성되어, 전극 조립체(110)의 양극판(112)(예를 들면, 양극 무지부 또는 양극 금속층) 에 접착될 수 있다. 즉, 전극 조립체(110)가 양극판(112)으로 마감 처리되어 있다면, 접착제(130)가 라미네이트 외장재(120)의 제1절연층(120a)과 전극 조립체(110)의 양극판(112)을 상호간 접착시킬 수 있다. 여기서, 접착제(130)는 전극 조립체(110)의 극성을 갖는 금속층과 라미네이트 외장재(120)의 절연층을 상호간 접착시키므로 극성 접착제가 바람직하다. 즉, 극성 접착제가 극성의 피착제에 잘 접착되기 때문이다.
물론, 전극 조립체(110)가 음극판(111)(예를 들면, 음극 무지부 또는 음극 금속층)으로 마감 처리되어 있다면, 접착제(130)가 라미네이트 외장재(120)의 제1절연층(120a)과 전극 조립체(110)의 음극판(111)을 상호간 접착시킬 수 있다.
다음으로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 접착제(130)는 라미네이트 외장재(120)의 제1절연층(120a)에 형성되어, 전극 조립체(110)의 세퍼레이터(113)에 접착될 수 있다. 즉, 전극 조립체(110)가 세퍼레이터(113)로 마감 처리되어 있다면, 접착제(130)가 라미네이트 외장재(120)의 제1절연층(120a)과 전극 조립체(110)의 세퍼레이터(113)를 상호간 접착시킬 수 있다. 여기서, 접착제(130)는 전극 조립체(110)의 비극성을 갖는 세퍼레이터와 라미네이트 외장재(120)의 절연층을 상호간 접착시키므로 비극성 접착제가 바람직하다. 즉, 비극성 접착제가 비극성의 피착제에 잘 접착되기 때문이다.
또한, 도 3c에 도시된 바와 같이, 접착제는 실링부(124)에도 개재될 수 있다. 일부 예에서, 제1외장부(121)의 제1절연층(120a)에 접착제(130)가 형성되어 실링부(124)를 구현할 수 있다. 다른 예에서, 제2외장부(121)의 제1절연층(120a)에 접착제(130)가 형성되어 실링부(124)를 구현할 수 있다. 또 다른 예에서, 제1외장부(121)의 제1절연층(120a) 및 제2외장부(122)의 제1절연층(120a)에 각각 접착제(130)가 형성되어 실링부(124)를 구현할 수 있다.
여기서, 제1외장부(121)에 형성된 접착제(130)와 제2외장부(122)에 형성된 접착제(130)는 상호간 마주보거나 또는 상호간 마주보지 않을 수 있다. 도 3c에서는 접착제(130)가 상호간 마주보지 않는 형태로 도시되어 있다. 더불어, 제1외장부(121)에 형성된 제1절연층(120a) 및 제2외장부(122)에 형성된 제1절연층(120a)은 상호간 접착제(130)를 감싸며 열융착될 수 있다.
이와 같이 하여, 제1,2외장부(121,122) 중에서 실링부(124)를 이루는 영역에 제1절연층(120a)이 상호간 열융착될 뿐만 아니라 접착층(130)이 접착됨으로써, 실링부(124)의 접착력 또는 밀폐력이 더욱 향상될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 라미네이트 외장재의 표면에 접착제를 돗트 어레이 형태로 디스펜싱하는 피에조 일렉트릭 젯팅 디바이스의 동작예를 도시한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 피에조 일렉트릭 젯팅 디바이스(400)는 일측에 접착제 또는 접착제 페이스트가 투입되는 투입관(411)과, 하측에 접착제(130)를 토출하는 토출관(412)을 갖는 몸체(410)와, 몸체(410)에 결합되어 투입관(411)으로부터 토출관(412)으로 정해진 양의 접착제(130)를 토출하는 피스톤(420)과, 피스톤(420)의 상부에 결합되어 피스톤(420)을 상,하 방향으로 왕복 운동시키는 피에조 소자(430)를 포함할 수 있다.
