KR20200025909A - 파우치, 그를 포함하는 이차전지 및 이차전지 제조방법 - Google Patents

파우치, 그를 포함하는 이차전지 및 이차전지 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이차전지에 적용되는 파우치로서, 전극조립체를 수용하는 수용부; 상기 수용부의 외측에 구비되고, 상기 수용부를 밀폐하는 복수개의 실링면을 가지는 실링부; 및 상기 실링부의 실링면 중 어느 하나 이상의 실링면 외측에 구비되고, 상기 어느 하나 이상의 실링면를 보호하는 보호부를 포함한다.

Description

파우치, 그를 포함하는 이차전지 및 이차전지 제조방법{POUCH, SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME AND MANUFACTURING METHOD OF SECONDARY BATTERY}
본 발명은 파우치, 그를 포함하는 이차전지 및 이차전지 제조방법에 관한 것으로서, 특히 파우치의 실링부 및 수용부를 접히지 않게 보호할 수 있는 파우치, 그를 포함하는 이차전지 및 이차전지 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 이차 전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
상기한 이차전지는 전극조립체가 금속 캔에 내장되는 캔형 이차전지와, 전극조립체가 파우치에 내장되는 파우치형 이차전지로 분류되며, 상기 파우치형 이차전지는 전극과 분리막이 교대로 적층된 전극조립체, 전해액, 상기 전극조립체와 상기 전해액을 수용하는 파우치를 포함한다. 그리고 상기 파우치는 상기 전극조립체와 전해액을 수용하는 수용부와, 상기 수용부를 실링하는 실링부를 포함한다.
그러나 상기한 파우치형 이차전지는 외부 충격에 의해 상기 파우치의 실링부와 수용부가 쉽게 접히면서 변형이 발생하는 문제점이 있었다. 특히 상기 수용부의 변형시 상기 수용부에 수용된 전극조립체가 훼손되면서 쇼트 또는 발화가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
특허등록번호 제10-0958649호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 파우치의 외측에 보호부를 구비하여 상기 파우치의 실링부 및 수용부가 변형되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 상기 수용부에 수용된 전극조립체의 훼손을 방지할 수 있는 파우치, 그를 포함하는 이차전지 및 이차전지 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치는 전극조립체를 수용하는 수용부; 상기 수용부의 외측에 구비되고, 상기 수용부를 밀폐하는 복수개의 실링면을 가지는 실링부; 및 상기 실링부의 실링면 중 어느 하나 이상의 실링면 외측에 구비되고, 상기 어느 하나 이상의 실링면를 보호하는 보호부를 포함할 수 있다.
상기 보호부는 강도 보강을 위한 하나 이상의 돌기가 형성될 수 있다.
상기 돌기는 상기 보호부의 일부를 외측으로 돌출시켜서 형성하거나 또는 상기 보호부에 합성수지 소재의 부품을 부착시켜서 형성할 수 있다.
상기 돌기는 상기 수용부의 코너부와 근접한 상기 보호부의 양쪽 단부 또는 상기 수용부의 코너부와 인접한 상기 보호부의 양쪽 단부에 구비될 수 있다.
상기 보호부는 상기 파우치의 폭방향으로 한쪽 또는 양쪽에 구비된 실링면에 구비될 수 있다.
상기 수용부 내에서 발생하는 가스를 포집하는 가스포켓부를 더 구비하며, 상기 수용부는 상기 파우치의 폭방향으로 일측에 구비되고, 상기 가스포켓부는 타측에 구비되며, 상기 보호부는 상기 파우치의 폭방향으로 상기 수용부의 일측에 구비된 실링면과 상기 가스포켓부의 타측에 구비된 실링면에 각각 구비될 수 있다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지는 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 수용하는 파우치를 포함하며, 상기 파우치는, 전극조립체를 수용하는 수용부, 상기 수용부의 외측에 구비되고 상기 수용부를 밀폐하는 복수개의 실링면을 가지는 실링부, 및 상기 실링부의 실링면 중 어느 하나 이상의 실링면 외측에 구비되고, 상기 어느 하나 이상의 실링면을 보호하는 보호부를 구비할 수 있다.
