KR20190142043A - Flexible battery, method for manufacturing thereof and supplementary battery comprising the same - Google Patents

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Abstract

Provided is a flexible battery. According to one embodiment of the present invention, the flexible battery comprises: an electrode assembly which includes at least one positive electrode, at least one negative electrode, and a separation membrane disposed between the positive electrode and the negative electrode adjacent to each other,and in which patterns for contraction and relaxation with respect to a longitudinal direction when bending occurs are formed; and an exterior member which encapsulates the electrode assembly together with an electrolyte. The patterns are not formed in an area of the electrode assembly from at least 1 mm inward to both ends in a longitudinal direction of the electrode assembly with respect to both ends in a longitudinal direction of the positive electrode. Accordingly, the flexible battery can be contracted and relaxed by repetitive bending occurring during use, thereby exhibiting excellent flexibility and preventing damage caused by the repetitive bending. In addition, it is possible to minimize or prevent damage to an electrode, an electrode terminal, etc. occurring a manufacturing process such that initially-designed physical properties can be completely exhibited.

Description

플렉서블 배터리, 이의 제조방법과 이를 포함하는 보조배터리{Flexible battery, method for manufacturing thereof and supplementary battery comprising the same}Flexible battery, method for manufacturing same and secondary battery comprising same

본 발명은 플렉서블 배터리에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 유연성이 우수한 동시에 제조공정 상의 전극이나 단자손상이 최소화 또는 방지되어 설계물성을 온전히 발현시킬 수 있는 플렉서블 배터리, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 보조배터리에 관한 것이다.The present invention relates to a flexible battery, and more particularly, to a flexible battery, a method for manufacturing the same, and an auxiliary battery including the same, having excellent flexibility and minimizing or preventing electrode or terminal damage in a manufacturing process to fully express design properties. It is about.

전자제품의 디지털화와 고성능화 등으로 소비자의 요구가 바뀜에 따라 시장 요구도 박형 및 경량화와 고에너지 밀도에 의한 고용량을 지니는 전원 공급 장치의 개발로 흐름이 바뀌고 있는 상황이다. 이러한 소비자의 요구를 충족시키기 위해 고에너지 밀도 및 대용량의 리튬이온 이차전지, 리튬이온 고분자전지, 슈퍼커패시터(전기이중층 커패시터(Electric double layer capacitor) 및 수도 커패시터(Pseudo capacitor)) 등과 같은 전원 공급 장치가 개발되고 있는 실정이다.As the demands of consumers change due to the digitization and high performance of electronic products, the market demand is changing to develop power supply devices that have thin capacity, light weight, and high capacity due to high energy density. To meet these consumer demands, power supplies such as high energy density and high capacity lithium ion secondary batteries, lithium ion polymer batteries, supercapacitors (Electric double layer capacitor and Pseudo capacitor) It is being developed.

또한, 최근에는 휴대용 전화기, 노트북, 디지털 카메라 등 모바일 전자기기의 수요가 지속적으로 증가하고 있고, 특히 두루마리형 디스플레이, 플렉서블 전자종이(flexible e-paper), 플렉서블 액정표시장치(flexible liquid crystal display, flexible-LCD), 플렉서블 유기발광다이오드(flexible organic light-emitting diode, flexible-OLED) 등이 적용된 플렉서블 모바일 전자기기에 대한 관심이 증가하고 있다. 이에 따라, 플렉서블 모바일 전자기기를 위한 전원 공급 장치 역시 플렉서블한 특성을 보유하도록 요구되고 있다.In recent years, the demand for mobile electronic devices such as mobile phones, laptops and digital cameras is continuously increasing. In particular, rollable displays, flexible e-papers, and flexible liquid crystal displays, There is a growing interest in flexible mobile electronic devices in which LCDs, flexible organic light-emitting diodes (flexible-OLEDs), and the like are applied. Accordingly, power supplies for flexible mobile electronic devices are also required to have flexible characteristics.

이러한 요구에 따라서 플렉서블한 특성을 갖는 배터리에 대한 연구가 지속되고 있는데, 현재까지 개발된 플렉서블 배터리들은 사용과정 중에서 반복적인 밴딩이 일어나게 되면 외장재 및 전극조립체가 반복적인 수축 및 이완에 의한 파손이 발생되거나 성능이 최초 설계치에 비하여 상당한 수준으로 감소되어 배터리로서의 기능을 발휘하는데 한계가 있다.According to these demands, researches on batteries having flexible characteristics have been continued. If the flexible batteries developed so far have repeatedly bent during use, the external materials and the electrode assembly may be damaged by repeated shrinkage and relaxation. The performance is significantly reduced compared to the original design value, which limits the function as a battery.

이에 우수한 플렉서블 특성을 발현함에도 내구성이 우수한 플렉서블 배터리의 개발이 시급한 실정이다.Therefore, it is urgent to develop a flexible battery having excellent durability even though it exhibits excellent flexible characteristics.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0023491호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2012-0023491

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 유연성이 우수한 동시에 제조공정 상의 전극이나 단자손상이 최소화 또는 방지되어 설계물성을 온전히 발현시킬 수 있는 플렉서블 배터리, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 보조배터리, 모바일 전자기기를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, a flexible battery capable of fully expressing the design properties by minimizing or preventing electrode or terminal damage in the manufacturing process and excellent flexibility, a manufacturing method thereof and an auxiliary battery comprising the same The aim is to provide mobile electronics.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 적어도 하나의 양극, 적어도 하나의 음극 및 인접배치 되는 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극조립체, 전해액, 및 상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 외장재를 포함하고, 상기 전극조립체는 밴딩시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 포함하되, 상기 전극조립체 길이방향 양 끝단으로부터 각 끝단 별로 최내측에 끝단이 위치하는 어느 일 양극 또는 어느 일 음극의 끝단에서 내측방향으로 적어도 1㎜ 떨어진 지점까지의 전극조립체 영역에는 상기 패턴이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an electrode assembly including an at least one anode, at least one cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode disposed adjacent to each other, an electrolyte solution, and the electrode assembly encapsulated together with an electrolyte solution. Including an exterior material, the electrode assembly includes a pattern for contraction and relaxation in the longitudinal direction when bending, one end or the other one of which the end is located at the innermost side for each end from both ends of the electrode assembly in the longitudinal direction Provided is a flexible battery, characterized in that the pattern is not formed in the electrode assembly region up to at least 1 mm away from the end of the end.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 양극의 어느 일끝단 및 상기 음극의 어느 일끝단으로부터 각각 연장되는 한 쌍의 전극단자를 더 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the terminal may further include a pair of electrode terminals extending from one end of the positive electrode and one end of the negative electrode, respectively.

또한, 상기 외장재는 상기 전극조립체에 형성된 패턴과 정합되도록 형성된 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 포함하며, 상기 전극조립체와 상기 외장재는 양자의 패턴이 정합을 이루도록 배치될 수 있다.In addition, the packaging material may include a pattern for contraction and relaxation in a longitudinal direction when bending is formed to match the pattern formed on the electrode assembly, and the electrode assembly and the packaging material may be arranged to match the pattern of both.

또한, 상기 플렉서블 배터리는 단면 두께가 0.2 ~ 5㎜일 수 있다.In addition, the flexible battery may have a cross-sectional thickness of 0.2 to 5 mm.

또한, 상기 양극은 양극집전체 및 상기 양극집전체 일면 또는 양면에 배치되는 양극 활물질층을 포함하고, 상기 음극은 음극집전체 및 상기 음극집전체 일면 또는 양면에 배치되는 음극 활물질층을 포함할 수 있다. 이때, 상기 양극 집전체는 두께가 10 ~ 30㎛일 수 있다. 또한, 상기 음극집전체는 두께가 3 ~ 18㎛일 수 있다. 더불어 상기 양극집전체는 알루미늄을 포함하고, 상기 음극집전체는 구리를 포함할 수 있다.The positive electrode may include a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer disposed on one or both surfaces of the positive electrode current collector, and the negative electrode may include a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer disposed on one or both surfaces of the negative electrode current collector. have. At this time, the positive electrode current collector may have a thickness of 10 to 30㎛. In addition, the negative electrode current collector may have a thickness of 3 to 18㎛. In addition, the positive electrode current collector may include aluminum, and the negative electrode current collector may include copper.

또한, 상기 전극조립체 길이방향 양 끝단으로부터 각 끝단 별로 최내측에 끝단이 위치하는 어느 일 양극 또는 어느 일 음극의 끝단에서 내측방향으로 1 ~ 20㎜ 떨어진 지점까지의 전극조립체 영역에는 상기 패턴이 형성되지 않을 수 있다. In addition, the pattern is not formed in the electrode assembly region from the both ends of the electrode assembly in the longitudinal direction from the end of any one anode or any one cathode in which the end is located at the innermost end for each end in the direction 1 to 20 mm inwardly. You may not.

또한, 상기 외장재는 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 포함하되, 패턴이 형성되지 않는 상기 전극조립체 영역에 대응되는 상기 외장재의 영역에도 패턴이 형성되지 않을 수 있다.In addition, the packaging material may include a pattern for contraction and relaxation in the longitudinal direction when bending, but a pattern may not be formed in an area of the packaging material corresponding to the electrode assembly area in which the pattern is not formed.

또한, 본 발명은 양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극조립체가 전해액과 함께 외장재에 의해 봉지되는 플렉서블 배터리의 제조방법에 있어서, (1) 한 장의 외장재 또는 2장의 외장재로 전극조립체의 상부와 하부를 덮는 단계, (2) 상기 전극조립체를 봉지하도록 상기 전극조립체 상부에 위치하는 상부 외장재의 테두리 부분과 상기 전극조립체 하부에 위치하는 하부 외장재 테두리 부분을 실링시키되, 외장재 내측으로 전해액이 주입될 수 있도록 상기 테두리 부분 중 일부분을 제외하고 나머지 부분만 실링시키는 단계, (3) 실링되지 않은 상기 일부분을 통해 전해액을 주입한 후, 상기 일부분을 실링시켜 전극조립체와 전해액을 외장재로 완전 봉지된 배터리를 제조하는 단계, 및 (4) 상기 배터리에 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 형성시켜 플렉서블 배터리를 제조하는 단계를 포함하여 제조하되, 상기 (4) 단계는 상기 전극조립체 길이방향 양 끝단으로부터 각 끝단 별로 최내측에 끝단이 위치하는 어느 일 양극 또는 어느 일 음극의 끝단에서 내측방향으로 적어도 1㎜ 떨어진 지점까지의 전극조립체 영역에는 상기 패턴을 형성시키지 않는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is a method for manufacturing a flexible battery in which an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode and a separator is sealed by an outer material together with an electrolyte, (1) the upper and lower parts of the electrode assembly with one or two outer materials. Covering, (2) sealing the edge portion of the upper outer cover material positioned on the electrode assembly and the lower outer cover portion located below the electrode assembly to seal the electrode assembly, so that the electrolyte can be injected into the outer cover Sealing only the remaining portion except a portion of the edge portion, (3) injecting an electrolyte through the unsealed portion, and then sealing the portion to manufacture a battery in which the electrode assembly and the electrolyte are completely encapsulated with an outer material. , And (4) forming a pattern for shrinkage and relaxation in the longitudinal direction when bending to the battery And a step of manufacturing a flexible battery, wherein the step (4) is inward from an end of one positive electrode or any one negative electrode whose innermost end is positioned at each end from both ends of the electrode assembly in the longitudinal direction. The present invention provides a method for manufacturing a flexible battery, wherein the pattern is not formed in the electrode assembly region up to a point apart by at least 1 mm.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 플렉서블 배터리, 및 상기 외장재의 표면을 덮는 연질의 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 충전 대상기기와의 전기적인 연결을 위한 적어도 하나의 단자부가 구비되는 보조배터리를 제공한다.In addition, the present invention includes a flexible battery according to the present invention, and a flexible housing covering a surface of the exterior material, wherein the housing provides a secondary battery having at least one terminal portion for electrical connection with a charging target device. do.

본 발명에 의한 플렉서블 배터리는 사용과정 중에서 반복적인 밴딩에 따른 수축 및 이완이 가능하여 우수한 유연성 및 잦은 밴딩에 따른 파손이 방지되는 동시에, 제조공정에서 발생하는 전극, 전극단자 등의 손상이 최소화 또는 방지되어 설계물성을 온전히 발현할 수 있다. 따라서 이와 같은 우수한 유연성과 내구성 및 품질을 동시에 갖는 플렉서블 배터리는 유연성이 요구되는 각종 전자기기 등에 널리 응용될 수 있다.The flexible battery according to the present invention is capable of shrinkage and relaxation due to repetitive bending during use, thereby preventing damage due to excellent flexibility and frequent banding, and minimizing or preventing damage to electrodes, electrode terminals, etc. generated in the manufacturing process. To fully express design properties. Therefore, the flexible battery having such excellent flexibility, durability and quality can be widely applied to various electronic devices requiring flexibility.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 플렉서블 배터리 사시도,
도 2는 도 1에 따른 플렉서블 배터리에 대한 Y-Y' 경계에 따른 단면도,
도 3는 본 발명의 일 실시예에 의한 플렉서블 배터리에 포함되는 전극조립체의 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 플렉서블 배터리에 포함되는 전극조립체로서 패턴이 형성되기 전 적층구조를 나타낸 단면도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 여러 실시예에 따라서 플렉서블 배터리에 형성된 패턴의 모식도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 플렉서블 배터리에 포함되는 양극의 단면도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 플렉서블 배터리에 포함되는 음극의 단면도,
도 9는 도 1에 따른 플렉서블 배터리에 대한 X-X' 경계에 따른 단면도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리의 제조공정 중 외장재로 전극조립체를 봉지하는 공정에 대한 모식도,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리의 제조공정 중 배터리에 패턴을 형성시키는 장치 및 상기 장치를 통해 제조되는 플렉서블 배터리의 사진,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리를 포함하는 보조배터리의 모식도, 그리고
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 플렉서블 배터리의 사진이다.1 is a perspective view of a flexible battery according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a cross-sectional view along the YY ′ boundary for the flexible battery according to FIG. 1;
3 is a cross-sectional view of an electrode assembly included in a flexible battery according to an embodiment of the present invention;
5 is a cross-sectional view showing a laminated structure before a pattern is formed as an electrode assembly included in a flexible battery according to an embodiment of the present invention;
5 and 6 are schematic diagrams of patterns formed in the flexible battery according to various embodiments of the present disclosure;
7 is a cross-sectional view of a positive electrode included in a flexible battery according to an embodiment of the present invention;
8 is a cross-sectional view of a negative electrode included in a flexible battery according to an embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a cross-sectional view along the XX ′ boundary of the flexible battery according to FIG. 1;
10 is a schematic diagram of a process of encapsulating an electrode assembly with an exterior material during a manufacturing process of a flexible battery according to an embodiment of the present invention;
11 is a photo of an apparatus for forming a pattern on the battery during the manufacturing process of the flexible battery according to an embodiment of the present invention and a flexible battery manufactured by the apparatus,
12 is a schematic diagram of a secondary battery including a flexible battery according to an embodiment of the present invention, and
13 is a photograph of a flexible battery manufactured according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. The drawings and description are to be regarded as illustrative in nature and not restrictive. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

또한, 이하, 본 발명의 플렉서블 배터리에 대한 설명에 있어서 본 발명의 출원인에 의한 대한민국 등록특허공보 제10-1680591호가 참조로 삽입됨을 밝혀둔다.In addition, in the description of the flexible battery of the present invention, the Republic of Korea Patent Publication No. 10-1680591 by the applicant of the present invention is found to be inserted by reference.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 전극조립체(110) 및 외장재(120)를 포함하며, 상기 전극조립체(110)는 전해액(미도시)과 함께 외장재(120)의 내부에 봉지된다.The flexible battery 100 according to the exemplary embodiment of the present invention includes an electrode assembly 110 and an exterior member 120 as shown in FIGS. 1 and 2, and the electrode assembly 110 is an electrolyte (not shown). It is encapsulated in the exterior member 120 together with.