이러한 피에조 일렉트릭 젯팅 디바이스(400)는, 통상의 접착제 스프레이 디바이스와 다르게, 정해진 량의 접착제(130)를 정해진 영역에만 정확하게 돗팅할 수 있어, 접착제(130)에 의한 다른 영역의 오염 문제를 해소할 수 있다. 일반적인 접착제 스프레이 디바이스의 경우, 분사된 접착제 중에서 미세한 알갱이, 또는 거미줄이나 실 모양의 접착제가 공기중에 부유하여 전극 조립체의 주변 영역을 오염시키는 문제가 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 라미네이트 외장재의 표면에 접착제를 돗트 어레이 형태로 디스펜싱한 후, 압착 전 및 압착 후의 상태를 도시한 개략도이다. 여기서, 압착 전 접착제는 도면 부호 130으로, 압착 후 접착 영역은 도면 부호 130A로 표시하였다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 라미네이트 외장재와 전극 조립체의 상호간 압착 전 대략 원형으로 돗팅된 접착제는 상호간 중첩 영역이 없어야 압착 시 전해액이 이동하여 압착 후 전해액이 접착 영역에 트랩되지 않는다. 여기서, 접착제 사이의 피치(P)는 접착제간의 수평 방향 거리 또는 수직 방향 거리를 의미하며, 접착제의 크기(D)는 접착제의 압착 전 직경을 의미한다. 대체로, 정방형 인 동시에 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제의 피치는, 예를 들면, 1 mm 내지 5 mm이고, 접착제의 직경은, 예를 들면, 0.8 mm 내지 5 mm일 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 다시 설명한다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 라미네이트 외장재와 전극 조립체의 상호간 압착 후 접착제는 최초의 크기(또는 면적, 직경)에 비해 더 큰 크기를 갖도록 확장된 형태(원형)를 하며, 또한 접착제의 주변 2영역, 3영역 또는 4영역이 상호간 좁은 간격을 가지며 이격되어 있거나, 접촉하거나 또는 약간(또는 완전히) 중첩된 형태(변형된 원형)를 하게 된다. 물론, 이러한 확장된 크기를 갖는 접착제에 의해 압착 후 라미네이트 외장재와 전극 조립체의 상호간 접착력이 향상된다. 여기서, 접착영역 사이의 피치(P)는 접착영역간의 수평 방향 또는 수직 방향 거리를 의미하며, 접착영역의 크기(D')는 접착제의 압착 후 직경을 의미한다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 압착 전 후에 있어서 접착제의 피치 변화는 없지만, 압착 후 접착제(또는 접착영역)의 크기(또는 면적, 직경)가 더 커짐을 볼 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 라미네이트 외장재의 표면에 접착제를 돗트 어레이 형태로 디스펜싱한 후, 압착 전 및 압착 후의 상태를 도시한 개략도이다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 대체로, 인접한 열이 교차하는 지그재그 형태인 동시에 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제의 피치는, 예를 들면, 1 mm 내지 5 mm이고, 접착제의 직경은, 예를 들면, 0.8 mm 내지 5 mm일 수 있다. 이러한 지그재그 형태인 동시에 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제는 정방형 형태인 동시에 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제에 비해, 동일 피치일 경우, 압착 후 더 넓은 면적을 가질 수 있다. 즉, 정방형 돗트 어레이에 비해 지그재그형 돗트 어레이의 경우, 동일 면적에 더 많은 개수의 형성이 가능하고, 이에 따라 압착 후 상호간 빈 공간이 더 좁아지기 때문에 결과적으로 더 넓은 면적을 확보할 수 있게 된다. 참고로, 도 5b 및 6b에서, 점선은 압착 전의 접착제 돗트 크기를 의미하고, 실선은 압착 후의 접착제 돗트 크기를 의미한다.
이를 위해, 하기 표 1에서와 같이 접착제의 크기 및 피치별 압착 전 중첩율을 테스트하였다.
접착제의 압착 시 접착제 사이로 전해액이 배출되도록 접착제의 크기 및 피치가 선정되어야 하는데, 접착제의 피치가 너무 크거나 접착제의 크기가 너무 작은 경우 전해액의 배출성은 좋으나 라미네이트 외장재와 전극 조립체 사이에 요구되는 접착력을 얻을 수 없다.