상기 보호부는 전극조립체가 수용된 파우치의 이송이 완료된 후, 상기 실링면으로부터 제거될 수 있다.
상기 보호부는 열융착되지 않을 수 있다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조방법은 상하로 균등하는 수평 중심선을 기준으로 상부 파우치와 하부 파우치가 형성된 파우치시트를 준비하는 파우치시트 준비단계(S10); 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치에 상호 대응하는 상부 수용부와 하부 수용부를 포밍하는 수용부 포밍단계(S20); 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 좌측 및 우측 단부에 외측으로 융기되는 하나 이상의 돌기를 포밍하여 보호부를 형성하는 보호부 형성단계(S30); 상기 상부 및 하부 수용부가 연결되면서 전극조립체 수용부를 형성하도록 상기 수평 중심선을 기준으로 상기 상부 파우치와 하부 파우치를 접는 전극조립체 수용부 형성단계(S40); 및 상기 전극조립체 수용부와 상기 보호부 사이에서, 상기 전극조립체 수용부의 상단과 하단을 실링하여 이차전지를 제조하는 실링부 형성단계(S50)를 포함할 수 있다.
상기 수용부 포밍단계(S20)와 상기 보호부 형성단계(S30)는 동시에 진행될 수 있다.
상기 실링부 형성단계(S50)는 상기 전극조립체 수용부와 실링부 사이를 더 실링하여 상기 전극조립체 수용부와 실링부 사이에 가스포켓부를 형성하는 공정을 더 포함하며, 상기 전극조립체 수용부와 상기 가스포켓부는 미실링된 통로를 통해 연결될 수 있다.
상기 실링부 형성단계(S50) 후, 상기 이차전지를 트레이에 수용하고 이송하는 이송단계(S60)를 더 포함하되, 상기 이차전지는 상기 보호부가 상기 트레이의 측면 또는 바닥면에 지지되도록 수용할 수 있다.
상기 이송단계(S60) 후, 상기 파우치의 실링면으로부터 상기 보호부를 제거하는 보호부 제거단계(S70)를 더 포함할 수 있다.
상기 제거단계(S70) 후, 상기 보호부가 제거된 실링부를 재실링하는 실링부 재실링단계(S80)를 더 포함할 수 있다.
상기 실링부 형성단계(S50)에서 상기 보호부는 실링하지 않을 수 있다.
본 발명은 파우치의 외측에 보호부를 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 파우치에 구비된 실링부와 수용부를 보호할 수 있고, 이에 따라 상기 파우치의 실링부 및 수용부가 좌굴되거나 또는 접히는 등의 변형을 방지할 수 있으며, 특히 상기 수용부에 수용된 전극조립체의 훼손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 보호부는 하나 이상의 돌기를 더 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 보호부의 강도를 보강할 수 있고, 이에 따라 상기 파우치의 실링부 및 수용부의 변형을 크게 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 돌기는 상기 보호부의 일부를 외측으로 돌출시켜서 형성하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 상기 돌기를 손쉽게 형성시킬 수 있고, 이에 따라 공정의 단순화와 비용을 절감할 수 있다.
한편, 본 발명의 돌기는 보호부의 일측에 착탈 가능하게 부착되는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 선택적으로 상기 보호부에 돌기를 부착하거나 또는 탈거할 수 있고, 이에 따라 사용의 편의성과 효율성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 돌기는 수용부의 코너부와 근접한 또는 인접한 보호부의 단부에 형성하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 변형이 쉽게 발생하는 수용부의 코너부를 보다 안정적으로 보호할 수 있고, 이에 따라 수용부의 코너부에 위치한 전극조립체의 코너부가 훼손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 보호부는 파우치의 폭방향 한쪽 또는 양쪽에 구비되는 것에 특징을 가진다. 즉 지그 또는 트레이에 접하는 이차전지의 부분에만 보호부를 형성하여 공정의 단순화와 비용 증가를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치를 도시한 정면도.