상기 전극조립체(110)는 적어도 하나의 양극(112), 적어도 하나의 음극(116) 및 인접배치 되는 상기 양극(112)과 음극(116) 사이에 개재된 분리막(114)을 포함한다. The electrode assembly 110 includes at least one positive electrode 112, at least one negative electrode 116, and a separator 114 interposed between the positive electrode 112 and the negative electrode 116 disposed adjacent to each other.

상기 전극조립체(100)에 적어도 하나의 양극(112)과 적어도 하나의 음극(116)이 구비되는 경우 인접하는 상기 양극(112)과 음극(116) 사이에 분리막(114)이 개재되도록 적층될 수 있다면 양극(112), 음극(116) 및 분리막(114) 간 가능한 적층구조가 모두 상기 전극조립체(100)의 적층구조일 수 있다. 일예로, 도 2와 같이 하나의 양극(112)과 두 개의 음극(116)이 구비될 경우 두 개의 음극(116) 사이에 양극(112)이 위치한 상태에서 상기 양극(112)의 상부와 하부에 분리막(114)이 배치되어 양극(112)과 음극(116)을 분리시킬 수 있다. 이때, 상기 분리막(114)은 도 2와 같이 상부 음극(116A1)의 상부 및 하부 음극(116A2)의 하부에 최상부층 및 최하부층으로 더 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 최상부층 및 최하부층의 분리막 중 어느 하나 또는 양쪽 모두는 구비되지 않을 수도 있음을 밝혀둔다.When the electrode assembly 100 includes at least one positive electrode 112 and at least one negative electrode 116, the separator 114 may be interposed between the adjacent positive electrode 112 and the negative electrode 116. If possible, the possible stack structure between the anode 112, the cathode 116, and the separator 114 may be a stack structure of the electrode assembly 100. For example, when one anode 112 and two cathodes 116 are provided as shown in FIG. 2, the anode 112 is positioned between the two cathodes 116 at the upper and lower portions of the anode 112. The separator 114 may be disposed to separate the anode 112 and the cathode 116. In this case, the separator 114 may be further disposed as an uppermost layer and a lowermost layer below the upper and lower cathodes 116A 2 of the upper cathode 116A 1 , but is not limited thereto. And one or both of the separators of the lowermost layer may not be provided.

상기 양극(112), 음극(116) 및 분리막(114)은 판형일 수 있는데, 양극(112), 음극(116) 및 분리막(114)은 길이와 폭이 모두 동일하거나(도 2 참조), 이들 중 어느 하나 이상은 길이 및 폭 중 어느 하나 이상이 상이하도록 구성될 수 있다(도 3 참조). The positive electrode 112, the negative electrode 116, and the separator 114 may have a plate shape. The positive electrode 112, the negative electrode 116, and the separator 114 may have the same length and width (see FIG. 2), or Any one or more may be configured such that any one or more of length and width are different (see FIG. 3).

상기 양극(112), 음극(116) 및 분리막(114)이 상호간에 길이와 폭 중 어느 하나가 달라지는 경우에 대해 설명하면, 일예로 도 3에 도시된 것과 같이 상기 양극(112'), 음극(116') 및 분리막(114) 순으로 길이 및 폭이 크도록 구성될 수 있다. 양극(112)에서 발생하는 이온의 양보다 이를 수용할 수 있는 음극의 용량을 더 크게 하기 위하여 상기 양극(112')의 면적보다 상기 음극(116')의 면적이 더 크게 구비될 수 있다. 또한, 양극(112')과 음극(116') 간의 접촉의 가능성을 더욱 차단하기 위하여 상기 분리막(114)의 크기는 상기 음극(116')의 크기보다 더 크게 구비될 수 있다. 이때, 면적이 서로 다른 양극(112'), 음극(116') 및 분리막(114)은 각각의 정중앙이 서로 일치하도록 적층될 수 있으며, 이 경우 양극(112'), 음극(116') 및 분리막(114)의 길이차이로 인하여 도 3과 같이 전극조립체(110')의 길이방향 양 끝단에는 단차가 발생할 수 있다. When the positive electrode 112, the negative electrode 116, and the separator 114 has any one of length and width different from each other, for example, as shown in FIG. 3, the positive electrode 112 'and the negative electrode ( 116 ′) and the separator 114 in order of length and width. The area of the cathode 116 ′ may be larger than the area of the anode 112 ′ in order to increase the capacity of the cathode capable of accommodating it than the amount of ions generated in the anode 112. In addition, the size of the separator 114 may be larger than that of the cathode 116 ′ to further block the possibility of contact between the anode 112 ′ and the cathode 116 ′. In this case, the anodes 112 ', the cathodes 116', and the separators 114 having different areas may be stacked so that their centers coincide with each other. In this case, the anodes 112 ', the cathode 116', and the separators may be stacked. Due to the length difference of 114, a step may occur at both ends of the length direction of the electrode assembly 110 ′ as shown in FIG. 3.

이때, 크기가 작은 양극(112')이나 음극(116')이 전극조립체(110')에 배치될 때 도 3과 같이 각각의 정중앙이 일치되도록 배치되지 않을 수 있고, 크기가 작은 양극이나 음극은 전극조립체의 전단이나 후단 또는 일측단 쪽으로 치우쳐 위치할 수 있다. 구체적으로 도 4에 도시된 것과 같이, 제1양극(112')은 제2양극(112")에 대비해 전극조립체(110")의 우측 끝단쪽으로 치우쳐 배치되며, 제2양극(122")은 제1양극(112')에 대비해 전극조립체(110")의 좌측 끝단쪽으로 치우쳐 배치될 수 있다. At this time, when the small size of the positive electrode 112 'or the negative electrode 116' is disposed in the electrode assembly 110 ', each of the positive centers may not be arranged to match each other, as shown in FIG. The electrode assembly may be positioned toward the front end, the rear end, or one end of the electrode assembly. In detail, as shown in FIG. 4, the first anode 112 ′ is disposed to be biased toward the right end of the electrode assembly 110 ″ in preparation for the second anode 112 ″, and the second anode 122 ″ is formed in a first direction. It may be disposed to be biased toward the left end of the electrode assembly 110 ″ in preparation for the one anode 112 ′.

상술한 전극조립체(110,110',110")에는 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴(119)이 형성되며, 이를 통해 반복적인 밴딩에 의해 길이방향에 대한 수축 및 이완이 반복적으로 일어나더라도 상기 패턴(119)을 통해 수축 및 이완의 변화량이 상쇄됨으로써 기재 자체에 가해지는 피로도를 줄일 수 있게 된다.The above-described electrode assembly (110, 110 ', 110 ") is formed with a pattern 119 for shrinkage and relaxation in the longitudinal direction when bending, through which repeated shrinkage and relaxation in the longitudinal direction by repeated bending The amount of change in shrinkage and relaxation through the pattern 119 may be canceled to reduce the fatigue applied to the substrate itself.

다만, 상기 패턴(119)은 반복적인 밴딩에 따른 길이방향의 수축/이완에 효과적으로 대응하면서도 전극조립체(110,110',110")에 패턴을 발생시키는 공정에서 발생할 수 있는 전극조립체(110,110',110") 손상을 최소화 하기 위하여 소정의 전극조립체(110,110',110") 영역에는 상기 패턴(119)이 형성되지 않을 수 있다. However, the pattern 119 effectively responds to shrinkage / relaxation in the longitudinal direction due to repetitive bending, but may occur in the process of generating a pattern in the electrode assemblies 110, 110 ′ and 110 ″. In order to minimize damage, the pattern 119 may not be formed in a predetermined electrode assembly region 110, 110 ′, 110 ″.

상기 패턴(119)이 형성되지 않는 영역은 상기 전극조립체(110,110',110") 길이방향 양 끝단으로부터 각 끝단 별로 최내측에 끝단이 위치하는 어느 일 양극 또는 어느 일 음극의 끝단에서 내측방향으로 적어도 1㎜ 떨어진 지점까지의 전극조립체 영역일 수 있다. The region where the pattern 119 is not formed is at least inward from the end of any one anode or any one cathode whose end is located at the innermost side for each end from both ends of the electrode assembly 110, 110 ′ and 110 ″ in the longitudinal direction. It may be an electrode assembly region up to a point 1 mm apart.

구체적으로 도 2는 상기 양극(112), 음극(116) 및 분리막(114)의 길이가 동일하여 전극조립체(110) 양 끝단에 단차가 발생하지 않는 경우로서, 이 경우에는 최내측에 위치한 양극 또는 음극의 끝단은 전극조립체(100)의 끝단과 일치하게 되어서 결국 전극조립체(100)의 양 끝단으로부터 소정의 거리(ℓ)만큼 떨어진 내측 지점까지의 전극 조립체(110) 영역에 패턴(119)이 형성되지 않는다. Specifically, FIG. 2 illustrates a case in which the steps of the anode 112, the cathode 116, and the separator 114 have the same length so that no difference occurs at both ends of the electrode assembly 110. In this case, the anode located at the innermost side, or The end of the cathode coincides with the end of the electrode assembly 100 so that the pattern 119 is formed in the region of the electrode assembly 110 from both ends of the electrode assembly 100 to an inner point separated by a predetermined distance (l). It doesn't work.

또한, 도 3과 같이 양극(112), 음극(116) 및 분리막(114) 순으로 길이(또는길이와 폭)가 길어진 경우 전극조립체(110')의 양 끝단은 단차가 형성될 수 있는데, 이때 패턴(119)이 형성되지 않는 영역을 전극조립체(110') 길이방향 우측 끝단을 기준으로 설명하면 끝단에서 최내측에 위치하는 전극은 제1양극(112')이며, 상기 제1양극(112')으로부터 내측 방향 소정의 거리(ℓ) 떨어진 지점으로부터 전극조립체(110') 길이방향 우측 끝단까지는 패턴이 형성되지 않을 수 있다. In addition, as shown in FIG. 3, when the length (or length and width) of the anode 112, the cathode 116, and the separator 114 is long, a step may be formed at both ends of the electrode assembly 110 ′. When the region where the pattern 119 is not formed is described based on the right end of the electrode assembly 110 ′ in the longitudinal direction, the electrode located at the innermost side at the end is the first anode 112 ′, and the first anode 112 ′ is formed. The pattern may not be formed from the point away from the predetermined distance (l) in the inner direction to the right end of the electrode assembly 110 'in the longitudinal direction.

또한, 도 4와 같이 길이가 상이한 양극(112',112")과 음극(116')이 복수개로 구비됨에 따라서 전극조립체(110") 양 끝단에는 단차가 형성되는데, 이때, 전극조립체(110") 길이방향의 좌측 끝단은 최내측에 위치한 전극은 제1양극(112')이며, 전극조립체(110") 길이방향의 우측 끝단은 최내측에 위치한 전극은 제2양극(112")이다. 이에 따라서 상기 전극조립체(110") 길이방향 좌측 끝단으로부터 제1양극(112')의 좌측 끝단에서 내측으로 제1거리(ℓ1) 만큼 떨어진 지점에 대응되는 전극조립체(110")의 제1영역과, 상기 전극조립체(110") 길이방향 우측 끝단으로부터 제2양극(112")의 우측 끝단에서 내측으로 제2거리(ℓ2) 만큼 떨어진 지점에 대응되는 전극조립체(110")의 제2영역에는 상기 패턴이 형성되지 않는다.In addition, as shown in FIG. 4, a plurality of anodes 112 ′, 112 ″ and a plurality of cathodes 116 ′ having different lengths are provided, and steps are formed at both ends of the electrode assembly 110 ″. In this case, the electrode assembly 110 ″ is formed. ) The left end in the longitudinal direction is the first anode 112 ′, and the right end in the longitudinal direction of the electrode assembly 110 ″ is the second anode 112 ″. Therefore, the first region of the electrode assembly 110 ″ corresponding to a point away from the left end of the first anode 112 ′ inward from the left end of the electrode assembly 110 ″ by the first distance ℓ 1 may be formed. In the second region of the electrode assembly 110 ″ corresponding to a point away from the right end of the second anode 112 ″ in the longitudinal direction from the right end of the second electrode 112 ″ by the second distance ℓ 2 . The pattern is not formed.

상기 소정의 거리(ℓ, ℓ1, ℓ2)는 적어도 1㎜인데, 이를 통해 양극, 음극의 코너부 크랙, 파손을 방지할 수 있고, 이를 통해 초도 설계된 배터리 성능을 온전히 발현할 수 있는 이점이 있다. 즉, 본 발명은 배터리의 유연성을 확보하기 위하여, 전극조립체(110,110',110")에 패턴(119)을 구비하는데, 상기 패턴(119)을 형성시키는 과정에서 가해지는 압력은 전극조립체(110,110',110")에 손상을 유발하기 쉽고, 특히 전극조립체의 각 코너부의 손상이 빈번할 수 있는 우려가 있다. 또한, 패턴을 형성시키는 공정에서 손상이 발생하지 않더라도 잦은 밴딩에 따라서 사용 중에 상기 전극조립체(110,110',110") 코너부 손상이 빈번할 수 있다. 나아가, 전극의 크기가 상이하여 전극조립체에서 길게 상단과 하단쪽으로 돌출된 전극(예를 들어 도 3의 음극(116'))은 상/하에서 가해주는 압력에 의해 더욱 쉽게 코너부뿐만 아니라 돌출된 전극부분에 크랙이나 파손이 발생할 우려가 있다. The predetermined distance ℓ, ℓ 1, ℓ 2 is at least 1mm, through which it is possible to prevent the corner cracks, breakage of the positive and negative electrodes, through which the advantage that can fully express the designed battery performance have. That is, the present invention includes a pattern 119 in the electrode assemblies 110, 110 ′ and 110 ″ in order to secure the flexibility of the battery, and the pressure applied in the process of forming the pattern 119 is an electrode assembly 110 and 110 ′. 110 ") is liable to cause damage, and in particular, there is a fear that damage to each corner of the electrode assembly may be frequent. In addition, even if damage does not occur in the process of forming a pattern, the corners of the electrode assemblies 110, 110 ′ and 110 ″ may be frequently damaged during use according to frequent bending. In addition, the electrodes may have different sizes and thus may be long in the electrode assembly. The electrodes protruding toward the top and bottom (eg, the cathode 116 ′ of FIG. 3) may easily crack or break not only the corners but also the protruding electrode portions due to the pressure applied from above and below.