일례로, 접착제의 피치를 1 mm 내지 5 mm로 설정하였고, 접착제의 크기를 0.8 mm 내지 5 mm로 설정하였다. 여기서, 표 1의 피치와 접착제 크기 사이의 관련 데이터중 양수는 상호간 이격된 거리를 의미하고, 음수는 상호간 중첩된 거리를 의미한다. 이러한 이격 거리 또는 중첩 거리는 수평 방향의 거리, 수직 방향의 거리 또는 대각 방향의 거리이다(도 5a에서 사각형을 이루는 어느 한 라인의 거리에 대응 또는 도 6a에서 대각선을 이루는 방향의 거리).
표 1에서 상호간 중첩 거리가 음수로 표시된 영역(황색 영역 또는 좌하단)과 대응하는 접착제의 크기 및 피치는 접착제의 압착 시 전해액 배출 통로를 제공하지 못하므로 본 발명의 접착제 크기 및 피치로 사용할 수 없는 범위이다.
Figure pat00001
한편, 표 2는, 접착제의 압착 후 접착제의 크기가 대략 1.4배 커지는데(물론, 압착 조건, 접착제의 도포 높이, 물성 등의 특성에 따라 변하지만, 경험상으로 1.4배 커짐), 이를 접착제 피치 및 크기(압착 후 크기)의 비율(%)로 나타낸 것이다. 여기서, 표 2에 도시된 바와 같이, 압착 후 접착제의 피치는 여전히 대략 1 mm 내지 5 mm를 유지하나, 접착제의 등가지름 또는 상당지름(찌그러진 원형을 완전 원형으로 대치했을 때의 지름)은 대략 1.12 mm 내지 7 mm를 갖는다.
또한, 대체로, 경험상 압착 후 전체 면적 대비 접착제 도포 면적(압착 후 면적)이 대략 30~40% 이상일 경우, 라미네이트 외장재와 전극 조립체 사이에 소정 접착력이 확보되는 것으로 알려져 있다. 따라서, 표 2에서 0~40% 미만인 영역(살구색 영역)은 압착 후에도 소정 접착력을 얻을 수 없는 영역을 의미한다. 물론, 표 2에서 대략 160% 이상인 영역(청색 영역)은 압착 후 접착제가 과도하게 중첩되어 전해액이 빠져나갈 수 없는 영역을 의미한다.
Figure pat00002
계속해서, 표 1과 표 2의 데이터를 중첩해서 보면, 표 3 및 표 4와 같이, 접착제의 압착 시 전해액이 배출되는 통로가 확보되는 동시에, 압착 후 접착력이 확보될 수 있는 접착제 크기 및 접착제 피치가 결정될 수 있다. 여기서, 표 3은 압착 전 접착제의 돗트 크기/피치의 비율을 나타내고, 표 4는 압착 후 접착제의 돗트 크기/피치의 비율을 나타낸다. 표 3 및 표 4에서 황색과 살구색 사이의 청색 영역이 본 발명의 실시예에서 사용할 수 있는 접착제의 돗트 크기 및 피치이다.