도 3은 도 1에 표시된 A-A선 단면도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지에서 보호부가 제거된 상태를 도시한 정면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조방법을 나타낸 순서도.
도 7은 파우치시트 준비단계, 수용부 포밍단계 및 보호부 형성단계를 나타낸 사시도.
도 8은 전극조립체 수용부 형성단계를 나타낸 사시도.
도 9는 실링부 형성단계를 나타낸 사시도.
도 10은 이차전지 이송단계를 나타낸 측면도.
도 11은 보호부 제거단계 및 실링부 재실링단계를 나타낸 정면도.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치를 도시한 정면도.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 파우치를 도시한 단면도.
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 파우치를 도시한 정면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
[본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치]
본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치(120)는 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체(110)를 수용하는 수용부(121), 상기 수용부(121)의 테두리를 따라 구비되고 상기 수용부(121)를 밀봉하는 실링부(122)를 포함한다.
여기서 상기 실링부(122)는 상기 수용부(121)를 밀봉하는 복수개의 실링면을 포함하며, 상기 복수개의 실링면은 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체 수용부(121)의 폭방향(도 1에서 보았을 때 좌우방향)으로 양측면에 구비되는 제1 실링면(122a)과, 수용부(121)의 상면 및 하면(도 1에서 보았을 때 에 구비되는 제2 실링면(122b)을 포함한다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치(120)는 상기 수용부(121)에 발생한 가스를 포집하는 가스포켓부(124)를 포함하며, 상기 가스포켓부(124)는 도 1을 참조하면 수용부(121)와 파우치의 우측면에 구비된 제1 실링면(122a) 사이에 구비되고, 유입구(122c-1)가 형성된 보조 실링면(122c)을 통해 상기 수용부(121)와 분리된다.
정리하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치(120)는 좌측에 수용부(121)가 형성되고, 우측에 가스포켓부(124)가 형성되며, 상기 수용부(121)와 상기 가스포켓부(124)의 테두리면에 실링부(122)가 형성되고, 상기 수용부(121)와 상기 가스포켓부(124) 사이에 보조 실링면(122c)이 형성된다.
한편, 파우치는 지그 또는 트레이를 통해 이송되는데, 이때 상기 지그 또는 트레이에 의해 상기 파우치의 실링부와 수용부가 좌굴되거나 또는 접히는 문제점이 있었다. 특히, 상기 수용부에 전극조립체가 수용되었을 경우 상기 전극조립체까지 훼손되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치는(120)는 실링부 폭을 증대시킴과 동시에 상기 실링부를 보호하는 보호부를 포함한다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치는(120)는 상기 실링부(122)의 실링면 중 어느 하나 이상의 실링면 외측에 구비되고 상기 어느 하나 이상의 실링면을 보호하는 보호부(123)를 포함하며, 상기 보호부(123)를 통해 상기 파우치(120)의 외측에 구비된 제1 실링면(122a)의 폭을 증대시키고, 이와 동시에 상기 제1 실링면(122a)의 강도를 증대시켜서 보호할 수 있다.
다시 말해, 제1 실시예에 따른 파우치는(120)는 지그가 파우치를 파지할 경우 실링부(122)와 보호부(123)를 함께 파지함에 따라 상기 수용부(121)가 파지되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 수용부의 변형을 방지할 수 있다. 또한, 트레이(30)가 파우치를 이송할 경우 트레이(30)의 벽면에 보호부(123)가 지지되면서 실링부와 트레이(30)가 직접 지지되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 트레이(30)에 작용하는 충격에 의해 보호부(123)가 접히면서 상기 실링부(122)와 상기 수용부(121)가 접히는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 파우치(120)는 보호부(123)를 더 포함하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 수용부(121)와 실링부(122)의 변형을 방지할 수 있고, 그 결과 수용부에 수용되는 전극조립체의 훼손을 방지하여 상품성을 높일 수 있다.