그러나 전극조립체(110,110',110")의 길이방향 양끝단으로부터 소정의 영역만큼 패턴(119)을 형성시키지 않을 경우 상술한 것과 같은 코너부의 파손, 크랙의 위험이 현저히 감소하고, 설계용량을 온전히 지속 발현할 수 있다. 만일 상기 소정의 길이(ℓ)가 1㎜ 미만일 경우 패턴을 형성시키는 과정이나, 패턴 형성 후의 잦은 밴딩에 의해 전극조립체의 코너부나 어느 일전극의 양끝단부의 파손이 현저히 증가할 수 있다. 다만, 바람직하게는 상기 소정의 길이(ℓ)는 1 ~ 20㎜, 보다 바람직하게는 5 ~ 20㎜, 더욱 바람직하게는 5 ~ 14㎜일 수 있다. 만일 20㎜를 초과하게 되면 패턴 형성에 따른 전극조립체 파손은 감소하나, 플렉서블 배터리 전단이나 후단쪽의 유연성이 크게 감소하여 잦은 밴딩과 복원의 반복에 따른 피로도로 전극조립체의 끝단부에 절단, 크랙의 발생이 현저할 수 있고, 양극집전체나 음극집전체를 피복하는 활물질의 벗겨짐이 발생할 수 있다. However, if the pattern 119 is not formed as much as a predetermined area from both ends of the longitudinal direction of the electrode assembly 110, 110 ′ and 110 ″, the risk of breakage and cracking at the corners as described above is significantly reduced, and the design capacity is fully maintained. If the predetermined length (l) is less than 1 mm, breakage of the corners of the electrode assembly or both ends of any one electrode may be significantly increased by the process of forming the pattern or by frequent bending after the formation of the pattern. However, preferably, the predetermined length L may be 1 to 20 mm, more preferably 5 to 20 mm, and more preferably 5 to 14 mm. The breakage of the electrode assembly is reduced, but the flexibility of the front and rear ends of the flexible battery is greatly reduced, so that the breakage and cracks are generated at the end of the electrode assembly due to the fatigue caused by frequent bending and restoration. This may be remarkable, and peeling of the active material covering the positive electrode current collector or the negative electrode current collector may occur.

한편, 도 1과 같은 플렉서블 배터리에서 전극단자(118a,118b)가 돌출된 방향의 전극조립체의 끝단부에는 상기 전극단자(118a,118b)와 양극 및 음극이 각각 전기적으로 연결되기 위해 양극활물질 및 음극활물질이 피복되지 않은 양극집전체와, 음극집전체 부분이 전극조립체 끝단에서 돌출되도록 형성될 수 있는데, 이 경우 상술한 패턴이 형성되지 않은 영역의 일 기준이 되는 전극조립체 끝단은 실질적으로는 양극집전체 상에 피복된 양극활물질이 형성된 지점 및/또는 음극집전체 상에 음극활물질이 형성된 지점일 수 있다. 따라서 양극활물질이나 음극활물질의 피복 없이 전극조립체의 일끝단을 형성한 양극이나 음극부분은 패턴이 형성되지 않는 영역을 산정하는데 고려되지 않을 수 있다. Meanwhile, in the flexible battery as shown in FIG. 1, a cathode active material and a cathode are electrically connected to the electrode terminals 118a and 118b at the ends of the electrode assembly in the direction in which the electrode terminals 118a and 118b protrude. The positive electrode current collector, which is not coated with the active material, and the negative electrode current collector portion may be formed to protrude from the end of the electrode assembly. In this case, the end of the electrode assembly, which is a reference of the region where the pattern is not formed, may be substantially positive. It may be a point where the positive electrode active material coated on the whole and / or the negative electrode active material is formed on the negative electrode current collector. Therefore, the positive electrode or the negative electrode portion formed at one end of the electrode assembly without the positive electrode active material or the negative electrode active material may not be considered in calculating the area where the pattern is not formed.

이를 도 3을 참조하여 설명하면, 만일 도 3과 같이 구비되는 전극조립체의 양극(112')에서 양극집전체의 우측 끝단까지 양극활물질이 피복되지 않는 경우 상기 소정의 거리(ℓ)를 산정하는 양극의 우측 끝단은 실질적으로는 양극의 우측 끝단쪽으로 양극활물질이 피복된 지점이 되며, 양극집전체의 우측 끝단을 의미하지는 않는다. Referring to FIG. 3, if the positive electrode active material is not coated from the positive electrode 112 ′ of the electrode assembly provided as shown in FIG. 3 to the right end of the positive electrode current collector, the positive electrode calculates the predetermined distance (l). The right end of is substantially the point where the positive electrode active material is coated toward the right end of the positive electrode, and does not mean the right end of the positive electrode current collector.

한편, 도 5와 같이 상기 패턴(119)과 정합되도록 상기 외장재(120)에도 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴이 형성될 수 있다. 또한, 상기 전극조립체(110)와 상기 외장재(120)는 양자의 패턴(119)이 정합을 이루도록 배치될 수 있고(도 2 참조), 이를 통해 전극조립체(110)와 외장재(120)간 유격이 발생하지 않아서 우수한 유연성을 발휘하며, 잦은 밴딩에도 유연성, 내구성을 지속 유지할 수 있고, 유격으로 인해 밴딩 시 양자간의 마찰로 삐걱거리는 소음을 방지할 수 있는 이점이 있다. 한편, 상기 전극조립체(110)의 패턴이 형성되지 않는 영역에 대응하는 상기 외장재(120)에 부분에는 동일하게 패턴이 형성되지 않을 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, a pattern for contracting and relaxing in the longitudinal direction may be formed in the exterior member 120 to be matched with the pattern 119. In addition, the electrode assembly 110 and the packaging material 120 may be arranged to match the pattern 119 of both (see FIG. 2), through which the clearance between the electrode assembly 110 and the packaging material 120 is increased. It does not occur, it shows excellent flexibility, flexibility and durability can be maintained even in frequent banding, and the play has the advantage of preventing squeaking noise due to friction between the two bands. Meanwhile, a pattern may not be formed on the exterior member 120 corresponding to a region where the pattern of the electrode assembly 110 is not formed.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 전극조립체(110)와 외장재(120)에 형성된 패턴에 대해 구체적으로 설명하면, 상기 외장재(120)의 패턴(124) 및 전극조립체(110)의 패턴(119)은 각각의 산부 및 골부가 각각 상기 외장재(120) 및 전극조립체(110)의 폭방향과 평행한 방향으로 형성되며, 상기 외장재(120) 및 전극조립체(110)의 길이방향을 따라 산부 및 골부가 교대로 반복 배치된다. 더불어, 상기 제 외장재(120)의 패턴(124) 및 전극조립체(110)의 패턴(119)을 구성하는 산부 및 골부는 산부는 산부끼리, 골부는 골부끼리 서로 동일한 위치에 형성됨으로써 상기 외장재(120)의 패턴(124) 및 전극조립체(110)의 패턴(119)이 서로 합치된다.Hereinafter, the patterns formed on the electrode assembly 110 and the exterior member 120 will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6. The pattern 124 of the exterior member 120 and the pattern 119 of the electrode assembly 110 are described below. ), Each of the ridges and valleys is formed in a direction parallel to the width direction of the exterior member 120 and the electrode assembly 110, respectively, the ridge and valley along the longitudinal direction of the exterior member 120 and the electrode assembly 110. Additions are alternately arranged. In addition, the ridges and valleys constituting the pattern 124 of the exterior member 120 and the pattern 119 of the electrode assembly 110 are formed at the same position as the peaks and valleys between the peaks and the valleys. ) And the pattern 119 of the electrode assembly 110 is matched with each other.

이때, 도 5에 도시된 것과 같이 상기 패턴(119,124)은 상기 전극조립체(110) 및 외장재(120)의 폭방향과 평행한 방향으로 연속적으로 형성될 수 있고 비연속적으로 형성될 수도 있다. 또한, 서로 이웃하는 산부간의 간격 또는 골부간의 간격이 동일한 간격으로 형성될 수도 있고 서로 다른 간격을 갖도록 구비될 수도 있으며, 동일한 간격과 서로 다른 간격이 조합된 형태로 구비될 수도 있다. 또한, 도 6과 같이 상기 전극조립체(110) 및 외장재(120)의 전체 길이에 대하여 형성될 수도 있고 일부 길이에 대하여 부분적으로 형성될 수도 있다.In this case, as shown in FIG. 5, the patterns 119 and 124 may be continuously formed in a direction parallel to the width direction of the electrode assembly 110 and the exterior member 120, or may be discontinuously formed. In addition, the interval between the ridges or valleys adjacent to each other may be formed at the same interval or may be provided to have different intervals, may be provided in the form of a combination of the same interval and different intervals. In addition, as shown in FIG. 6, the electrode assembly 110 and the exterior member 120 may be formed with respect to the entire length, or may be partially formed with respect to some length.

여기서, 상기 산부 및 골부는 반원을 포함하는 호형단면, 삼각이나 사각을 포함하는 다각단면 및 호형단면과 다각단면이 상호 조합된 다양한 형상의 단면을 갖도록 구비될 수 있으며, 각각의 산부 및 골부는 동일한 피치 및 폭을 갖도록 구비될 수도 있지만 서로 다른 피치 및 폭을 갖도록 구비될 수도 있다.Here, the peaks and valleys may be provided to have an arc cross section including a semicircle, a polygonal cross section including a triangle or a quadrangle, and a cross section of various shapes in which the arc cross section and the polygon cross section are combined with each other, and each of the peaks and valleys are the same. It may be provided to have a pitch and a width, but may be provided to have a different pitch and width.

이를 통해, 외장재(120) 및 전극조립체(110)가 반복적인 밴딩에 의해 길이방향에 대한 수축 및 이완이 반복적으로 일어나더라도 상기 패턴(119,124)을 통해 수축 및 이완의 변화량이 상쇄됨으로써 피로도를 줄일 수 있게 된다.Through this, even when the outer member 120 and the electrode assembly 110 are repeatedly contracted and relaxed in the longitudinal direction by repetitive bending, the amount of shrinkage and relaxation is canceled through the patterns 119 and 124 to reduce fatigue. Will be.

이하, 플렉서블 배터리를 구성하는 각 구성에 대해 구체적으로 설명한다. Hereinafter, each configuration constituting the flexible battery will be described in detail.

도 2, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면, 상기 전극조립체(110)는 양극(112), 음극(116) 및 분리막(114)을 포함한다. Referring to FIGS. 2, 7, and 8, the electrode assembly 110 includes a positive electrode 112, a negative electrode 116, and a separator 114.

상기 양극(112)은 양극집전체(112a) 및 양극 활물질(112b)을 포함할 수 있고, 상기 음극(116)은 음극집전체(116a) 및 음극 활물질(116b)을 포함할 수 있으며, 상기 양극집전체(112a) 및 음극집전체(116a)는 소정의 면적을 갖는 판상의 시트형태로 구현될 수 있다.The positive electrode 112 may include a positive electrode current collector 112 a and a positive electrode active material 112 b, and the negative electrode 116 may include a negative electrode current collector 116 a and a negative electrode active material 116 b. The current collector 112a and the negative electrode current collector 116a may be implemented in the form of a sheet of a plate having a predetermined area.

즉, 상기 양극(112) 및 음극(116)은 각각의 집전체(112a, 116a)의 일면 또는 양면에 활물질(112b, 116b)이 압착 또는 증착되거나 도포될 수 있다. 이때, 상기 활물질(112b, 116b)은 집전체(112a, 116a)의 전체면적에 대하여 구비될 수도 있고 일부 면적에 대하여 부분적으로 구비될 수도 있다.That is, the positive electrode 112 and the negative electrode 116 may be pressed, deposited, or coated on one or both surfaces of each of the current collectors 112a and 116a. In this case, the active materials 112b and 116b may be provided with respect to the entire areas of the current collectors 112a and 116a or partially provided with respect to a partial area.

여기서, 상기 양극집전체(112a)는 당업계에서 통상적으로 플렉서블 배터리의 양극집전체로 사용할 수 있는 물질이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄(Al)을 사용할 수 있다.Herein, the cathode current collector 112a may be used without limitation as long as it is a material that can be used as a cathode current collector of a flexible battery in the art, and preferably, aluminum (Al) may be used.

또한, 상기 양극집전체(112a)는 패턴 형성 시 양극활물질 및 양극집전체의 크랙 발생을 방지할 수 있도록 두께가 10 ~ 30㎛, 바람직하게는 두께가 15 ~ 25㎛일 수 있다. 만일 상기 양극집전체(112a)의 두께가 상기 범위를 만족하지 못하면 패턴 형성 시 양극활물질(112b) 및 양극집전체(112a)에 크랙이 발생할 수 있다.In addition, the cathode current collector 112a may have a thickness of 10 μm to 30 μm, preferably 15 μm to 25 μm, to prevent cracking of the cathode active material and the cathode current collector during pattern formation. If the thickness of the positive electrode current collector 112a does not satisfy the range, cracks may occur in the positive electrode active material 112b and the positive electrode current collector 112a during pattern formation.

또한, 상기 음극집전체(116a)는 당업계에서 통상적으로 플렉서블 배터리의 음극집전체로 사용할 수 있는 물질이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 구리(Cu)를 사용할 수 있다.In addition, the negative electrode current collector 116a may be used without limitation as long as the material can be used as a negative electrode current collector of a flexible battery in the art, and preferably, copper (Cu) may be used.

한편, 상기 음극(116)은 포일형의 음극집전체(116a)를 구비하고, 이에 따라 증착으로 형성한 음극집전체(116a)를 사용하는 것에 비하여, 전극조립체에 패턴 형성 시 음극활물질 및 음극집전체의 크랙 발생을 현저히 방지할 수 있는 효과를 나타낸다.On the other hand, the negative electrode 116 includes a foil-type negative electrode current collector 116a, and accordingly, compared to using the negative electrode current collector 116a formed by vapor deposition, the negative electrode active material and the negative electrode collector when the pattern is formed in the electrode assembly. The effect which can prevent the whole crack generation remarkably is exhibited.

또한, 상기 음극집전체(116a)는 전극조립체(110)에 패턴 형성 시 음극활물질(116b) 및 음극집전체(116a)의 크랙 발생을 더욱 현저히 방지할 수 있도록, 두께가 3 ~ 18㎛ 및 12% 이상 연신된 것일 수 있고, 바람직하게는 두께가 6 ~ 15㎛ 및 15 ~ 25%로 연신된 것일 수 있다. 만일 상기 음극집전체(116a)의 두께 및 연신된 비율을 만족하지 못하면 패턴 형성 시 음극활물질 및/또는 음극집전체에 크랙이 발생할 수 있다.In addition, the negative electrode current collector 116a may have a thickness of 3 to 18 μm and 12 so as to more significantly prevent cracking of the negative electrode active material 116b and the negative electrode current collector 116a when the pattern is formed on the electrode assembly 110. It may be stretched by more than%, preferably, the thickness may be drawn to 6 to 15㎛ and 15 to 25%. If the thickness and elongation ratio of the negative electrode current collector 116a are not satisfied, cracks may occur in the negative electrode active material and / or the negative electrode current collector during pattern formation.

또한, 상기 양극집전체(112a) 및 음극집전체(116a)는 각각의 몸체로부터 외부기기와의 전기적인 연결을 위한 음극단자(118a) 및 양극단자(118b)가 각각 형성될 수 있다. 여기서, 상기 양극단자(118b) 및 음극단자(118a)는 상기 양극집전체(112a) 및 음극집전체(116a)로부터 연장되어 외장재(120)의 일측에 돌출되는 형태로 구비될 수도 있고, 외장재(120)의 표면상에 노출되도록 구비될 수도 있다.In addition, the positive electrode current collector 112a and the negative electrode current collector 116a may be provided with a negative electrode terminal 118a and a positive electrode terminal 118b for electrical connection from each body to an external device. Here, the positive electrode terminal 118b and the negative electrode terminal 118a may be provided to extend from the positive electrode current collector 112a and the negative electrode current collector 116a to protrude to one side of the exterior material 120, or may be provided with an exterior material ( 120 may be provided so as to be exposed on the surface.