Figure pat00003
Figure pat00004
이와 같이하여, 본 발명의 실시예에서 접착제의 피치가 1 mm인 경우 접착제의 압착 전 크기가 0.8 mm 내지 1 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.8 내지 1.0으로 나타나고, 접착제의 피치가 1.5 mm인 경우 접착제의 압착 전 크기가 0.8 mm 내지 1.5 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.5 내지 1.0으로 나타나고, 접착제의 피치가 2 mm인 경우 접착제의 압착 전 크기가 1.1 mm 내지 2 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.6 내지 1.0으로 나타나고, 접착제의 피치가 2.5 mm인 경우 접착제의 압착 전 크기가 1.3 mm 내지 2.5 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.5 내지 1.0으로 나타나고, 접착제의 피치가 3 mm인 경우 접착제의 압착 전 크기가 1.6 mm 내지 3 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.5 내지 1.0으로 나타나고, 접착제의 피치가 3.5 mm인 경우 접착제의 압착 전 크기가 1.8 mm 내지 3.5 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.5 내지 1.0으로 나타나고, 접착제의 피치가 4 mm인 경우 접착제의 압착 전 크기가 2.1 mm 내지 4 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.5 내지 1.0으로 나타나고, 접착제의 피치가 4.5 mm인 경우 접착제의 압착 전 크기가 2.3 mm 내지 4.5 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.5 내지 1.0으로 나타나고, 접착제의 피치가 5 mm인 경우 접착제의 압착 전 크기가 2.6 mm 내지 5 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.5 내지 1.0으로 나타난다. 즉, 이러한 수치 범위로 접착제가 돗트 어레이 형태로 디스펜싱될 경우, 접착제의 압착 시 전해액 배출 통로가 마련되어 압착 후 전해액이 트랩되지 않고, 또한 접착제의 압착 후 원하는 접착력(박리력)을 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에서 접착제의 피치가 1 mm인 경우 접착제의 압착 후 크기가 1.12 mm 내지 1.4 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 1.1 내지 1.4로 나타나고, 접착제의 피치가 1.5 mm인 경우 접착제의 압착 후 크기가 1.12 mm 내지 2.1 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.7 내지 1.4로 나타나고, 접착제의 피치가 2 mm인 경우 접착제의 압착 후 크기가 1.54 mm 내지 2.8 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.8 내지 1.4로 나타나고, 접착제의 피치가 2.5 mm인 경우 접착제의 압착 전 크기가 1.82 mm 내지 3.5 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.7 내지 1.4로 나타나고, 접착제의 피치가 3 mm인 경우 접착제의 압착 후 크기가 2.24 mm 내지 4.2 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.7 내지 1.4로 나타나고, 접착제의 피치가 3.5 mm인 경우 접착제의 압착 후 크기가 2.52 mm 내지 4.9 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.7 내지 1.4로 나타나고, 접착제의 피치가 4 mm인 경우 접착제의 압착 후 크기가 3.22 mm 내지 5.6 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.7 내지 1.4로 나타나고, 접착제의 피치가 4.5 mm인 경우 접착제의 압착 후 크기가 3.22 mm 내지 6.3 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.7 내지 1.4로 나타나고, 접착제의 피치가 5 mm인 경우 접착제의 압착 후 크기가 3.46 mm 내지 7 mm인 구간에서 접착제 돗트 크기/피치의 비율이 0.7 내지 1.4로 나타난다.
표 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 피에조 일렉트릭 젯팅 방식으로 라미네이트 외장재의 제1절연층에 대략 5 ㎛의 두께인 동시에 돗트 어레이 방식으로 접착제를 디스펜싱하였을 경우 박리 강도가 대략 491 gf/25mm로 측정되었다. 즉, 라미네이트 외장재와 전극 조립체 사이의 박리 강도가 대략 491 gf/25mm로 측정되었다. 그러나, 비교예 1 내지 비교예 4와 같이 종래의 테이프(예를 들면, OPS(Oriented Polystyrene) 또는 핫멜트(hot melt))를 사용하였을 경우, 박리 강도는 대략 78 gf/25mm 내지 94 gf/25mm로 측정되었다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 돗트 어레이 방식으로 접착제를 라미네이트 외장재의 표면에 디스펜싱하였을 경우, 가장 우수한 박리력을 얻을 수 있었다.
더불어, 상술한 바와 같이, 접착제의 피치 및 크기를 조절함에 따라 라미네이트 외장재와 전극 조립체 상호간의 박리 강도는 대략 300 gf/25mm 내지 2500 gf/25mm의 범위였다.
이러한 박리 강도는 라미네이트 외장재와 전극 조립체를 상술한 접착제 또는 테이프로 접착시킨 후, 상호간 반대 방향에서 라미네이트 외장재와 전극 조립체를 잡아 당겨 상호간 분리되는 시점의 값이다.