한편, 보호부(123)는 상기 실링부(122)에 일체로 형성될 수 있다. 즉, 상기 보호부(123)는 파우치시트를 통해 파우치의 제조시 일체로 제조될 수 있으며, 이에 따라 공정의 단순화, 제작의 용이성 및 비용을 절감할 수 있다.
한편, 상기 보호부(123)는 강도 보강을 위해 하나 이상의 돌기(123a)를 형성할 수 있다. 즉, 상기 보호부(123)는 표면 일부를 외부로 돌출되게 포밍하여 하나 이상의 돌기(123a)를 형성하며, 상기 돌기(123a)를 통해 상기 보호부(123)의 강도를 보강할 수 있고, 이에 따라 상기 보호부(123)와 근접 또는 인접한 실링부(122)의 강도를 보강할 수 있다.
한편, 상기 돌기(123a)는 도 3의 확대도를 참조하면, 보호부(123)의 앞쪽과 뒤쪽으로 돌출되면서 내부에 밀봉공간(123-1)을 형성하며, 상기 밀봉공간(123-1)에는 상기 돌기(123a)의 강도 보강을 위해 탄성복원력을 가진 합성수지 소재의 보강부품(123b)을 삽입할 수 있다. 여기서 상기 보강부품(123b)은 실링부로부터 보호부(123)가 제거되면 상기 돌기(123a)로부터 회수하여 재사용할 수 있다.
한편, 상기 밀봉공간(123-1)에는 트레이로부터 전달되는 충격력을 감지하는 충격 감지센서가 삽입될 수도 있으며, 상기 충격 감지센서는 트레이로부터 상기 파우치로 전달되는 충격력을 측정하고, 측정된 충격력이 입력된 충격력과 같거나 클 경우 신호를 출력하여 정상품과 불량품을 선별한다. 즉, 충격 감지센서로부터 측정된 충격력이 입력된 충격력 보다 작으면, 보호부에 변형이 발생되지 않은 것으로 판단하여 신호를 출력하지 않고, 측정된 충격력이 입력된 충격력과 같거나 크면 보호부와 함께 실링부 및 수용부에 변형이 발생할 가능성이 높다는 것으로 판단하여 신호를 출력할 수 있다.
특히 상기 돌기(123a)는 도 2에서 보았을 때 원형으로 형성한다. 즉, 원형의 돌기(123a)는 외주면을 곡면으로 형성되면서 전달되는 충격을 효과적으로 분산시킬 수 있으며, 그 결과 상기 돌기(123a)가 접히는 것을 크게 방지할 수 있다.
여기서 본 발명은 원형의 돌기를 하나의 실시예로 설명하였으나, 삼각형, 사각형, 다각형, 링형 등과 같이 다양한 형상으로 돌기를 형성할 수도 있다. 즉, 본 발명의 돌기는 다양한 실시 형태가 가능하다.
한편, 상기 돌기(123a)는 상기 수용부(121)의 코너부와 근접한 또는 인접한 상기 보호부(123)의 한쪽 단부 또는 양쪽 단부에 형성될 수 있다. 즉, 상기 파우치(120)는 수용부(121)의 코너부에서 좌굴 또는 접힘이 크게 발생하며, 이에 따라 상기 보호부(123)는 상기 수용부(121)의 코너부와 근접한 또는 인접한 단부에 돌기(123a)를 형성하여 상기 수용부(121)의 코너부를 보다 안정적으로 보호한다.
한편, 보호부(123)는 파우치(120)의 이송이 완료되면, 상기 실링부(122)로부터 제거될 수 있다. 즉, 상기 제1 실링면(122a)과 상기 보호부(123) 사이를 커팅하여 상기 파우치(120)로부터 보호부(123)를 제거하며, 이에 따라 파우치(120)의 부피를 줄일 수 있다.