한편, 상기 양극 활물질(112b)은 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질을 포함하며, 이러한 양극 활물질의 대표적인 예로는LiCoO2, LiNiO2, LiNiCoO2, LiMnO2, LiMn2O4, V2O5, V6O13, LiNi1-x-yCoxMyO2(0 ≤ x≤ 1, 0 ≤y ≤ 1, 0 ≤ x+y ≤ 1, M은 Al, Sr, Mg, La 등의 금속)와 같은 리튬-전이 금속 산화물, NCM(Lithium Nickel Cobalt Manganese)계 활물질 중 하나를 사용할 수 있고, 이들이 1종 이상 혼합된 혼합물을 사용할 수 있다.Meanwhile, the cathode active material 112b includes a cathode active material capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium ions. Representative examples of the cathode active material include LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiNiCoO 2 , LiMnO 2 , and the like. LiMn 2 O 4 , V 2 O 5 , V 6 O 13 , LiNi 1-xy Co x M y O 2 (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1, M is Al, Lithium-transition metal oxides such as metals such as Sr, Mg, and La, and one of the Lithium Nickel Cobalt Manganese (NCM) -based active materials may be used, and a mixture of one or more thereof may be used.

또한, 상기 음극 활물질(116b)은 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질을 포함하며, 이러한 음극 활물질로는 결정질 또는 비정질의 탄소, 탄소 섬유, 또는 탄소 복합체의 탄소계 음극 활물질, 주석 산화물, 이들을 리튬화한 것, 리튬, 리튬합금 및 이들이 1종 이상 혼합된 혼합물로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 여기서, 탄소는 탄소나노튜브, 탄소나노와이어, 탄소나노섬유, 흑연, 활성탄, 그래핀 및 그래파이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.In addition, the negative electrode active material 116b includes a negative electrode active material capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium ions. Examples of the negative electrode active material include crystalline or amorphous carbon, carbon fiber, or carbon of a carbon composite. It may be selected from the group consisting of a negative electrode active material, tin oxide, a lithiated thereof, lithium, a lithium alloy and a mixture of one or more thereof. Here, the carbon may be at least one selected from the group consisting of carbon nanotubes, carbon nanowires, carbon nanofibers, graphite, activated carbon, graphene, and graphite.

그러나 본 발명에 사용되는 양극 활물질 및 상기 음극 활물질을 이에 한정하는 것은 아니며, 통상적으로 사용되는 양극 활물질 및 음극 활물질이 모두 사용될 수 있음을 밝혀둔다.However, the positive electrode active material and the negative electrode active material used in the present invention are not limited thereto, and the positive electrode active material and the negative electrode active material that are commonly used may be used.

이때, 본 발명에서는 양극 활물질(112b) 및 음극 활물질(116b)에 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 성분을 함유할 수 있다. 이는, 밴딩시 상기 양극 활물질(112b) 및 음극 활물질(116b)이 각각의 집전체(112a, 116a)로부터 박리되거나 크랙이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.At this time, in the present invention, the positive electrode active material 112b and the negative electrode active material 116b may contain a PTFE (Polytetrafluoroethylene) component. This is to prevent the positive electrode active material 112b and the negative electrode active material 116b from being peeled or cracks from the current collectors 112a and 116a during bending.

이와 같은 PTFE 성분은 양극 활물질(112b) 및 음극 활물질(116b) 각각의 총중량에서 0.5 ~ 20wt%일 수 있고, 바람직하게는 5wt% 이하일 수 있다.The PTFE component may be 0.5 to 20 wt% in the total weight of each of the positive electrode active material 112 b and the negative electrode active material 116 b, preferably 5 wt% or less.

한편, 상기 양극(112)과 음극(116) 사이에 배치되는 분리막(114)은 부직포층의 일면 또는 양면에 나노섬유웹층이 포함되는 구조일 수 있다. Meanwhile, the separator 114 disposed between the anode 112 and the cathode 116 may have a structure in which a nanofiber web layer is included on one or both surfaces of the nonwoven fabric layer.

여기서, 상기 나노섬유웹층은 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile) 나노섬유 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride) 나노섬유 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 나노섬유일 수 있다.Here, the nanofiber web layer may be a nanofiber containing one or more selected from polyacrylonitrile nanofibers and polyvinylidene fluoride nanofibers.

바람직하게는, 상기 나노섬유웹층은 방사성 및 균일한 기공형성을 확보하기 위해 폴리아크릴니트릴 나노섬유만으로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유는 평균직경 0.1 ~ 2㎛일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 ~ 1.0㎛일 수 있다.Preferably, the nanofiber web layer may be composed of only polyacrylonitrile nanofibers to ensure radioactive and uniform pore formation. Here, the polyacrylonitrile nanofibers may be an average diameter of 0.1 ~ 2㎛, preferably 0.1 ~ 1.0㎛.

이는, 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 평균직경이 0.1㎛ 미만이면 분리막이 충분한 내열성을 확보하지 못하는 문제가 있을 수 있고, 2㎛를 초과하면 분리막의 기계적 강도는 우수하나 분리막의 탄성력이 오히려 감소할 수 있기 때문이다.If the average diameter of the polyacrylonitrile nanofibers is less than 0.1 μm, there may be a problem that the separator does not secure sufficient heat resistance. If the average diameter of the polyacrylonitrile nanofiber is greater than 2 μm, the mechanical strength of the separator may be excellent, but the elastic force of the separator may decrease. Because it can.

또한, 상기 분리막(114)은 전해액으로 겔 폴리머 전해액이 사용되는 경우 상기 겔 폴리머 전해액의 함침성을 최적화시킬 수 있도록 복합 다공성 분리막이 사용될 수 있다.In addition, when the gel polymer electrolyte is used as the electrolyte 114, a composite porous separator may be used to optimize the impregnation of the gel polymer electrolyte.

즉, 상기 복합 다공성 분리막은 지지체(matrix)로서 사용되며 미세 기공을 갖는 다공성 부직포와, 방사 가능한 고분자 물질로 형성되어 전해액을 함침하고 있는 다공성 나노섬유 웹을 포함할 수 있다.That is, the composite porous separator may include a porous nonwoven fabric having a micropores and a porous nanofiber web formed of a spinable polymer material and impregnated with an electrolyte solution.

여기서, 상기 다공성 부직포는 PP 부직포, PE 부직포, 코어로서 PP 섬유의 외주에 PE가 코팅된 이중 구조의 PP/PE 섬유로 이루어진 부직포, PP/PE/PP의 3층 구조로 이루어지며, 상대적으로 융점이 낮은 PE에 의해 셧다운 기능을 갖는 부직포, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유로 이루어진 PET 부직포, 또는 셀룰로즈 섬유로 이루어진 부직포 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 PE 부직포는 융점이 100 ~ 120℃ 일 수 있고, PP 부직포는 융점이 130 ~ 150℃ 일 수 있으며, PET 부직포는 융점이 230 ~ 250℃일 수 있다.Here, the porous nonwoven fabric is composed of a PP nonwoven fabric, a PE nonwoven fabric, a non-woven fabric made of a double-structured PP / PE fiber coated with PE on the outer circumference of the PP fiber as a core, PP / PE / PP of a three-layer structure, relatively melting point By this low PE, either a nonwoven fabric having a shutdown function, a PET nonwoven fabric made of polyethylene terephthalate (PET) fibers, or a nonwoven fabric made of cellulose fibers can be used. In addition, the PE nonwoven fabric may have a melting point of 100 to 120 ° C, a PP nonwoven fabric may have a melting point of 130 to 150 ° C, and a PET nonwoven fabric may have a melting point of 230 to 250 ° C.

이때, 상기 다공성 부직포는 두께가 10 내지 40㎛ 범위로 설정되고, 기공도가 5 내지 55%, 걸리값(Gurley value)은 1 내지 1000sec/100c로 설정되는 것이 바람직하다.In this case, the porous nonwoven fabric has a thickness of 10 to 40㎛ range, porosity of 5 to 55%, Gurley value (Gurley value) is preferably set to 1 to 1000sec / 100c.

한편, 상기 다공성 나노섬유 웹은 각각 전해액에 팽윤이 이루어지는 팽윤성 고분자를 단독으로 사용하거나 팽윤성 고분자에 내열성을 강화할 수 있는 내열성 고분자가 혼합된 혼합 고분자를 사용할 수 있다.On the other hand, the porous nanofiber web may be used alone or a mixed polymer mixed with a heat-resistant polymer that can enhance the heat resistance to the swellable polymer alone swelling polymer is formed.

이와 같은 상기 다공성 나노섬유 웹은 단일 또는 혼합 폴리머를 용매에 용해시켜 방사용액을 형성한 후, 방사용액을 전기방사장치를 사용하여 방사하면 방사된 나노섬유가 콜렉터에 축적되어 3차원 기공 구조를 갖는 다공성 나노섬유 웹을 형성할 수 있다. Such a porous nanofiber web is a single or mixed polymer dissolved in a solvent to form a spinning solution, and then spinning the spinning solution using an electrospinning the nanofibers are accumulated in the collector has a three-dimensional pore structure Porous nanofiber webs can be formed.

여기서, 상기 다공성 나노섬유 웹은 용매에 용해되어 방사용액을 형성한 후 전기방사방법으로 방사되어 나노섬유를 형성할 수 있는 폴리머라면 모두 사용이 가능하다. 일례로, 상기 폴리머는 단일 폴리머 또는 혼합 폴리머일 수 있으며, 팽윤성 폴리머, 비팽윤성 폴리머, 내열성 폴리머, 팽윤성 폴리머와 비팽윤성 폴리머가 혼합된 혼합 폴리머, 팽윤성 폴리머와 내열성 폴리머가 혼합된 혼합 폴리머 등이 사용될 수 있다.Herein, the porous nanofiber web may be used as long as it is a polymer capable of dissolving in a solvent to form a spinning solution and then spinning by an electrospinning method to form nanofibers. For example, the polymer may be a single polymer or a mixed polymer, and a swellable polymer, a non-swellable polymer, a heat resistant polymer, a mixed polymer mixed with a swellable polymer and a non-swellable polymer, a mixed polymer mixed with a swellable polymer and a heat resistant polymer, and the like may be used. Can be.

이때, 상기 다공성 나노섬유 웹이 팽윤성 폴리머와 비팽윤성 폴리머(또는 내열성 폴리머)의 혼합 폴리머를 사용하는 경우, 팽윤성 폴리머와 비팽윤성 폴리머는 9:1 내지 1:9 범위의 중량비, 바람직하게는 8:2 내지 5:5 범위의 중량비로 혼합될 수 있다.In this case, when the porous nanofiber web uses a mixed polymer of the swellable polymer and the non-swellable polymer (or heat resistant polymer), the swellable polymer and the non-swellable polymer may have a weight ratio in the range of 9: 1 to 1: 9, preferably 8: It can be mixed in a weight ratio ranging from 2 to 5: 5.

통상적으로, 비팽윤성 폴리머의 경우 일반적으로 내열성 폴리머인 것이 많으며 팽윤성 폴리머와 비교할 때 분자량이 크기 때문에 융점도 상대적으로 높다. 이에 따라, 비팽윤성 폴리머는 융점이 180℃ 이상인 내열성 폴리머인 것이 바람직하고, 팽윤성 폴리머는 융점이 150℃이하, 바람직하게는 100~150℃ 범위 내의 융점을 가지는 수지인 것이 바람직하다.Generally, non-swellable polymers are generally heat-resistant polymers, and their melting points are relatively high because of their high molecular weight as compared to swellable polymers. Accordingly, the non-swellable polymer is preferably a heat resistant polymer having a melting point of 180 ° C. or higher, and the swellable polymer is preferably a resin having a melting point of 150 ° C. or lower, preferably within a range of 100 to 150 ° C.

한편, 본 발명에 사용 가능한 팽윤성 폴리머는 전해액에 팽윤이 일어나는 수지로서 전기 방사법에 의하여 초극세 나노섬유로 형성 가능한 것이 사용될 수 있다.On the other hand, the swellable polymer that can be used in the present invention can be used as a resin that swells in the electrolyte solution can be formed into ultra-fine nanofibers by the electrospinning method.

일례로, 상기 팽윤성 폴리머는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리(비닐리덴플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌), 퍼풀루오로폴리머, 폴리비닐클로라이드 또는 폴리비닐리덴 클로라이드 및 이들의 공중합체 및 폴리에틸렌글리콜 디알킬에테르 및 폴리에틸렌글리콜 디알킬에스터를 포함하는 폴리에틸렌글리콜 유도체, 폴리(옥시메틸렌-올리 고-옥시에틸렌), 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리프로필렌옥사이드를 포함하는 폴리옥사이드, 폴리비닐아세테이트, 폴리(비닐피롤리돈-비닐아세테이트), 폴리스티렌 및 폴리스티렌아크릴로니트릴 공중합체, 폴리아크릴로니트릴 메틸메타크릴레이트 공중합체를 포함하는 폴리아크릴로니트릴 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 및 이들 중 1종 이상이 혼합된 혼합물이 사용될 수 있다.In one example, the swellable polymer is polyvinylidene fluoride (PVDF), poly (vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), perfuluropolymer, polyvinylchloride or polyvinylidene chloride and copolymers thereof and Polyethylene glycol derivatives including polyethylene glycol dialkyl ether and polyethylene glycol dialkyl ester, polyoxides including poly (oxymethylene-oligo-oxyethylene), polyethylene oxide and polypropylene oxide, polyvinylacetate, poly (vinylpi Ralidone-vinylacetate), polystyrene and polystyreneacrylonitrile copolymers, polyacrylonitrile copolymers including polyacrylonitrile methyl methacrylate copolymers, polymethylmethacrylates, polymethylmethacrylate copolymers, and Mixtures of one or more of these used Can be.

또한, 상기 내열성 폴리머 또는 비팽윤성 폴리머는 전기방사를 위해 유기용매에 용해될 수 있고 유기 전해액에 포함되는 유기 용매에 의해 팽윤성 폴리머보다 팽윤이 더디게 일어나거나 팽윤이 일어나지 않으며, 융점이 180℃ 이상인 수지가 사용될 수 있다.In addition, the heat-resistant polymer or non-swellable polymer may be dissolved in an organic solvent for electrospinning and swelling is slower than swelling polymer or swelling by an organic solvent included in the organic electrolyte, and a resin having a melting point of 180 ° C or higher Can be used.

일례로, 상기 내열성 폴리머 또는 비팽윤성 폴리머는 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리아마이드이미드, 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미이드), 폴리설폰, 폴리에테르케톤, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리트리메틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등과 같은 방향족 폴리에스터, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리디페녹시포스파젠, 폴리{비스[2-(2-메톡시에톡시)포스파젠]} 같은 폴리포스파젠류, 폴리우레탄 및 폴리에테르우레탄을 포함하는 폴리우레탄공중합체, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등을 사용할 수 있다.In one example, the heat resistant polymer or non-swellable polymer is polyacrylonitrile (PAN), polyamide, polyimide, polyamideimide, poly (meth-phenylene isophthalamide), polysulfone, polyether ketone, polyethylene tele Aromatic polyesters such as phthalates, polytrimethylene telephthalates, polyethylene naphthalates, and the like, polytetrafluoroethylene, polydiphenoxyphosphazenes, poly {bis [2- (2-methoxyethoxy) phosphazene]} Polyurethane copolymers including phosphazenes, polyurethanes and polyetherurethanes, cellulose acetates, cellulose acetate butyrates, cellulose acetate propionates, and the like.