Figure pat00005
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 라미네이트 외장재와 전극 조립체 사이의 접착 상태를 도시한 부분 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 접착제(530)는 라미네이트 외장재(120)의 제1절연층(120a)에 결합된 앵커부(531)를 포함할 수 있다. 즉, 접착제(530)는 제1절연층(120a)에 형성된 홈(120h)에 결합된 앵커부(531)를 더 포함할 수 있다. 다르게 설명하면, 접착제(530)의 앵커부(531)가 제1절연층(120a)을 일정 깊이만큼 뚫고 들어가 제1절연층(120a)에 결합됨으로써, 제1절연층(120a)과의 결합력이 더욱 향상될 수 있다.
또한, 접착제(530)의 두께는 제1절연층(120a)의 두께보다 약간 작을 수 있다. 또한, 라미네이트 외장재(120)(즉, 제1절연층(120a)의 하면)와 전극 조립체(110)(즉, 전극 조립체의 상면)의 사이에서 차지하는 접착제(530)의 두께는 거의 없거나 또는 상당히 작을 수 있고, 이에 따라, 전극 조립체(110)의 상면 중 일부 영역은 접착제(530)에 접착되고, 전극 조립체(110)의 상면중 다른 일부 영역은 제1절연층(120a)에 밀착될 수 있다. 물론, 이에 따라 이러한 구조를 채택한 이차 전지는 그 두께가 증가하지 않는다.
더불어, 비록 도면에 도시되어 있지는 않지만, 실링부(124) 역시 이와 유사하게 제1절연층(120a)에 앵커부(531)를 가지며 결합된 접착층(530)을 포함할 수 있다.
이와 같이, 접착제(530)가 라미네이트 외장재(120)의 제1절연층(120a)에 앵커부(531)를 통하여 결합됨으로써, 실질적으로 라미네이트 외장재(120)와 전극 조립체(120)의 압착 시 접착제(530)의 직경 또는 크기가 변하지 않을 수 있다. 즉, 도 5a 및 도 5b, 그리고 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 접착제(130)의 직경 또는 크기가 압착 전, 후에 변했으나, 도 7에 도시된 바와 같이 앵커부(531)를 통하여 라미네이트 외장재(120)의 제1절연층(120a)에 결합된 접착제(530)는 제1절연층(120a)의 외측으로 돌출된 영역이 없기 때문에, 압착 전, 후에 있어서 접착제(530)의 직경 또는 크기가 변하지 않게 된다. 따라서, 이차 전지의 제조 공정 중 접착제(530)의 크기가 변하지 않으므로, 제조 공정 중의 접착제의 크기 변화로 인한 불량 현상을 감소시킬 수 있다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법을 도시한 순차 개략도이다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법은 파우치 외장재 준비 단계와, 파우치 외장재 성형 단계와, 접착제 돗팅 단계와, 파우치 외장재 실링 및 압착 단계를 포함할 수 있다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 파우치 외장재 준비 단계에서는, 제1절연층(120a), 금속층(120b) 및 제2절연층(120c)을 포함하는 대략 평평한 파우치 외장재(120)가 준비된다. 여기서, 제1절연층(120a)이 상부를 향하고, 제2절연층(120c)이 하부를 향할 수 있다. 물론, 제1절연층(120a)과 제2절연층(120c)의 사이에 금속층(120b)이 개재될 수 있다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 성형 단계에서는 파우치 외장재(120)가 전극 조립체(110)를 수용하도록, 금형이나 프레스 등에 의해 파우치 외장재(120)의 일부 영역에 적어도 하나의 리세스(123)가 형성된다.
여기서, 파우치 외장재(120)의 일부 영역은 평평한 상태로 유지되고(즉, 제1외장재(121)로 정의됨), 다른 일부 영역은 성형되어 리세스(123)(즉, 제2외장재(122)로 정의됨)가 될 수 있다.
도 8c에 도시된 바와 같이, 접착제 돗팅 단계에서는 파우치 외장재(120)의 평평한 영역(즉, 제1외장재(121)) 및/또는 리세스(123)(즉, 제2외장재(122)을 포함함)에 접착제(130)가 피에조 일렉트릭 젯팅 방식으로 돗트 어레이 또는 매트릭스 형태로 디스펜싱될 수 있다. 이러한 접착제(130)의 디스펜싱 이후, 접착제(130)는 건조되며, 이에 따라 후공정에서 접착제(130)로 인한 오염 문제가 발생하지 않게 된다. 즉, 접착제(130)가 건조되면 다시 용융되기 전까지 접착 특성을 보이지 않는다.