한편, 상기 제1 실링면(122a)과 상기 보호부(123) 사이에는 홈 또는 돌기 형태의 커팅선(123c)이 형성되며, 상기 커팅선(123c)을 통해 상기 파우치(120)로부터 상기 보호부(123)를 용이하게 커팅할 수 있다.
한편. 상기 보호부(123)는 열융착하지 않는다. 즉, 상기 보호부(123)는 파우치 이송 후, 제거되기 때문에 공정의 단순화와 비용절감을 위해 열융착하지 않는다.
이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 기능을 가지는 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
[본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지]
본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지(100)는 전술한 제1 실시예에 따른 파우치(120)를 포함한다.
즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지(100)는 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 전극조립체(110), 및 상기 전극조립체(110)를 수용하는 파우치(120)를 포함한다.
전극조립체
상기 전극조립체(110)는 분리막을 개재한 상태로 적층되는 복수개의 전극을 포함하며, 상기 복수개의 전극은 양극 및 음극을 포함한다. 그리고 전극조립체(110)는 상기 파우치(120)의 밖으로 인출되는 전극탭을 포함한다.
파우치
상기 파우치(120)는 전극조립체(110)를 수용하는 수용부(121), 상기 수용부(121)의 테두리를 따라 구비되고 상기 수용부(121)를 밀봉하는 실링부(122), 및 상기 수용부(121)와 상기 실링부(122) 사이에 구비되고 상기 수용부(121)에 발생한 가스를 포집하는 가스 포켓부(124), 및 상기 실링부(122)의 외측에 구비되고 상기 실링부(122)와 함께 상기 수용부(121)를 보호하는 보호부(123)를 포함한다.
여기서 상기 파우치(120)는 전술한 제2 실시예에 따른 파우치와 동일한 구성과 기능을 가지며, 이에 따라 자세한 설명은 생략한다.
이와 같은 구성을 가진 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지(100)는 이송시 파우치의 실링부 및 수용부가 충격에 의해 좌굴되거나 또는 접히는 등의 변형을 방지할 수 있고, 이에 따라 전극조립체의 훼손을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지(100)는 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 실링부(122)로부터 상기 보호부(123)가 제거되면, 상기 보호부(123)가 제거된 실링면을 다시 재실링한다. 즉, 실링면은 상기 보호부(123)가 제거되면서 변형이 발생하고, 이에 따라 실링력이 약화될 수 있다. 이를 개선하기 위해 상기 실링면은 상기 보호부(123)가 제거된 후 다시 재실링되며, 이에 따라 파우치(120)의 실링력을 높일 수 있다.
이와 같은 구성을 가진 제2 실시예에 따른 이차전지의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
[본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조방법]
본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조방법은 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 파우치시트 준비단계(S10), 수용부 포밍단계(S20), 보호부 형성단계(S30), 수용부 형성단계(S40), 및 실링부 형성단계(S50)를 포함한다.
파우치시트 준비단계
상기 파우치시트 준비단계(S10)는 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 시트 형태의 파우치시트(10)를 준비하고, 상기 파우치시트(10)를 상하로 균등하는 수평 중심선(O)을 표시한다. 그러면 상기 수평중심선(O)을 기준으로 상기 파우치시트(10)는 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)로 분리된다.
수용부 포밍단계
상기 수용부 포밍단계(S20)는 상기 상부 파우치(11)와 상기 하부 파우치(12)에 상호 대응하는 상부 수용부(11a)와 하부 수용부(12a)를 각각 포밍한다. 즉, 수평 중심선(O)을 기준으로 파우치시트(10)를 접을 경우 상부 파우치(11)의 상부 수용부(11a)와 하부 파우치(12)의 하부 수용부(12a)가 연결되도록 포밍한다.