한편, 상기 부직포층을 구성하는 부직포는 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐알코올(PVA, polyvinyl alcohol), 폴리설폰(polysulfone), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리아마이드(polyamide), 폴리에틸렌옥사이드(PEO, polyethylene oxide), 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 폴리프로필렌(PP,polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리우레탄(PU, polyurethane), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, poly methylmethacrylate) 및 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile) 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.On the other hand, the nonwoven fabric constituting the nonwoven fabric layer is cellulose, cellulose acetate, polyvinyl alcohol (PVA, polyvinyl alcohol), polysulfone (polysulfone), polyimide (polyimide), polyetherimide, polyamide (polyamide), Polyethylene oxide (PEO), polyethylene (PE, polyethylene), polypropylene (PP, polypropylene), polyethylene terephthalate (PET, polyethylene terephthalate), polyurethane (PU, polyurethane), polymethyl methacrylate (PMMA, polymethylmethacrylate) and polyacrylonitrile may be used.

여기서, 상기 부직포층은 무기첨가제를 더 포함할 수 있으며, 상기 무기첨가제는 SiO, SnO, SnO2, PbO2, ZnO, P2O5, CuO, MoO, V2O5, B2O3, Si3N4, CeO2, Mn3O4, Sn2P2O7, Sn2B2O5, Sn2BPO6, TiO2, BaTiO3, Li2O, LiF, LiOH, Li3N, BaO, Na2O, Li2CO3, CaCO3, LiAlO2, SiO2, Al2O3 및 PTFE 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. Herein, the nonwoven fabric layer may further include an inorganic additive, and the inorganic additive may be SiO, SnO, SnO 2 , PbO 2 , ZnO, P 2 O 5 , CuO, MoO, V 2 O 5 , B 2 O 3 , Si 3 N 4 , CeO 2 , Mn 3 O 4 , Sn 2 P 2 O 7 , Sn 2 B 2 O 5 , Sn 2 BPO 6 , TiO 2 , BaTiO 3 , Li 2 O, LiF, LiOH, Li 3 N, It may include at least one selected from BaO, Na 2 O, Li 2 CO 3 , CaCO 3 , LiAlO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 and PTFE.

그리고 상기 무기첨가제인 무기물 입자는 평균입경이 10 ~ 50nm일 수 있으며, 바람직하게는 10 ~ 30nm일 수 있고, 더욱 바람직하게는 10 ~ 20nm일 수 있다. And the inorganic particles of the inorganic additives may have an average particle diameter of 10 to 50nm, preferably 10 to 30nm, more preferably 10 to 20nm.

더불어, 상기 분리막의 평균두께는 10 ~ 100㎛일 수 있고, 바람직하게는 10 ~ 50㎛일 수 있다. 이는, 분리막의 평균두께가 10㎛ 미만이면 분리막이 너무 얇아서 배터리의 반복적인 구부러짐 및/또는 펴짐에 의한 분리막의 장기적인 내구성을 확보할 수 없을 수 있고, 100㎛를 초과하면 플렉서블 배터리의 박육화에 불리하므로 상기 범위 내의 평균두께를 갖는 것이 좋다.In addition, the average thickness of the separator may be 10 ~ 100㎛, preferably 10 ~ 50㎛. This means that if the average thickness of the separator is less than 10 μm, the separator may be too thin to ensure long-term durability of the separator due to repeated bending and / or unfolding of the battery, and if it exceeds 100 μm, it is disadvantageous to thinning of the flexible battery. It is preferable to have an average thickness within the above range.

그리고 상기 부직포층은 평균두께 10 ~ 30㎛으로, 바람직하게는 15~ 30㎛로 형성시키고, 상기 나노섬유웹층은 평균두께 1 ~ 5㎛를 갖는 것이 좋다.The nonwoven fabric layer may have an average thickness of 10 to 30 µm, preferably 15 to 30 µm, and the nanofiber web layer may have an average thickness of 1 to 5 µm.

또한, 도 1 및 도 9를 참조하여 설명하면 상기 외장재(120)는 일정면적을 갖는 판상의 부재로 이루어지며, 내부에 상기 전극조립체(110) 및 전해액을 수용함으로써 외력으로부터 상기 전극조립체(110)를 보호하고, 외부에서 배터리 내부로 습기나 공기의 침투를 방지하여 물성 저하를 최소화 하는 동시에 전해액(미도시)이 외부로 누설되는 것을 방지한다. In addition, referring to FIGS. 1 and 9, the exterior member 120 is formed of a plate-shaped member having a predetermined area, and receives the electrode assembly 110 and an electrolyte therein from the external force by receiving the electrode assembly 110 from the external force. To prevent moisture and air from penetrating into the battery from the outside to minimize the degradation of physical properties and at the same time prevent the leakage of electrolyte (not shown).

상기 외장재(120)는 전극조립체(110)를 기준으로 그 상부에 배치되는 상부 외장재(121), 그 하부에 배치되는 하부 외장재(122)를 포함할 수 있고, 상기 상부 외장재(121) 및 하부 외장재(122)는 각각이 분리된 것 또는 한 장의 외장재가 접어서 상부 외장재(121) 및 하부 외장재(122)를 형성한 것일 수 있다(도 10 참조).The exterior member 120 may include an upper exterior member 121 disposed on the upper side of the electrode assembly 110 and a lower exterior member 122 disposed on the lower side of the electrode assembly 110, and the upper exterior member 121 and the lower exterior member Reference numeral 122 may be a separate one or a piece of the outer member folded to form the upper outer member 121 and the lower outer member 122 (see Fig. 10).

또한, 도 1 및 2에 도시된 것과 같이 상기 상부 외장재(121)와 하부 외장재(122)는 전극조립체(110)의 상부와 하부에 각각 배치되어 상기 전극조립체(110) 및 전해액(미도시)을 수용하는 제1영역(S1)과 상기 상부 외장재(121)와 상기 하부 외장재(122)가 접합되어 상기 제1영역을 둘러싸도록 밀봉된 제2영역(S2)을 포함할 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, the upper exterior member 121 and the lower exterior member 122 are disposed on the upper and lower portions of the electrode assembly 110, respectively, to form the electrode assembly 110 and an electrolyte (not shown). The first region S 1 , the upper exterior member 121 and the lower exterior packaging material 122 may be bonded to each other to include a second region S 2 sealed to enclose the first region.

이때, 상기 상부 외장재(121) 및 하부 외장재(122)는 순차적으로 적층된 제1수지층(121a,122a), 방습층(121b,122b) 및 제2수지층(121c,122c)을 각각 포함할 수 있다. 또한, 상기 상부 외장재(121) 및 하부 외장재(122) 각각의 제1수지층(121a,122a)이 전극조립체에 맞닿도록 내측에 위치하도록 하여 전극조립체(110)와 전해액(미도시)을 봉지할 수 있다. In this case, the upper exterior member 121 and the lower exterior member 122 may include first resin layers 121a and 122a, moisture barrier layers 121b and 122b, and second resin layers 121c and 122c, which are sequentially stacked. have. In addition, the first resin layers 121a and 122a of each of the upper and lower sheaths 121 and 122 may be positioned inside the abutting electrode assembly to encapsulate the electrode assembly 110 and the electrolyte (not shown). Can be.

상기 외장재(120)는 제1수지층(121a,122a), 방습층(121b,122b) 및 제2수지층(121c,122c)이 순차적으로 적층되어 형성된 것이 수 있는데, 상기 제1수지층(121a, 122a)은 외장재(121, 122) 간을 서로 실링시켜 배터리 내부에 구비되는 전해액이 외부로 누액되지 않도록 밀봉시킬 수 있는 접합부재의 역할을 담당한다. 상기 제1수지층(121a,122a)은 통상적으로 배터리용 외장재에 구비되는 접합부재의 재질일 수 있으나, 바람직하게는 PPa(acid modified polypropylene), 폴리프로필렌 (polyprolypene), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene), LDPE(Low Density Polyethylene), HDPE(High Density Polyethylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트, 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 에폭시 수지 및 페놀 수지 중 선택된 1종 이상의 고분자화합물이 단층 또는 다층을 형성할 수 있고, 바람직하게는 PPa(acid modified polypropylene), 폴리프로필렌(polyprolypene), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene), LDPE(Low Density Polyethylene), HDPE(High Density Polyethylene) 중 선택된 1종 이상의 고분자화합물에 의해 단층 또는 다층으로 구성될 수도 있다. 일예로 상기 제1수지층(121a,122a)은 제1PP층(도 3 121a1) 및 제2PP층(도 3 121a2)이 적층된 다층일 수 있다.The exterior material 120 may be formed by sequentially stacking the first resin layers 121a and 122a, the moisture proof layers 121b and 122b, and the second resin layers 121c and 122c, and the first resin layers 121a and 122c. 122a) serves as a bonding member capable of sealing the exterior materials 121 and 122 to each other to seal the electrolyte solution provided in the battery from leaking to the outside. The first resin layers 121a and 122a may be a material of a bonding member that is typically provided in a battery exterior material, but preferably, acid modified polypropylene (PPa), polypropylene (polyprolypene), or LLDPE (Linear Low Density Polyethylene) At least one polymer compound selected from among Low Density Polyethylene (LDPE), High Density Polyethylene (HDPE), Polyethylene Terephthalate, Ethylene Vinyl Acetate (EVA), Epoxy Resin, and Phenolic Resin may form a single layer or a multi-layer. Is composed of monolayer or multilayer by at least one polymer compound selected from acid modified polypropylene (PPa), polyprolypene, linear low density polyethylene (LLDPE), low density polyethylene (LDPE), and high density polyethylene (HDPE). It may be. For example, the first resin layers 121a and 122a may be a multilayer in which a first PP layer (FIG. 3 121a 1 ) and a second PP layer (FIG. 3 121a 2 ) are stacked.

또한, 상기 제1수지층(121a,122a)은 평균두께가 35㎛ ~ 120㎛일 수 있으며, 바람직하게는 평균두께가 60㎛ ~ 100㎛일 수 있다.In addition, the first resin layers 121a and 122a may have an average thickness of 35 μm to 120 μm, and preferably an average thickness of 60 μm to 100 μm.

이는, 상기 제1수지층(121a, 122a)의 평균두께가 35㎛ 미만이면 제1외장재(121) 및 제2외장재(122)의 테두리 측을 밀봉하는 과정에서 서로 맞접하는 제1수지층(121a, 122a)간의 접합력 이 떨어지거나 전해액의 누설을 방지하기 위한 기밀성을 확보하는데 불리할 수 있고, 평균두께가 120㎛를 초과하게 되면 비경제적이며 박형화에 불리하기 때문이다.This means that when the average thickness of the first resin layers 121a and 122a is less than 35 μm, the first resin layers 121a abut against each other in the process of sealing the edges of the first and second exterior materials 121 and 122. , 122a) may be detrimental in securing the airtightness to prevent leakage or leakage of the electrolyte, and if the average thickness exceeds 120㎛ it is uneconomical and disadvantageous for thinning.

상기, 방습층(121b, 122b)은 제1수지층(121a, 122a)과 제2수지층(121c, 122c) 사이에 개재되어 외부로부터 배터리 내부로 습기가 침투되는 것을 방지하고 전해액이 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 것이다. The moisture proof layers 121b and 122b are interposed between the first resin layers 121a and 122a and the second resin layers 121c and 122c to prevent moisture from penetrating into the battery from the outside and leak the electrolyte to the outside. It is to prevent that.

이를 위해, 상기 방습층(121b, 122b)은 습기 및 전해액이 통과할 수 없도록 밀도가 조밀한 금속층이나 고분자 필름 등 배터리의 외장재에 구비될 수 있다고 공지된 것을 포함할 수 있다. 상기 방습층(121b, 122b)이 금속층일 경우 포일(foil)류의 금속박판이나 후술할 제2수지층(121c, 122c)상에 통상의 공지된 방법, 예를 들어 스퍼터링, 화학기상증착 등의 방법을 통해 형성되는 금속증착막일 수 있고, 바람직하게는 금속박판으로 형성될 수 있으며, 이를 통해 패턴 형성시 금속층의 크랙이 방지되어 전해액이 외부로 누출되고, 외부로부터의 투습을 방지할 수 있다.To this end, the moisture proof layers 121b and 122b may include those known to be provided in a battery outer material such as a dense metal layer or a polymer film so that moisture and electrolyte cannot pass therethrough. When the moisture proof layers 121b and 122b are metal layers, a conventionally known method such as sputtering, chemical vapor deposition, or the like on a foil-like metal thin plate or the second resin layers 121c and 122c to be described later. It may be a metal deposition film formed through, and preferably may be formed of a metal thin plate, through which the crack of the metal layer is prevented when the pattern is formed, the electrolyte may leak to the outside, to prevent moisture permeation from the outside.

일례로, 상기 금속층은 알루미늄, 구리, 인청동(phosphorbronze, PB), 알루미늄청동(aluminium bronze), 백동, 베릴륨-구리(Berylium-copper), 크롬-구리, 티탄-구리, 철-구리, 코르손 합금 및 크롬-지르코늄 구리 합금 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.For example, the metal layer may be aluminum, copper, phosphor bronze (PB), aluminum bronze, aluminum, copper, beryllium-copper, chromium-copper, titanium-copper, iron-copper, and corson alloy. And chromium-zirconium copper alloys.

상기 방습층(121b, 122b)은 평균두께가 5㎛ 이상일 수 있으며, 바람직하게는 5㎛ ~ 100㎛일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 30㎛ ~ 50㎛일 수 있다. The moisture barrier layers 121b and 122b may have an average thickness of 5 μm or more, preferably 5 μm to 100 μm, and more preferably 30 μm to 50 μm.

이는, 방습층(121b, 122b)의 평균두께가 5㎛ 미만이면 배터리 내부로 습기가 침투되거나 배터리 내부의 전해액이 외부로 누액되기 쉽고, 특히 외장재(120)에 외력을 가해 패턴(124)이 형성되는 경우 이러한 문제의 발생확률은 더욱 증가될 우려가 있기 때문이다. When the average thicknesses of the moisture barrier layers 121b and 122b are less than 5 μm, moisture is easily penetrated into the battery or the electrolyte inside the battery is easily leaked to the outside. In particular, an external force is applied to the exterior member 120 to form the pattern 124. In this case, the probability of occurrence of such a problem may increase.

또한, 상기 제2수지층(121c, 122c)은 외장재(120)의 외부 노출면 측에 위치하여 외장재의 강도를 보강하고 외부에서 인가되는 물리적인 접촉에 의하여 외장재에 스크래치와 같은 손상이 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다.In addition, the second resin layers 121c and 122c may be positioned on the external exposed surface side of the exterior member 120 to reinforce the strength of the exterior member and to cause scratches such as scratches on the exterior member by physical contact applied from the outside. It is to prevent.

상기 제2수지층(121c, 122c)은 나일론, PET(polyethylene terephthalate), COP(Cyclo olefin polymer), PI(polyimide) 및 불소계 화합물 중에서 선택된 1종 이상의 고분자화합물을 포함하여, 단층 또는 다층을 형성한 것일 수 있고, 일예로, 나일론층과 PET층이 적층된 것일 수 있다. The second resin layers 121c and 122c may include at least one polymer compound selected from nylon, polyethylene terephthalate (PET), cyclo olefin polymer (COP), polyimide (PI), and fluorine-based compounds to form a single layer or a multilayer. It may be, for example, a nylon layer and a PET layer may be laminated.