도 8d에 도시된 바와 같이, 파우치 외장재 실링 및 압착 단계에서는, 파우치 외장재(120)의 리세스(123)에 전극 조립체(110)가 수용되고 실링되며, 이어서 파우치 외장재(120) 및 전극 조립체(110)가 열압착됨으로써, 접착제(130)가 파우치 외장재(120)와 전극 조립체(110)가 상호간 접착되도록 한다.
여기서, 접착제(130)는 열압착에 의해 용융된 후 냉각되어 경화되고, 이에 따라 접착제(130)가 파우치 외장재(120)와 전극 조립체(110)를 상호간 접착하게 된다.
또한, 파우치 외장재(120)에 형성된 접착제(130)는 전극 조립체(110)의 상면 및 하면과 대략 대응하는 면적 또는 그보다 넓은 면적으로 형성되므로, 지지 다이(611) 및/또는 열압착 지그(612)에 의한 열압착 시 가압력이 어느 한 영역으로 집중되지 않고 전극 조립체(110)의 상면 전체 및 하면 전체에 인가되므로, 열압착 공정 중 전극 조립체(110)의 특정 영역이 과도하게 압축되지 않는다. 따라서, 전극 조립체(110)의 수명 특성이 저하되지 않고, 이에 따라 이차 전지의 수명이 단축되지 않는다.
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에서, 접착제(130)는 파우치 외장재(120)가 소정 모양으로 성형된 이후 그 표면에 형성되므로, 접착제(130)가 더욱 정확한 위치 또는 영역에 형성될 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지의 제조 방법을 도시한 순차 개략도이다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 평평한 형태의 파우치 외장재(120)가 준비된 이후, 파우치 외장재(120)에 피에조 일렉트릭 젯팅 방식으로 접착제(130)가 돗트 어레이 형태 또는 매트릭스 형태로 디스펜싱될 수 있다. 이러한 접착제(130)의 디스펜싱 이후, 접착제(130)는 건조되며, 이에 따라 후공정에서 접착제(130)로 인한 오염 문제가 발생하지 않게 된다.
여기서, 접착제(130)는 예를 들면 전극 조립체의 상면 및/또는 하면과 대응되는 파우치 외장재(120)의 소정 영역에만 형성되거나 또는 전체 영역에 형성될 수 있다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 성형 단계에서는 파우치 외장재(120)가 전극 조립체를 수용하도록, 파우치 외장재(120)의 일부 영역에 적어도 하나의 리세스(123)가 형성된다.
여기서, 파우치 외장재의 일부 영역(즉, 제1외장재(121))은 평평한 상태로 유지되고, 다른 일부 영역은 성형되어 리세스(123)(즉, 제2외장재(122))가 될 수 있다. 이때, 접착제(130)는 이미 건조된 상태이므로, 이러한 성형 단계에서 접착제(130)에 의한 오염 문제는 발생하지 않는다. 이후의 공정은 상술한 도 8d에 도시되고 설명된 공정과 동일한 공정이 수행된다.
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에서, 접착제(130)는 대략 평평한 상태의 파우치 외장재(120)의 전체 표면에 형성되므로, 접착제(130)의 형성 공정이 보다 용이해진다. 특히, 파우치 외장재(120)에 형성되는 리세스, 실링부 등의 위치를 고려할 필요없으므로, 접착제의 형성 공정이 쉬워진다. 더욱이, 실링부에도 접착제가 형성됨으로, 실링부의 실링 특성이 강화되기도 한다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 라미네이트 외장재의 표면에 접착제를 돗트 어레이 형태로 디스펜싱한 후, 라미네이트 외장재의 압착 전 및 압착 후의 상태를 도시한 개략도이다.