보호부 형성단계
상기 보호부 형성단계(S30)는 상기 상부 파우치(11)와 상기 하부 파우치(12)의 좌측 및 우측 단부에 커팅선을 표시하여 소정 폭을 가진 보호부(123)를 형성한다. 이때 상기 보호부의 폭은 상기 보호부와 상기 수용부 사이의 폭 보다 작게 형성한다. 이는 상기 보호부와 상기 수용부 사이의 폭이 실링부가 되는데, 상기 실링부의 폭을 상기 보호부의 폭보다 크게 확보하여 실링력을 높이기 위함이다.
그리고 상기 보호부(123)가 형성되면, 상기 보호부(123)의 표면 중 일부를 외측으로 융기되게 포밍하여 하나 이상의 돌기(123a)를 형성한다. 특히 상기 돌기(123a)는 변형이 크게 발생하는 상기 수용부의 코너부에 근접 또는 인접한 상기 보호부(123)의 표면에 형성한다.
이때 상기 상부 파우치(11)와 상기 하부 파우치(12)의 보호부(123)에 형성되는 돌기(123a)는 수평 중심선(O)을 기준으로 파우치시트(10)를 접을 경우 상호 연결되도록 형성한다.
한편, 상기 수용부 포밍단계(S20)와 상기 보호부 형성단계(S30)는 공정의 단순화를 위해 동시에 진행될 수 있다. 즉, 상기 상부 파우치(11)와 상기 하부 파우치(12)에 상호 대응하는 상부 수용부(11a)와 하부 수용부(12a)를 포밍함과 동시에 상기 보호부(123)의 표면에 하나 이상의 돌기(123a)를 포밍한다.
수용부 형성단계
상기 수용부 형성단계(S40)는 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 파우치시트(10)를 상기 수평 중심선(O)을 중심으로 접는다. 그러면 상기 상부 파우치(11)와 상기 하부 파우치(12)가 겹쳐지면서 파우치(120)가 형성되고, 상기 상부 수용부(11a)와 상기 하부 수용부(12a)가 연결되면서 수용부(121)가 형성된다.
실링부 형성단계
상기 실링부 형성단계(S50)는 도 9에 도시되어 있는 것과 같이, 상기 수용부(121)에 전극조립체(110)를 수용한 다음, 상기 수용부(121)와 상기 보호부(123) 사이, 상기 수용부(121)의 상단과 하단을 실링한다. 그러면 파우치(120)의 테두리면에 실링부(122)가 형성되면서 상기 수용부(121)를 밀봉하게 되고, 이에 따라 이차전지(100)를 제조할 수 있다.
여기서 상기 실링부 형성단계(S50)는 상기 수용부(121)와 실링부 사이에 가스포켓부를 형성하는 공정을 더 포함한다. 즉, 상기 가스포켓부 형성공정은 상기 수용부(121)와 실링부(122) 사이를 더 실링하여 유입구(122c-1)가 형성된 보조 실링면(122c)을 형성한다. 정리하면 파우치(120)는 상기 보조 실링면(122c)을 기준으로 좌측에 수용부(121)가 형성되고, 우측에 가스포켓부(124)를 형성된다.
한편, 상기 보호부(123)는 이차전지 이송 후, 제거되기 때문에 실링되지 않으며, 이에 따라 불필요한 공정이 추가되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 실링부 형성단계(S50) 후, 상기 이차전지(100)를 활성화공정까지 이송하는 이송단계(S60)를 더 포함한다.