여기서, 상기 불소계 화합물은 PTFE(polytetra fluoroethylene), PFA(perfluorinated acid), FEP(fluorinated ethelene propylene copolymer), ETFE(polyethylene tetrafluoro ethylene), PVDF(polyvinylidene fluoride), ECTFE(Ethylene Chlorotrifluoroethylene) 및 PCTFE(polychlorotrifluoroethylene) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.Herein, the fluorine-based compound is selected from polytetra fluoroethylene (PTFE), perfluorinated acid (PFA), fluorinated ethelene propylene copolymer (FEP), polyethylene tetrafluoro ethylene (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), ethylene chlororotrifluoroethylene (ECTFE), and polychlorotrifluoroethylene (PCTFE). It may include one or more selected.

이때, 상기 제2수지층(121c, 122c)은 평균두께가 10㎛ ~ 50㎛일 수 있고, 바람직하게는 평균두께가 15㎛ ~ 40㎛일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 15㎛ ~ 35㎛일 수 있다. 이는, 상기 제2수지층(121c, 122c)의 평균두께가 10㎛ 미만이면 기계적 물성을 확보할 수 없으며, 50㎛를 초과하는 것은 기계적 물성의 확보에는 유리하나 비경제적이고 박형화에 불리하기 때문이다.In this case, the second resin layers 121c and 122c may have an average thickness of 10 μm to 50 μm, preferably an average thickness of 15 μm to 40 μm, and more preferably 15 μm to 35 μm. Can be. This is because when the average thicknesses of the second resin layers 121c and 122c are less than 10 μm, mechanical properties cannot be secured. If the average thickness of the second resin layers 121 c and 122c is less than 10 μm, it is advantageous to secure mechanical properties, but it is uneconomical and disadvantageous for thinning.

또한, 도 9와 다르게 상기 방습층(121b, 122b)과 제2수지층(121c, 122c) 사이에 드라이 라미네이트층(미도시)을 더 포함할 수 있다. In addition, unlike FIG. 9, a dry laminate layer (not shown) may be further included between the moisture proof layers 121b and 122b and the second resin layers 121c and 122c.

상기 드라이 라미네이트층은 상기 금속층(121b, 122b)과 제2수지층(121c, 122c)을 접착시키는 역할을 담당하며, 공지된 수성 및/또는 유성의 공지된 유기용제형 접착제를 건조시켜 형성시킬 수 있다.The dry laminate layer serves to bond the metal layers 121b and 122b and the second resin layers 121c and 122c, and may be formed by drying a known aqueous and / or oil-based organic solvent adhesive. have.

이때, 상기 드라이 라미네이트층은 평균두께 1㎛ ~ 7㎛일 수 있으며, 바람직하게는 2㎛ ~ 5㎛로, 더욱 바람직하게는 2.5㎛ ~ 3.5㎛일 수 있다.In this case, the dry laminate layer may have an average thickness of 1㎛ ~ 7㎛, preferably 2㎛ ~ 5㎛, more preferably 2.5㎛ ~ 3.5㎛.

이는, 상기 드라이 라미네이트층의 평균두께가 1㎛ 미만이면 접착력이 너무 약해서 금속층(121b, 122b)과 제2수지층(121c, 122c)간의 박리가 발생할 수 있고, 7㎛를 초과하면 불필요하게 드라이 라미네이트층의 두께가 두꺼워져 수축 및 이완을 위한 패턴을 형성하는데 불리한 영향을 미칠 수 있기 때문이다.This means that if the average thickness of the dry laminate layer is less than 1 μm, the adhesive force is so weak that peeling between the metal layers 121b and 122b and the second resin layers 121c and 122c may occur, and if it exceeds 7 μm, the dry laminate is unnecessarily dry. This is because the thickness of the layer can be thickened, which can adversely affect the formation of patterns for shrinkage and relaxation.

상술한 전극조립체(110,110',110")와 함께 상술한 외장재(120)에 의해 봉지되는 전해액에 대해 설명한다. The electrolyte solution encapsulated by the exterior member 120 together with the electrode assemblies 110, 110 ′ and 110 ″ described above will be described.

상기 전해액은 2차전지에 통상적으로 사용되는 액상의 전해액이 사용될 수 있다.The electrolyte may be a liquid electrolyte that is commonly used in secondary batteries.

일례로, 상기 전해액은 비수성 유기용매와 리튬염의 용질이 포함된 유기 전해액을 사용할 수 있다. 여기서, 상기 비수성 유기용매로는 카보네이트, 에스테르, 에테르 또는 케톤을 사용할 수 있다. 상기 카보네이트로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트(DPC), 메틸프로필 카보네이트(MPC), 에틸프로필카보네이트(EPC), 메틸에틸 카보네이트(MEC), 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BC) 등이 사용될 수 있으며, 상기 에스테르로는 부티로락톤(BL), 데카놀라이드(decanolide), 발레로락톤(valerolactone), 메발로노락톤(mevalonolactone), 카프로락톤(caprolactone), n-메틸 아세테이트, n-에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트 등이 사용될 수 있으며, 상기 에테르로는 디부틸에테르 등이 사용될 수 있으며, 상기 케톤으로는 폴리메틸비닐케톤이 있으나, 본 발명은 비수성 유기용매의 종류에 한정되는 것은 아니다.For example, the electrolyte may be an organic electrolyte containing a non-aqueous organic solvent and a solute of lithium salts. Here, carbonate, ester, ether or ketone may be used as the non-aqueous organic solvent. Examples of the carbonates include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), methylpropyl carbonate (MPC), ethylpropyl carbonate (EPC), methylethyl carbonate (MEC), and ethylene carbonate (EC). , Propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC) and the like can be used, the ester is butyrolactone (BL), decanolide (decanolide), valerolactone (valerolactone), mevalonolactone (mevalonolactone ), Caprolactone (caprolactone), n-methyl acetate, n-ethyl acetate, n-propyl acetate and the like can be used, the ether may be dibutyl ether and the like, the ketone is polymethyl vinyl ketone However, the present invention is not limited to the type of non-aqueous organic solvent.

또한, 상기 전해액은 리튬염을 포함할 수 있으며, 상기 리튬염은 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 전지의 작동을 가능하게 하며, 그 예로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2x+1SO2)(여기서, x 및 y는 유리수이다.) 및 LiSO3CF3로 이루어진 군에서 선택되는 것을 하나 이상 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.In addition, the electrolyte may include a lithium salt, the lithium salt acts as a source of lithium ions in the battery to enable the operation of the basic lithium battery, for example LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiN (C x F 2x + 1 SO 2 ) (C y F 2x + 1 SO 2 ), wherein x and y are free numbers, and LiSO 3 CF 3 may include one or more or mixtures thereof.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리(100,100')에는 겔 폴리머 전해질이 사용될 수 있고, 이를 통해 액상의 전해액을 구비한 플렉서블 배터리에서 발생할 수 있는 밴딩시 가스 누출 및 누액 발생을 방지할 수 있다.A gel polymer electrolyte may be used for the flexible batteries 100 and 100 ′ according to an exemplary embodiment of the present invention, and thus, gas leakage and leakage may be prevented when bending may occur in the flexible battery having a liquid electrolyte.

상기 겔 폴리머 전해질은 비수성 유기용매와 리튬염의 용질, 겔 폴리머 형성용 모노머와 중합 개시제를 포함하는 유기 전해액을 겔화 열처리시켜 겔 폴리머 전해질을 형성할 수 있다. 이와 같은 겔 폴리머 전해질은 상기 유기 전해액을 단독으로 열처리할 수도 있지만, 플렉서블 배터리의 내부에서 구비된 분리막에 상기 유기 전해액을 함침시킨 상태에서 열처리하여 모노머를 in-situ 중합하여 겔 상태의 겔 폴리머가 분리막(114)의 기공에 함습된 형태로 구현할 수 있다. 플렉서블 배터리내에서 in-situ 중합 반응은 열 중합을 통해 진행되며, 중합 시간은 대략 20분~12시간 정도 소요되고, 열 중합은 40 내지 90℃에서 수행될 수 있다. The gel polymer electrolyte may form a gel polymer electrolyte by gelling heat treatment of a non-aqueous organic solvent and a solute of lithium salt, an organic electrolyte solution including a monomer for forming a gel polymer and a polymerization initiator. The gel polymer electrolyte may be heat-treated solely with the organic electrolyte, but the gel polymer in the gel state is polymerized by in-situ polymerization of the monomer by heat treatment in the state of impregnating the organic electrolyte in the separator provided inside the flexible battery. Implemented in the pores of (114) can be implemented. In the flexible battery in-situ polymerization is carried out through thermal polymerization, the polymerization time is about 20 minutes to 12 hours, thermal polymerization may be carried out at 40 to 90 ℃.

이때, 상기 겔 폴리머 형성용 모노머는 중합 개시제에 의해 중합 반응이 이루어지면서 중합체가 겔 폴리머를 형성하는 모노머라면 어떤 것도 사용 가능하다. 예를 들어, 메틸메타크릴레이트(MMA), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리프로필렌 옥사이드(PPO), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리메타크릴레이트(PMA), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 그 중합체에 대한 모노머나, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜아크릴레이트와 같은 2개 이상의 관능기를 가지는 폴리아크릴레이트를 예시할 수 있다.At this time, the gel polymer forming monomer may be used as long as the polymer is a monomer forming a gel polymer while the polymerization reaction is performed by a polymerization initiator. For example, methyl methacrylate (MMA), polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), polyacrylonitrile (PAN), polyvinylidene fluoride (PVDF), polymethacrylate (PMA), The monomer to polymethyl methacrylate (PMMA) or its polymer, and the polyacrylate which has two or more functional groups, such as polyethyleneglycol dimethacrylate and polyethyleneglycol acrylate, can be illustrated.

또한, 상기 중합 개시제의 예로는 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl peroxide), 아세틸퍼옥사이드(Acetyl peroxide), 디라우릴퍼옥사이드(Dilauryl peroxide), 디-터트부틸퍼옥사이드(Di-tertbutylperoxide), 큐밀하이드로퍼옥사이드(Cumyl hydroperoxide), 하이드로겐퍼옥사이드(Hydrogen peroxide) 등의 유기과산화물류나 히드로과산화물류와, 2,2-아조비스(2-시아노부탄)(2,2-Azobis(2-cyanobutane)), 2,2-아조비스(메틸부티로나이트릴)(2,2-Azobis(Methylbutyronitrile)) 등의 아조화합물류 등이 있다. 상기 중합 개시제는 열에 의해 분해되어 라디칼을 형성하고, 자유라디칼 중합에 의해 모노머와 반응하여 겔 폴리머 전해질, 즉 겔 폴리머를 형성한다.  In addition, examples of the polymerization initiator include benzoyl peroxide, acetyl peroxide, dilauryl peroxide, di-tertbutylperoxide, cumyl hydroperoxide ( Organic peroxides and hydroperoxides such as cumyl hydroperoxide and hydrogen peroxide, and 2,2-azobis (2-cyanobutane), 2, Azo compounds such as 2-azobis (methylbutyronitrile) (2,2-Azobis (Methylbutyronitrile)). The polymerization initiator decomposes by heat to form radicals, and reacts with the monomers by free radical polymerization to form a gel polymer electrolyte, ie a gel polymer.

상기 겔 폴리머 형성용 모노머는 유기 전해액에 대하여 1 내지 10 중량% 로 사용되는 것이 바람직하다. 상기 모노머의 함량이 1 미만이면 겔형의 전해질이 형성되기 어렵고 10 중량%를 초과하는 경우에는 수명 열화의 문제가 있다. 또한, 상기 중합 개시제는 상기 겔 폴리머 형성용 모노머에 대하여 0.01~5 중량%로 포함될 수 있다.The gel polymer forming monomer is preferably used in 1 to 10% by weight based on the organic electrolyte. If the content of the monomer is less than 1, it is difficult to form a gel electrolyte, and if it exceeds 10% by weight, there is a problem of deterioration of life. In addition, the polymerization initiator may be included in 0.01 to 5% by weight based on the monomer for forming the gel polymer.

상술한 본 발명의 일 실시에에 따른 플렉서블 배터리(100)는 (1) 한 장의 외장재 또는 2장의 외장재로 전극조립체의 상부와 하부를 덮는 단계, (2) 상기 전극조립체를 봉지하도록 상기 전극조립체 상부에 위치하는 상부 외장재의 테두리 부분과 상기 전극조립체 하부에 위치하는 하부 외장재 테두리 부분을 실링시키되, 외장재 내측으로 전해액이 주입될 수 있도록 상기 테두리 부분 중 일부분을 제외하고 나머지 부분만 실링시키는 단계, (3) 실링되지 않은 상기 일부분을 통해 전해액을 주입한 후, 상기 일부분을 실링시켜 전극조립체와 전해액을 외장재로 완전 봉지된 배터리를 제조하는 단계, 및 (4) 상기 배터리에 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 형성시켜 플렉서블 배터리를 제조하는 단계;를 포함하여 제조되며, 상기 (4) 단계는 상기 양극의 길이방향 각각의 끝단을 기준으로 내측으로 적어도 1㎜ 지점부터 상기 전극조립체의 길이방향 양 끝단까지의 전극조립체 영역에는 패턴이 형성되지 않도록 패턴을 형성시킬 수 있다. The flexible battery 100 according to the embodiment of the present invention described above includes (1) covering an upper and a lower part of the electrode assembly with one or two exterior materials, and (2) an upper part of the electrode assembly to encapsulate the electrode assembly. Sealing the edge portion of the upper outer cover material and the lower outer cover material located below the electrode assembly to seal, but sealing only the remaining portion except a portion of the rim so that the electrolyte can be injected into the outer material, (3 ) Injecting an electrolyte through the unsealed portion, and sealing the portion to manufacture a battery in which the electrode assembly and the electrolyte are completely encapsulated with an exterior material, and (4) shrinkage in the longitudinal direction when banding the battery; Manufacturing a flexible battery by forming a pattern for relaxation; wherein step (4) is performed. An electrode assembly at least an area from the 1㎜ point inwardly relative to the longitudinal direction each end of the positive electrode to the longitudinal opposite ends of the electrode assembly may be formed in a pattern so that the pattern is not formed.

먼저 본 발명에 따른 (1) 단계로서, 한 장의 외장재 또는 2장의 외장재로 전극조립체의 상부와 하부를 덮는 단계를 수행한다. First, as step (1) according to the present invention, a step of covering the upper and lower portions of the electrode assembly with one sheet or two sheets is performed.

도 10을 참조하여 설명하면, 상기 외장재(120)는 1장의 외장재 상부에 전극조립체(110)를 위치시킨 뒤, 전극조립체(110) 양측단으로부터 소정의 간격만큼 외장재를 남겨 두고 접어서 전극조립체(110)의 상부와 하부를 덮을 수 있고, 이때 1장의 외장재(120)에서 상기 전극조립체(100)의 하부에 위치하는 외장재는 하부 외장재(122)일 수 있고, 상부에 위치하는 외장재는 상부 외장재(121)일 수 있다. 또는 도 10과 다르게 전극조립체(110)의 전단과 후단으로부터 소정의 간격만큼 외장재를 남겨 두고 접어서 전극조립체(110)의 상부와 하부를 덮을 수도 있다. Referring to FIG. 10, the exterior member 120 is positioned by placing the electrode assembly 110 on an upper surface of one exterior member, and folding the electrode assembly 110 by leaving the exterior member at predetermined intervals from both ends of the electrode assembly 110. ) May cover the upper and lower portions, and in this case, the exterior member disposed below the electrode assembly 100 may be the lower exterior member 122, and the exterior member located above the upper exterior member 121. May be). Alternatively, unlike FIG. 10, the outer and outer surfaces of the electrode assembly 110 may be folded to cover the upper and lower portions of the electrode assembly 110 by a predetermined distance from the front and rear ends of the electrode assembly 110.