도 10a에 도시된 바와 같이, 라미네이트 외장재와 전극 조립체의 압착전 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제(330)는 상호간 이격되어 빈 공간이 있는 사각형이며(즉, 서로 독립된 사각형), 도 10b에 도시된 바와 같이, 라미네이트 외장재와 전극 조립체의 압착후 접착제(330A)는 상호간 중첩되어 빈 공간이 없는 형태(즉, 상호간 연결된 형태)일 수 있다. 다르게 설명하면, 접착제의 압착전에는 접착제(330)가 상호간 이격되어 빈 공간이 있는 작은 사각 형태이지만, 접착제의 압착후에는 접착제(330A)가 상호간 중첩되어 빈 공간이 없는 넓은 사각 형태일 수 있다. 이에 따라, 접착제의 압착 후 전해액 트랩 현상이 방지될 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 라미네이트 외장재의 표면에 접착제를 돗트 어레이 형태로 디스펜싱한 후, 라미네이트 외장재의 압착 전 및 압착 후의 상태를 도시한 개략도이다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 라미네이트 외장재와 전극 조립체의 압착전 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제(430)는 상호간 이격되어 빈 공간이 있는 별 모양이며(즉, 서로 독립된 별모양), 도 11b에 도시된 바와 같이, 라미네이트 외장재와 전극 조립체의 압착후 접착제(430A)는 상호간 중첩되어 빈 공간이 없는 형태(즉, 상호간 연결된 형태)일 수 있다. 다르게 설명하면, 접착제의 압착전에는 접착제(430)가 상호간 이격되어 빈 공간이 있는 작은 별 모양이지만, 접착제의 압착후에는 접착제(430A)가 상호간 중첩되어 빈 공간이 없는 넓은 사각 형태일 수 있다. 이에 따라, 접착제의 압착 후 전해액 트랩 현상이 방지될 수 있다.
이밖에도, 비록 도시되어 있지 않지만, 라미네이트 외장재와 전극 조립체의 압착전 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제는 상호간 이격되어 빈 공간이 있는 삼각형, 오각형, 육각형, 다각형 또는 원형이며, 라미네이트 외장재와 전극 조립체의 압착후 접착제는 상호간 중첩되어 빈 공간이 없는 넓은 형태일 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 라미네이트 외장재의 표면에 접착제를 돗트 어레이 형태로 디스펜싱한 후, 라미네이트 외장재의 압착 전 및 압착 후의 상태를 도시한 개략도이다.
도 12a에 도시된 바와 같이, 라미네이트 외장재와 전극 조립체의 압착전 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제(530)는 상호간 중첩되어 대략 라인 형태를 이루되, 이러한 라인은 다수개가 구비될 수 있다. 또한, 여기서, 각각의 라인은 상호간 이격된 형태일 수 있다. 더욱이, 도 12b에 도시된 바와 같이, 라미네이트 외장재와 전극 조립체의 압착후 라인 형태를 갖는 접착제(530A)는 그 폭이 상대적으로 넓어진 형태일 수 있다. 이때, 각각의 라인은 상호간 이격되거나 또는 상호간 중첩된 형태일 수 있다.
여기서, 접착제는 상술한 바와 같이, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 또는 별 모양이며, 상호간 좁은 간격으로 도포되어 상호간 중첩될 수 있다. 1개의 라인을 기준으로, 돗트 형태 대비 라인 형태는 도포량이 증가하여, 라미네이트 외장재와 전극 조립체 사이의 접착력이 향상될 수 있다. 더욱이, 라인 사이의 간격 확보로 인해, 전해액 통로가 형성됨으로써, 전해액 트랩 현상이 발생하지 않는다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이차 전지를 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지
110; 전극 조립체 111; 음극판
112; 양극판 114; 음극탭
115; 양극탭 120; 라미네이트 외장재
130; 접착제

Claims (18)

  1. 제1전극판, 제2전극판 및 상기 제1전극판과 상기 제2전극판의 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 감싸는 파우치 외장재; 및
    상기 전극 조립체를 향하여 상기 파우치 외장재의 표면에 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제를 포함함을 특징으로 하는 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파우치 외장재는
    상기 전극 조립체의 일측 장변부에 접촉하는 제1외장부; 및
    상기 제1외장부로부터 연장되고 상기 전극 조립체의 타측 장변부에 접촉하는 제2외장부를 포함하며,
    상기 접착제는 상기 제1외장부, 상기 제2외장부 또는 상기 제1,2외장부에 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1,2외장부는 상기 전극 조립체의 외측에서 상호간 접착되는 실링부를 포함하고, 상기 실링부는 상기 접착제를 더 포함함을 특징으로 하는 이차 전지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 파우치 외장재는
    상기 전극 조립체를 감싸는 제1절연층;
    상기 제1절연층에 형성된 금속층; 및
    상기 금속층에 형성된 제2절연층을 포함하고,