이송단계
즉, 상기 이송단계(S60)는 도 10에 도시되어 있는 것과 같이, 컨베이어벨트를 따라 이동하는 하나 이상의 트레이(30)에 이차전지(100)를 수용한다. 이때 상기 이차전지(100)는 상기 보호부(123)가 상기 트레이(30)의 측벽 또는 바닥면에 지지되도록 수용되며, 이에 따라 트레이(30)의 측벽 또는 바닥면에 파우치(120)의 실링부(122) 및 수용부(121)가 직접 지지되는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 파우치(120)의 실링부(122) 및 수용부(121)가 좌굴 또는 접히는 등의 변형이 발생하는 것을 현저히 방지할 수 있다. 특히 상기 보호부(123)는 하나 이상의 돌기(123a)를 포함함에 따라 파우치(120)의 실링부 및 수용부가 변형되는 것을 크게 방지할 수 있다.
한편, 상기 이송단계(S60) 후, 보호부를 제거하는 보호부 제거단계(S70)를 더 포함할 수 있다.
보호부 제거단계
즉, 상기 보호부 제거단계(S70)는 도 11에 도시되어 있는 것과 같이, 이차전지(100)의 이송이 완료되면 보호부(123)의 기능이 상실하게 되며, 이에 따라 실링부(122)로부터 상기 보호부(123)를 커팅하여 제거한다.
한편, 상기 제거단계(S70) 후, 상기 보호부(123)가 제거된 실링부(122)를 재실링하는 실링부 재실링단계(S80)를 더 포함할 수 있다.
실링부 재실링단계
즉, 실링부 재실링단계(S80)는 보호부(123)가 제거된 실링부(122)의 실링면을 재실링하여 실링력을 높인다.
이와 같은 방법을 포함하는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차전지 제조방법은 이차전지의 제조시 보호부를 형성하는 것에 특징을 가지며, 이와 같은 특징으로 인해 이차전지 이송시 이차전지에 수용된 전극조립체가 훼손되는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 품질성을 크게 높일 수 있다.
[본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치]
본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치(120A)는 도 12에 도시되어 있는 것과 같이, 보호부(123)에 돌기(123a)를 형성하되, 상기 돌기(123a)는 상기 보호부(123)의 길이방향으로 길게 형성되도록 포밍한다.
즉, 본 발명의 제3 실시예에 따른 파우치(120A)는 보호부(123)에 형성되는 돌기(123a)의 길이를 크게 증대시키며, 이에 따라 보호부(123)의 강도를 크게 증대시킨다.
[본 발명의 제4 실시예에 따른 파우치]
본 발명의 제4 실시예에 따른 파우치(120B)는 도 13에 도시되어 있는 것과 같이, 보호부(123)에 돌기(123a)를 형성하되, 상기 돌기(123a)는 보호부(123)의 표면에 별도의 부품으로 착탈 가능하게 부착된다.
즉, 본 발명의 제4 실시예에 따른 파우치(120B)는 보호부(123)의 표면에 착탈 가능하게 돌기부(123a)를 포함하여 재사용성과 편의성을 높일 수 있다. 특히 보호부의 표면 중 강도가 약한 부분에 돌기(123a)를 이동시켜서 부착할 수도 있다.
[본 발명의 제5 실시예에 따른 파우치]
본 발명의 제5 실시예에 따른 파우치(120C)는 도 14에 도시되어 있는 것과 같이, 보호부(123)에 돌기(123a)를 형성하되, 상기 돌기(123a)는 상기 보호부(123)의 앞면과 뒷면에 서로 대응되지 않고 지그재그로 교차되게 형성하며, 이에 따라 최소한의 돌기(123a)로 상기 보호부(123) 표면 전체의 강도를 높일 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 다양한 실시 형태가 가능하다.