또는, 전극조립체(110)의 상/하부면의 면적보다 더 큰 크기로 2장의 외장재(120)를 각각 준비한 뒤, 어느 하나의 외장재 상부 중앙에 전극조립체(110)를 위치시킨 뒤, 나머지 하나의 외장재로 상기 전극조립체(110)를 덮을 수도 있다. Alternatively, after preparing two outer sheets 120 each having a size larger than the area of the upper / lower surface of the electrode assembly 110, the electrode assembly 110 is positioned at the center of one of the outer sheets, and then the other one The electrode assembly 110 may be covered with an exterior material.

이때, 바람직하게는 어느 경우에나 상기 외장재(120)에 포함될 수 있는 제1수지층이 전극조립체(110)에 맞닿을 수 있도록 내측에 위치되는 것이 좋다. In this case, preferably, in any case, the first resin layer, which may be included in the exterior member 120, may be positioned inside the electrode assembly 110 so as to contact the electrode assembly 110.

다음으로 본 발명에 따른 (2) 단계로서, 상기 전극조립체(110)를 봉지하도록 상기 전극조립체(110) 상부에 위치하는 상부 외장재(121)의 테두리 부분과 상기 전극조립체(110) 하부에 위치하는 하부 외장재(122) 테두리 부분을 실링시키되, 외장재(120) 내측으로 전해액이 주입될 수 있도록 상기 테두리 부분 중 일부분을 제외하고 나머지 부분만 실링시키는 단계를 수행한다. Next, in the step (2) according to the present invention, the edge portion of the upper exterior member 121 positioned above the electrode assembly 110 and the electrode assembly 110 are positioned below the electrode assembly 110 to encapsulate the electrode assembly 110. Sealing the edge portion of the lower sheath 122, but sealing only the remaining portion except a portion of the edge portion so that the electrolyte can be injected into the sheath 120.

상기 실링은 소정의 열과 압력을 가해 수행할 수 있고, 목적하는 접합강도, 외장재 두께 등을 고려하여 그 정도는 변경될 수 있어서 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. The sealing may be performed by applying a predetermined heat and pressure, and the degree may be changed in consideration of the desired bonding strength, the thickness of the exterior material, and the like, and the present invention is not particularly limited thereto.

한편, 한 장의 외장재를 접어서 그 내측에 전극조립체를 배치시키는 경우에, 접어진 부분의 외장재는 실링되지 않을 수 있다. 또한, 접어지는 외장재 모서리 부분은 도 13의 플렉서블 배터리 후단과 같이 접어올려져 처리될 수 있으며, 이를 통해 외부로 돌출되는 외장재로 인한 플렉서블 배터리의 체적증가를 최소화할 수 있다. On the other hand, in the case of folding a sheet of the packaging material to place the electrode assembly inside, the packaging material of the folded portion may not be sealed. In addition, the folded outer edge portion may be folded and processed as shown in the flexible battery rear end of FIG. 13, thereby minimizing the increase in the volume of the flexible battery due to the outer protruding material.

다음으로 본 발명에 따른 (3) 단계로서, 실링되지 않은 상기 일부분을 통해 전해액을 주입한 후, 상기 일부분을 실링시켜 전극조립체(110)와 전해액을 외장재(120)로 완전 봉지된 배터리를 제조하는 단계를 수행한다. Next, in step (3) according to the present invention, after injecting an electrolyte through the unsealed portion, the portion is sealed to manufacture a battery in which the electrode assembly 110 and the electrolyte are completely encapsulated with the exterior material 120. Perform the steps.

상기 전해액의 주입공정은 일반적인 배터리에서의 전해액 주입공정을 채용 및 적절히 변경하여 수행할 수 있어서 본 발명은 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 상기 전해액의 주입 후 전해액이 전극조립체 등에 잘 함침될 수 있도록 배터리 내부를 감압시킨 뒤, 다시 대기압의 압력으로 회복시키는 함침공정을 더 수행할 수 있으며, 상기 함침공정 역시 통상적인 배터리 제조방법에서 사용되는 함침공정에서의 압력조건을 채용 및 적절히 변경하여 수행할 수 있어서 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.The electrolyte injection step may be performed by employing and appropriately changing the electrolyte injection step in a general battery, and thus the detailed description thereof will be omitted. In addition, after the injection of the electrolyte solution to reduce the inside of the battery so that the electrolyte is well impregnated in the electrode assembly, the impregnation process may be further performed to recover to atmospheric pressure again, the impregnation process is also in the conventional battery manufacturing method The pressure conditions in the impregnation step to be used can be adopted and appropriately modified, so that the present invention is not particularly limited thereto.

전해액을 주입 및 함침시킨 뒤, 배터리를 완전히 밀봉하도록 실링되지 않은 외장재의 일부분을 실링처리하며, 상기 실링은 소정의 열과 압력을 가해 수행할 수 있다. After injecting and impregnating the electrolyte, a portion of the unsealed exterior material is sealed to completely seal the battery, and the sealing can be performed by applying predetermined heat and pressure.

상기 (3) 단계까지 수행한 배터리의 길이는 50 ~ 300㎜, 폭은 15 ~ 100㎜일 수 있으며 두께는 1 ~ 4㎜일 수 있다.The length of the battery performed up to step (3) may be 50 to 300 mm, the width may be 15 to 100 mm, and the thickness may be 1 to 4 mm.

다음으로 본 발명에 따른 (4) 단계로서, 상기 배터리의 전부 또는 일부에 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 형성시켜 플렉서블 배터리를 제조하는 단계를 수행한다. Next, as a step (4) according to the present invention, the flexible battery is manufactured by forming a pattern for contraction and relaxation in the longitudinal direction when bending all or part of the battery.

상기 (4) 단계는 목적하는 소정의 패턴의 역상이 형성된 판상의 프레스 또는 도 11과 같이 소정의 패턴의 역상이 톱니를 형성한 상부롤러와 하부롤러를 통해 형성될 수 있으나, 이에 제한되지는 않으며 목적하는 소정의 패턴을 형성시킬 수 있는 공지의 방법의 경우 제한 없이 채용될 수 있어서 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. 이때, 상기 (4) 단계는 상기 양극의 길이방향 각각의 끝단을 기준으로 내측으로 적어도 1㎜ 지점부터 상기 전극조립체의 길이방향 양 끝단까지의 전극조립체 영역에는 패턴이 형성되지 않도록 패턴형성 공정이 수행된다. Step (4) may be formed through a plate-shaped press in which a reverse phase of a desired pattern is formed, or the reverse phase of a predetermined pattern is formed through the upper roller and the lower roller having the teeth as shown in FIG. 11, but is not limited thereto. In the case of a known method capable of forming a desired predetermined pattern, it can be employed without limitation, so the present invention is not particularly limited thereto. At this time, the step (4) is a pattern forming process is performed so that a pattern is not formed in the electrode assembly region from at least 1 mm point inwardly to each end in the longitudinal direction of the electrode assembly based on each end in the longitudinal direction of the anode do.

상기 (4) 단계에서 패턴형성이 완료된 플렉서블 배터리의 길이는 45 ~ 300㎜, 폭은 15 ~ 100㎜일 수 있으며 두께는 1 ~ 6㎜일 수 있다. 이때, 상기 두께는 패턴의 높이를 고려한 플렉서블 배터리 단면의 두께를 의미한다.In the step (4), the flexible battery, in which the patterning is completed, may have a length of 45 to 300 mm, a width of 15 to 100 mm, and a thickness of 1 to 6 mm. In this case, the thickness refers to the thickness of the flexible battery cross-section considering the height of the pattern.

상술한 방법에 의해 제조되는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리(100)는 도 12에 도시된 바와 같이 상기 외장재(120)의 표면을 덮는 하우징(130)을 포함하고, 상기 하우징(130)은 충전 대상기기와의 전기적인 연결을 위한 적어도 하나의 단자부(132)가 구비됨으로써 보조배터리의 형태로 구현될 수 있다. 여기서, 상기 하우징(130)은 플라스틱이나 금속과 같은 강성을 갖는 재질로 이루어질 수도 있지만, 실리콘이나 가죽 등과 같이 플렉서블한 연질의 재료가 사용될 수 있다.The flexible battery 100 according to the embodiment of the present invention manufactured by the above-described method includes a housing 130 covering the surface of the exterior member 120 as shown in FIG. 12, and the housing 130. The at least one terminal unit 132 for electrical connection with the charging target device may be provided in the form of an auxiliary battery. Here, the housing 130 may be made of a material having rigidity such as plastic or metal, but a flexible soft material such as silicon or leather may be used.

여기서, 상기 보조배터리는 팔찌, 발찌와 같은 악세사리, 시계줄 등으로 구현되어 상기 충전 대상기기의 충전이 불필요한 경우에는 패션용품으로 사용하고, 상기 충전 대상기기의 충전이 필요한 경우에는 상기 단자부(132)를 통하여 충전대상기기와 전기적으로 연결됨으로써 장소에 구애 받지 않고 충전 대상기기의 메인 배터리를 충전할 수 있게 된다.Here, the auxiliary battery is implemented as an accessory, such as bracelets, anklets, watch bands, etc., when the charging device is not required to be used as a fashion item, and the terminal unit 132 when the charging device is required to be charged. By being electrically connected to the charging target device through, it is possible to charge the main battery of the charging target device anywhere.

여기서, 상기 단자부(131)가 하우징(130)의 단부에 한 쌍으로 구비되는 것을 도시하였지만 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 단자부(131)의 위치는 하우징(130)의 측부에 구비될 수도 있고, 하우징의 상부면 또는 하부면 등과 같이 다양한 위치에 형성될 수 있다. 또한, 상기 단자부(131)는 음극단자와 양극단자가 분리된 형태로 구비될 수도 있고 USB등과 같이 양극과 음극이 통합된 형태로 구비될 수도 있음을 밝혀둔다.Here, the terminal portion 131 is shown as a pair provided at the end of the housing 130, but is not limited thereto, the position of the terminal portion 131 may be provided on the side of the housing 130, the housing It may be formed at various locations such as the upper surface or the lower surface of the. In addition, the terminal unit 131 may be provided in a form in which the negative electrode terminal and the positive electrode terminal is separated, or may be provided in the form of an integrated positive and negative electrodes, such as USB.

또한, 본 발명의 플렉서블 배터리는 플렉서블을 요하는 전기적 및/또는 전자적 디바이스의 메인 배터리나 보조 배터리로 사용될 수 있다. 일례로, 본 발명에 따른 플렉서블 배터리는 스마트 워치의 시계줄, 플렉서블 디스플레이 등과 같은 전자기기 등에 폭넓게 사용될 수 있음을 밝혀둔다.In addition, the flexible battery of the present invention may be used as a main battery or an auxiliary battery of an electrical and / or electronic device requiring flexible. For example, it is noted that the flexible battery according to the present invention can be widely used in electronic devices such as watch straps, flexible displays, and the like of smart watches.

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, the following examples are not intended to limit the scope of the present invention, which will be construed as to aid the understanding of the present invention.

<실시예1>Example 1

먼저 두께가 40㎛인 알루미늄 재질의 방습층을 준비하고, 상기 방습층의 일면에 두께 80㎛인 폴리프로필렌의 제1수지층을 형성시키고, 상기 방습층의 타면에 나일론필름/PET필름의 2층 구조로 두께가 27㎛가 되도록 제2 수지층을 형성시켰으며, 이때, 상기 제1수지층과 방습층 사이에 아크릴산이 공중합체 내 6중량%로 함유한 산변성 폴리프로필렌층을 6㎛로 개재시켜 총 두께 153㎛인 외장재를 제조하였다. First, a moisture-proof layer made of aluminum having a thickness of 40 μm is prepared, and a first resin layer of polypropylene having a thickness of 80 μm is formed on one surface of the moisture-proof layer, and the second surface of the moisture-proof layer has a thickness of two layers of nylon film / PET film. The second resin layer was formed to have a thickness of 27 μm, wherein an acid-modified polypropylene layer containing 6 wt% of acrylic acid in the copolymer at 6 μm was interposed between the first resin layer and the moisture barrier layer at 6 μm. A packaging material having a thickness of µm was prepared.

다음으로 전극조립체를 제조하기 위해 먼저, 길이와 폭이 동일한 양극 및 음극을 준비했다. 양극은 두께가 20㎛인 알루미늄 재질의 양극집전체에 NCM(Lithium Nickel Cobalt Manganese)계 양극 활물질을 최종 두께가 120㎛이 되도록 양극집전체의 양면에 캐스팅하여 제조하였다. 또한, 음극은 두께가 15㎛인 구리재질의 음극집전체에 그라파이트 음극 활물질을 최종 두께가 115㎛가 되도록 음극집전체의 양면에 캐스팅하여 제조하였다. 이후 폴리에틸렌 재질의 두께 20㎛의 분리막을 준비하여, 전극조립체의 최상부와 최하부에는 분리막이 위치하고, 최상부 및 최하부에 위치하는 분리막에는 음극이 인접하도록 배치시키며, 이후 음극과 양극이 교호적층 되되, 상기 교호적층 되는 음극과 양극 사이에 분리막을 배치시키는 구조를 구현하여 총 양극조립체 5개, 분리막 16개, 음극조립체 6개를 포함하는 전극조립체를 제조하였다. Next, to prepare an electrode assembly, first, an anode and a cathode having the same length and width were prepared. The positive electrode was manufactured by casting NCM (Lithium Nickel Cobalt Manganese) -based positive electrode active material on an aluminum positive electrode current collector having a thickness of 20 μm on both sides of the positive electrode current collector to have a final thickness of 120 μm. In addition, the negative electrode was manufactured by casting a graphite negative electrode active material on both sides of the negative electrode current collector so that the final thickness is 115 μm on a copper negative electrode current collector having a thickness of 15 μm. Thereafter, a membrane having a thickness of 20 μm of polyethylene is prepared, and a separator is positioned at the top and the bottom of the electrode assembly, and the cathode is disposed adjacent to the separator located at the top and the bottom thereof, and then the cathode and the anode are alternately stacked. By implementing a structure in which a separator is disposed between the stacked negative electrode and the positive electrode, an electrode assembly including a total of 5 positive electrode assemblies, 16 separators, and 6 negative electrode assemblies was manufactured.

이후, 준비된 외장재의 제1 수지층이 내측이 되도록 접은 뒤 전극조립체를 외장재의 제1 수지층이 전극조립체에 접하도록 외장재의 내측에 배치시키되, 전해액이 투입될 수 있는 일부분만을 남기고 180℃의 온도로 5초간 열압착 시켰다. 이후, 상기 일부분에 통상의 리튬 이온 2차 전지용 전해액을 투입시키고 전해액이 주입된 부분을 180℃의 온도로 5초 간 열압착 시켜 길이가 186㎜, 폭이 26㎜, 두께가 2.2㎜인 배터리를 제조하였다. 이후 도 11과 같은 제조장치에 배터리를 투입하여 도 2와 같은 물결무늬의 패턴을 형성시키되, 도 2와 전극조립체 길이방향 양 끝단으로부터 각 끝단별로 내측방향으로 1.05㎜ 거리가 떨어진 지점까지에 대응되는 전극조립체의 영역에는 패턴이 형성되지 않도록 배터리에 패턴을 형성시켰다. Thereafter, the prepared first resin layer of the packaging material is folded to the inside, and the electrode assembly is disposed inside the packaging material so that the first resin layer of the packaging material contacts the electrode assembly, leaving only a portion to which the electrolyte can be added, and the temperature of 180 ° C. The thermocompression was pressed for 5 seconds. Thereafter, a typical lithium ion secondary battery electrolyte was introduced into the portion, and the portion into which the electrolyte was injected was thermally compressed at a temperature of 180 ° C. for 5 seconds to obtain a battery having a length of 186 mm, a width of 26 mm, and a thickness of 2.2 mm. Prepared. Thereafter, a battery is placed in the manufacturing apparatus as shown in FIG. 11 to form a wavy pattern as shown in FIG. 2, which corresponds to a distance of 1.05 mm inward from each end in the longitudinal direction of the electrode assembly in FIG. 2. A pattern was formed in the battery so that no pattern was formed in the region of the electrode assembly.