    상기 접착제는 상기 제1절연층에 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1절연층은 캐스티드 폴리프로필렌(Casted Polypropylene) 또는 변형 폴리프로필렌을 포함함을 특징으로 하는 이차 전지.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 접착제는 상기 제1절연층에 결합된 앵커부를 포함함을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제는 정방형 형태 또는 인접한 열이 교차하는 지그재그 형태를 포함함을 특징으로 하는 이차 전지.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 파우치 외장재와 상기 전극 조립체의 압착전 상기 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제는 상호간 이격되어 빈 공간이 있는 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 다각형, 원형 또는 별 모양이며,
    상기 파우치 외장재와 상기 전극 조립체의 압착후 상기 접착제는 상호간 중첩되어 빈 공간이 없는 형태인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 돗트 어레이 형태로 디스펜싱된 접착제는 상호간 중첩되어 라인을 이루고, 상기 라인은 다수인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제는 상기 전극 조립체중 상기 제1전극판, 상기 제2전극판 또는 상기 세퍼레이터에 접착됨을 특징으로 하는 이차 전지.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제의 두께는 1 ㎛ 내지 50 ㎛인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제의 박리 강도는 300 gf/25mm 내지 2500 gf/25mm인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제는 피치가 1 mm 내지 5 mm이고, 직경이 0.8 mm 내지 5 mm인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제의 압착 후 피치가 1 mm 내지 5 mm이고, 등가 지름이 1.1 mm 내지 7 mm인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제는 변형된 원형이거나 또는 중첩된 부위가 맞닿아 변형된 형태인 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제는 셀룰로오스, 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌(polyvinylidenefluoride-cohexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌(polyvinylidene fluoridecotrichloroethylene), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리부틸아크릴레이트(polybutylacrylate), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트(polyvinylacetate), 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오 네이트(cellulose acetatepropionate), 시아노에틸플루란(cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐 알코올(cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스(cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스(cyanoethylsucrose), 플루란(pullulan), 카르복실 메틸 셀룰로오스(carboxyl methyl cellulose) 또는 폴리프로필렌-무수말레인산(polypropylene-maleic acid anhydride)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 고분자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함함을 특징으로 하는 이차 전지.
  17. 평평한 파우치 외장재를 준비하는 단계;
    상기 파우치 외장재가 전극 조립체를 수용하도록, 상기 파우치 외장재의 일부 영역에 적어도 하나의 리세스를 형성하는 단계;
    상기 파우치 외장재의 평탄면 및 상기 리세스의 바닥면 중 적어도 어느 하나에 접착제를 돗트 어레이 형태로 디스펜싱하는 단계; 및
    상기 파우치 외장재의 리세스에 상기 전극 조립체를 수용하고 실링한 후, 상기 파우치 외장재 및 상기 전극 조립체를 압착하여, 상기 접착제가 상기 파우치 외장재와 상기 전극 조립체를 상호간 접착시키도록 하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.
  18. 평평한 파우치 외장재를 준비하는 단계;
    상기 파우치 외장재에 접착제를 돗트 어레이 형태로 디스펜싱하는 단계;
    상기 파우치 외장재가 전극 조립체를 수용할 수 있도록, 상기 파우치 외장재의 일부 영역에 적어도 하나의 리세스를 형성하는 단계; 및
    상기 파우치 외장재의 리세스에 상기 전극 조립체를 수용하고 실링한 후, 상기 파우치 외장재 및 상기 전극 조립체를 압착하여, 상기 접착제가 상기 파우치 외장재와 상기 전극 조립체를 상호간 접착시키도록 하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 이차 전지의 제조 방법.
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