100: 이차전지
110: 전극조립체
120: 파우치
121: 수용부
121a: 전극조립체 수용편
121b: 가스포켓편
122: 실링부
122a: 실링면
123: 보호부
123a: 돌기

Claims (16)

  1. 전극조립체를 수용하는 수용부;
    상기 수용부의 외측에 구비되고, 상기 수용부를 밀봉하는 복수개의 실링면을 가지는 실링부; 및
    상기 실링부의 실링면 중 어느 하나 이상의 실링면 외측에 구비되고, 상기 어느 하나 이상의 실링면를 보호하는 보호부를 포함하는 파우치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호부는 강도 보강을 위한 하나 이상의 돌기가 형성되는 파우치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 돌기는 상기 보호부의 일부를 외측으로 돌출시켜서 형성하거나 또는 상기 보호부에 합성수지 소재의 부품을 부착시켜서 형성하는 파우치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 돌기는 상기 수용부의 코너부와 근접한 상기 보호부의 양쪽 단부 또는 상기 수용부의 코너부와 인접한 상기 보호부의 양쪽 단부에 구비되는 파우치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 보호부는 상기 파우치의 폭방향으로 한쪽 또는 양쪽에 구비된 실링면에 구비되는 파우치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 수용부 내에서 발생하는 가스를 포집하는 가스포켓부를 더 구비하며,
    상기 수용부는 상기 파우치의 폭방향으로 일측에 구비되고, 상기 가스포켓부는 타측에 구비되며,
    상기 보호부는 상기 파우치의 폭방향으로 상기 수용부의 일측에 구비된 실링면과 상기 가스포켓부의 타측에 구비된 실링면에 각각 구비되는 파우치.
  7. 전극조립체; 및
    상기 전극조립체를 수용하는 파우치를 포함하며,
    상기 파우치는, 전극조립체를 수용하는 수용부, 상기 수용부의 외측에 구비되고 상기 수용부를 밀폐하는 복수개의 실링면을 가지는 실링부, 및 상기 실링부의 실링면 중 어느 하나 이상의 실링면 외측에 구비되고 상기 어느 하나 이상의 실링면을 보호하는 보호부를 구비하는 이차전지.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 보호부는 전극조립체가 수용된 파우치의 이송이 완료된 후, 상기 실링면으로부터 제거되는 이차전지.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 보호부는 열융착되지 않는 이차전지.
  10. 상하로 균등하는 수평 중심선을 기준으로 상부 파우치와 하부 파우치가 형성된 파우치시트를 준비하는 파우치시트 준비단계(S10);
    상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치에 상호 대응하는 상부 수용부와 하부 수용부를 포밍하는 수용부 포밍단계(S20);
    상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 좌측 및 우측 단부에 외측으로 융기되는 하나 이상의 돌기를 포밍하여 보호부를 형성하는 보호부 형성단계(S30);
    상기 상부 및 하부 수용부가 연결되면서 수용부를 형성하도록 상기 수평 중심선을 기준으로 상기 상부 파우치와 하부 파우치를 접는 수용부 형성단계(S40); 및
    상기 수용부와 상기 보호부 사이에서, 상기 수용부의 상단과 하단을 실링하여 이차전지를 제조하는 실링부 형성단계(S50)를 포함하는 이차전지 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 수용부 포밍단계(S20)와 상기 보호부 형성단계(S30)는 동시에 진행되는 이차전지 제조방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 실링부 형성단계(S50)는 상기 수용부와 실링부 사이를 더 실링하여 상기 수용부와 실링부 사이에 가스포켓부를 형성하는 공정을 더 포함하며,
    상기 수용부와 상기 가스포켓부는 미실링된 통로를 통해 연결되는 이차전지 제조방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 실링부 형성단계(S50) 후, 상기 이차전지를 트레이에 수용하고 이송하는 이송단계(S60)를 더 포함하되, 상기 이차전지는 상기 보호부가 상기 트레이의 측면 또는 바닥면에 지지되도록 수용하는 이차전지 제조방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 이송단계(S60) 후, 상기 파우치의 실링면으로부터 상기 보호부를 제거하는 보호부 제거단계(S70)를 더 포함하는 이차전지 제조방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제거단계(S70) 후, 상기 보호부가 제거된 실링부를 재실링하는 실링부 재실링단계(S80)를 더 포함하는 이차전지 제조방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 실링부 형성단계(S50)에서 상기 보호부는 실링하지 않는 이차전지 제조방법.
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