이때, 패턴이 형성되는 정도는 하기 수학식 1에 따른 늘어난 표면적 비율이 1.6%가 되도록 형성시켰다.At this time, the degree of pattern formation was formed so that the increased surface area ratio according to Equation 1 is 1.6%.

[수학식1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

이때, 상기 패턴이 형성된 일영역의 표면적은 가로길이가 Lx(㎜), 세로길이가 Ly(㎜)인 배터리 일영역을 기준으로 했을 때의 표면적을 의미한다.In this case, the surface area of the one region where the pattern is formed refers to the surface area based on one battery region having a horizontal length of Lx (mm) and a vertical length of Ly (mm).

제조된 플렉서블 배터리에 대한 구체적 스펙은 하기 표 1 및 표 2와 같다.Specific specifications of the produced flexible battery are shown in Table 1 and Table 2.

단면두께(㎜)(bare cell 기준)Section thickness (mm) (bare cell basis) 2.8±0.5 2.8 ± 0.5 폭(㎜)Width (mm) 26.0±2.026.0 ± 2.0 길이(㎜, 외부돌출 단자부 제외)Length (mm, excluding externally projected terminal) 183.0±2.0183.0 ± 2.0 무게(g)Weight (g) 17.5±0.517.5 ± 0.5 공칭용량(nominal capacity, mAh)Nominal capacity (mAh) 650650 공칭전압(nominal Voltage, V)Nominal voltage (V) 3.73.7

<실시예2 ~ 7> <Examples 2 to 7>

실시예1과 동일하게 실시하되, 하기 표 2와 같이 패턴이 형성되지 않는 영역의 일시작점인, 각 끝단별로 내측방향으로 떨어진 거리를 변경하여 전극조립체에서 패턴이 형성되지 않은 영역을 달리해서 하기 표 2와 같은 플렉서블 배터리를 제조하였다.In the same manner as in Example 1, except that the pattern is not formed in the electrode assembly by changing the distance inward in each end, which is one starting point of the region where the pattern is not formed as shown in Table 2 below A flexible battery such as 2 was prepared.

<실험예>Experimental Example

실시예 및 비교예를 통해 제조된 플렉서블 배터리에 대해 전극조립체의 파손여부 확인하기 위하여 하기의 방법으로 평가한 후 표 2에 나타내었다.The flexible battery manufactured according to the Examples and Comparative Examples was evaluated in the following method to check whether the electrode assembly is damaged and is shown in Table 2 below.

먼저, 제조 직후의 초기 파손정도를 평가하기 위하여 제조된 플렉서블 배터리를 분해하여 전극조립체에 파손이 있는지 여부를 광학현미경을 통해 관찰하였고, 평가 결과 이상이 없는 경우를 ×, 파손이 있거나 양극 활물질 또는 음극 활물질의 벗겨짐, 크랙 등이 발생한 것으로 확인되는 경우 ○로 표시하였다. First of all, in order to evaluate the initial damage degree immediately after the manufacture, the manufactured flexible battery was disassembled and observed through an optical microscope to see if there was any damage in the electrode assembly. When it was confirmed that peeling, cracking, etc. of the active material occurred, it was indicated by ○.

또한, 제조 후 잦은 밴딩/복원 후 파손정도를 평가하기 위하여 제조된 플렉서블 배터리를 곡률이 30㎜인 지그의 외부면에 장착하기 위해 양 단부측에 힘을 가하여 밴딩시켜 장착 후 다시 탈착하여 원상태로의 복원을 1 세트로 하여 3,000세트 진행 후 플렉서블 배터리 분해하여 전극조립체의 파손이 있는지 여부를 관찰했고, 관찰 결과 이상이 없는 경우를 0, 비교예 2에서의 파손정도를 5로 기준하여 파손이 심한 정도에 따라서 1 ~ 4로 상대적으로 평가하였다. In addition, in order to attach the manufactured flexible battery to the outer surface of the jig having a curvature of 30 mm, it is banded by applying force to both ends to remove the band after the frequent bending / restoration after manufacture. After 3,000 sets of restorations, the flexible battery was disassembled to observe whether the electrode assembly was damaged or not, and if no abnormality was observed, the degree of damage was severe based on 0 and the degree of damage in Comparative Example 2 as 5. According to the relative evaluation of 1 to 4.

또한, 더욱 많은 횟수의 밴딩 및 복원에 따른 내구성을 살펴보기 위해 동일조건으로 10,000세트를 진행 후 비교예 2를 기준으로 해서 위와 동일한 방법으로 평가하였다.In addition, in order to examine the durability according to the bending and restoration of a greater number of times, after performing 10,000 sets under the same conditions, the evaluation was performed in the same manner based on Comparative Example 2.

실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 실시예7Example 7 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 양 끝단에서 내측방향으로 떨어진 거리(㎜)Distance inwardly away from both ends (mm) 1.51.5 4.54.5 5.05.0 1010 1515 19.519.5 2222 0.50.5 00 초기 파손정도Initial damage ×× ×× ×× ×× ×× ×× ×× ×× ○○ 밴딩 평가후 파손정도
(3,000세트)Breakage after evaluation of banding
(3,000 sets) 1One 1One 00 00 00 00 1One 33 55 밴딩 평가후 파손정도
(10,000세트)Breakage after evaluation of banding
(10,000 sets) 22 22 00 00 1One 1One 22 55 55

표 2를 통해 확인할 수 있듯이, As you can see from Table 2,

전극조립체의 끝단부터 패턴을 형성시킨 비교예2는 초기에도 파손이 발생한 것을 확인할 수 있고, 이에 대비해 실시예들은 패턴 형성 직후 파손이 발생하지 않은 것을 확인할 수 있다.Comparative Example 2 in which a pattern was formed from the end of the electrode assembly may confirm that breakage occurred even at an initial stage, and in contrast, the examples may confirm that breakage did not occur immediately after pattern formation.

또한, 전극조립체 양 끝단에서 소정의 거리만큼 내측으로 떨어진 지점부터 패턴을 형성시키더라도, 본 발명에 따른 범위를 불만족하는 비교예1은 실시예1에 대비해서 밴딩 평가후 파손이 심했고, 특히 밴딩 횟수가 증가할수록 내구성이 더욱 더 저하된 것을 확인할 수 있다.In addition, even if the pattern is formed from a point away from the inner end of the electrode assembly by a predetermined distance, Comparative Example 1 dissatisfied the range according to the present invention was severe after the banding evaluation compared to Example 1, in particular the number of bending As it increases, it can be seen that the durability is further reduced.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments set forth herein, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention, within the scope of the same idea, the addition of components Other embodiments may be easily proposed by changing, deleting, adding, and the like, but this will also fall within the spirit of the present invention.

100: 플렉서블 배터리 110,110',110": 전극조립체
112,112',112": 양극 112a: 양극집전체
112b: 양극 활물질 114: 분리막
116,116': 음극 116a: 음극집전체
116b: 음극 활물질 118a: 음극단자
118b: 양극단자 119: 전극조립체 패턴
120: 외장재 121: 상부 외장재
121a: 제1수지층 121b: 방습층
121c: 제2수지층 122: 하부 외장재
122a: 제1수지층 122b: 방습층
123c: 제2수지층 124: 외장재 패턴
130 : 하우징 132 : 단자부100: flexible battery 110,110 ', 110 ": electrode assembly
112,112 ', 112 ": positive electrode 112a: positive electrode current collector
112b: positive electrode active material 114: separator
116,116 ': negative electrode 116a: negative electrode current collector
116b: negative electrode active material 118a: negative electrode terminal
118b: anode terminal 119: electrode assembly pattern
120: exterior material 121: upper exterior material
121a: first resin layer 121b: moisture proof layer
121c: second resin layer 122: lower facer
122a: first resin layer 122b: moisture proof layer
123c: second resin layer 124: exterior material pattern
130 housing 132 terminal

Claims (12)

적어도 하나의 양극, 적어도 하나의 음극 및 인접배치 되는 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막을 포함하는 전극조립체;
전해액; 및
상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 외장재;를 포함하고,
상기 전극조립체는 밴딩시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 포함하되, 상기 전극조립체 길이방향 양 끝단으로부터 각 끝단 별로 최내측에 끝단이 위치하는 어느 일 양극 또는 어느 일 음극의 끝단에서 내측방향으로 적어도 1㎜ 떨어진 지점까지의 전극조립체 영역에는 상기 패턴이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.An electrode assembly including at least one anode, at least one cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode disposed adjacent to each other;
Electrolyte solution; And
Includes; an outer material for encapsulating the electrode assembly with an electrolyte solution,
The electrode assembly includes a pattern for contraction and relaxation in the longitudinal direction when bending, the end of which is located at the innermost side for each end from both ends in the longitudinal direction of the electrode assembly at the end of any one positive electrode or one negative electrode inward direction And the pattern is not formed in the electrode assembly region up to a point apart by at least 1 mm. 제1항에 있어서,
상기 양극의 어느 일끝단 및 상기 음극의 어느 일끝단으로부터 각각 연장되는 한 쌍의 전극단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.The method of claim 1,
And a pair of electrode terminals respectively extending from one end of the positive electrode and one end of the negative electrode. 제1항에 있어서,
상기 외장재는 상기 전극조립체에 형성된 패턴과 정합되도록 형성된 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 포함하며, 상기 전극조립체와 상기 외장재는 양자의 패턴이 정합을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.The method of claim 1,
The exterior member includes a pattern for contraction and relaxation in a longitudinal direction when bending is formed to match the pattern formed on the electrode assembly, and the electrode assembly and the exterior member are arranged such that both patterns are aligned. battery. 제1항에 있어서,
단면 두께는 0.2 ~ 5㎜인 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.The method of claim 1,
Flexible battery, characterized in that the cross-sectional thickness is 0.2 ~ 5mm. 제1항에 있어서,
상기 양극은 양극집전체 및 상기 양극집전체 일면 또는 양면에 배치되는 양극 활물질층을 포함하고,
상기 음극은 음극집전체 및 상기 음극집전체 일면 또는 양면에 배치되는 음극 활물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.The method of claim 1,
The positive electrode includes a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer disposed on one or both surfaces of the positive electrode current collector,
The negative electrode includes a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer disposed on one or both surfaces of the negative electrode current collector. 제5항에 있어서,
상기 양극 집전체는 두께가 10 ~ 30㎛인 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.The method of claim 5,
The positive electrode current collector is a flexible battery, characterized in that the thickness of 10 ~ 30㎛. 제5항에 있어서,
상기 음극집전체는 두께가 3 ~ 18㎛인 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.The method of claim 5,
The negative electrode current collector is a flexible battery, characterized in that the thickness of 3 ~ 18㎛. 제5항에 있어서,
양극집전체는 알루미늄을 포함하고, 상기 음극집전체는 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.The method of claim 5,
The positive electrode current collector includes aluminum, and the negative electrode current collector comprises copper. 제1항에 있어서,
상기 전극조립체 길이방향 양 끝단으로부터 각 끝단 별로 최내측에 끝단이 위치하는 어느 일 양극 또는 어느 일 음극의 끝단에서 내측방향으로 1 ~ 20㎜ 떨어진 지점까지의 전극조립체 영역에는 상기 패턴이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.The method of claim 1,
The pattern is not formed in the electrode assembly region from the both ends of the electrode assembly in the longitudinal direction from the end of any one anode or any one cathode in which the end is located at the innermost end for each end in the direction of 1 ~ 20 mm inwardly. Flexible battery characterized by the above-mentioned. 제1항에 있어서,
상기 외장재는 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 포함하되,
패턴이 형성되지 않는 상기 전극조립체 영역에 대응되는 상기 외장재의 영역에도 패턴이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리.The method of claim 1,
The exterior material includes a pattern for contraction and relaxation in the longitudinal direction when bending,
The flexible battery, characterized in that the pattern is not formed in the region of the packaging material corresponding to the electrode assembly region where the pattern is not formed. 양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극조립체가 전해액과 함께 외장재에 의해 봉지되는 플렉서블 배터리의 제조방법에 있어서,
(1) 한 장의 외장재 또는 2장의 외장재로 전극조립체의 상부와 하부를 덮는 단계;
(2) 상기 전극조립체를 봉지하도록 상기 전극조립체 상부에 위치하는 상부 외장재의 테두리 부분과 상기 전극조립체 하부에 위치하는 하부 외장재 테두리 부분을 실링시키되, 외장재 내측으로 전해액이 주입될 수 있도록 상기 테두리 부분 중 일부분을 제외하고 나머지 부분만 실링시키는 단계;
(3) 실링되지 않은 상기 일부분을 통해 전해액을 주입한 후, 상기 일부분을 실링시켜 전극조립체와 전해액을 외장재로 완전 봉지된 배터리를 제조하는 단계; 및
(4) 상기 배터리에 밴딩 시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 형성시켜 플렉서블 배터리를 제조하는 단계;를 포함하여 제조하되,
상기 (4) 단계는 상기 전극조립체 길이방향 양 끝단으로부터 각 끝단 별로 최내측에 끝단이 위치하는 어느 일 양극 또는 어느 일 음극의 끝단에서 내측방향으로 적어도 1㎜ 떨어진 지점까지의 전극조립체 영역에는 상기 패턴을 형성시키지 않는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리 제조방법.In the manufacturing method of a flexible battery in which an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode and a separator is sealed by an exterior material together with an electrolyte solution,
(1) covering the upper and lower portions of the electrode assembly with one sheet or two sheets;
(2) sealing the edge portion of the upper outer cover material disposed above the electrode assembly and the lower outer cover material located below the electrode assembly so as to seal the electrode assembly, wherein the electrolyte is injected into the outer cover material; Sealing only the remaining portion except the portion;
(3) injecting an electrolyte solution through the unsealed portion, and sealing the portion to manufacture a battery in which the electrode assembly and the electrolyte are completely encapsulated with an exterior material; And
(4) manufacturing a flexible battery by forming a pattern for contraction and relaxation in the longitudinal direction when the battery is bent;
In the step (4), the pattern is formed in the electrode assembly region from the ends of the electrode assembly in the longitudinal direction to the point at least 1 mm inwardly from the end of any one anode or any one cathode where the ends are positioned at the innermost side for each end. Flexible battery manufacturing method characterized in that it does not form. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 플렉서블 배터리; 및
상기 외장재의 표면을 덮는 연질의 하우징;을 포함하고,
상기 하우징은 충전 대상기기와의 전기적인 연결을 위한 적어도 하나의 단자부가 구비되는 보조배터리.The flexible battery according to any one of claims 1 to 10; And
And a soft housing covering the surface of the packaging material.
The housing is a secondary battery provided with at least one terminal for electrical connection with the charging target device.
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