KR20200130577A - Pouch type secondary battery with enhanced stability - Google Patents

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KR20200130577A
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Abstract

The present invention relates to a pouch-type lithium secondary battery with improved stability and, more specifically, to a lithium secondary battery comprising: an electrode assembly; and a case accommodating the electrode assembly, wherein the case comprises a heat-sealed inner resin layer, a barrier metal layer, and an outer resin layer, the inner resin layer comprises an adhesive layer including a heat dissipating resin on at least one of the inner surfaces in contact with the electrode assembly, and the electrode assembly and the case are attached by the adhesive layer.

Description

안전성이 개선된 파우치형 이차전지 {Pouch type secondary battery with enhanced stability}Pouch type secondary battery with enhanced stability}

본원 발명은 안정성이 개선된 파우치형 이차전지에 관한 것으로, 상세하게는 전극조립체; 상기 전극조립체를 수용하는 케이스; 상기 케이스는 열융착되는 내부수지층, 차단성 금속층, 외부수지층을 포함하고; 상기 내부수지층은 상기 전극조립체와 맞닿은 내면 중 적어도 한 면에 방열수지를 포함하는 접착층을 포함하고; 상기 전극조립체와 상기 케이스가 상기 접착층에 의해 부착된 것을 포함하는 리튬 이차전지에 대한 것이다.The present invention relates to a pouch-type secondary battery with improved stability, and in detail, an electrode assembly; A case accommodating the electrode assembly; The case includes an inner resin layer, a barrier metal layer, and an outer resin layer to be heat-sealed; The inner resin layer includes an adhesive layer including a heat dissipating resin on at least one of the inner surfaces in contact with the electrode assembly; It relates to a lithium secondary battery including the electrode assembly and the case attached by the adhesive layer.

최근 더 작은 스마트폰 개발 등으로 인하여 더 얇으면서도 오래 쓸 수 있는 배터리에 대한 수요 외에도 전기차나 에너지 저장 시스템 등 전지 용량이 더 큰 에너지에 대한 수요도 증가하고 있다. 전지사용제품이 생활에 적용되는 영역이 늘어갈수록 전지에 대한 안정성에 대한 요구 또한 증가하고 있다. 특히 전지를 안정적으로 동작시키는 데 중요한 것은 온도관리와 과충전 방지이기 때문에 이 두 요소를 제어하는 것이 중요하다. 특히 온도관리의 경우, 전지의 온도가 증가하면 전지 내부에서 화학반응이 일어나 가스나 열이 발생하고, 내부 온도가 증가함에 따라 전류량이 증가하는 열 폭주 현상이 발생하게 되고, 최악의 경우 폭발, 화재가 발생할 수 있게 되므로 특별한 관리가 필요하다.Recently, due to the development of smaller smartphones, in addition to the demand for thinner and longer-lasting batteries, the demand for energy with larger battery capacity such as electric vehicles and energy storage systems is also increasing. As the areas where battery-use products are applied to daily life increases, the demand for battery stability is also increasing. In particular, it is important to control these two factors, since temperature control and overcharge prevention are important for stably operating the battery. In particular, in the case of temperature management, when the temperature of the battery increases, a chemical reaction occurs inside the battery to generate gas or heat, and as the internal temperature increases, a thermal runaway phenomenon in which the amount of current increases, and in the worst case, explosion or fire. It is possible to occur, so special management is required.

전지의 안정성을 확보하기 위해 퓨즈나 보호회로 등의 안전장치를 구비한 전지나 전지 소재에 대한 개발은 이루어지고 있으나, 전지 내부의 열을 밖으로 효율적으로 배출하는 구조에 대한 개발은 미진하여 전지의 효율을 증가시키면서 안정성을 확보하는 방안이 없는 문제점이 있다.In order to ensure the stability of the battery, the development of a battery or battery material equipped with safety devices such as a fuse or a protection circuit is being made, but the development of a structure that efficiently discharges heat inside the battery to the outside has been insufficient. There is a problem in that there is no way to secure stability while increasing.

한국 공개특허공보 제10-2008-0019311호(2008.03.04.)에는 전극조립체의 일면 또는 양면에 접착부재로서 양면접착테이프가 부가되어 전극조립체를 전지케이스의 내면에 안정적으로 부착시키는 구성이 개시되어 있으나, 이러한 접착부재는 전극조립체와 전지케이스를 결합시켜 이동을 억제함으로써 내부 단락을 방지하기 위한 구성으로, 전극조립체 내부의 열을 방출하는 목적이 없다. 따라서 접착부재 또한 열전도도에 대해 고려하지 않고 있다.Korean Patent Application Publication No. 10-2008-0019311 (2008.03.04.) discloses a configuration in which double-sided adhesive tape is added as an adhesive member on one or both sides of the electrode assembly to stably attach the electrode assembly to the inner surface of the battery case. However, such an adhesive member is configured to prevent internal short circuit by binding the electrode assembly and the battery case to inhibit movement, and does not have the purpose of dissipating heat inside the electrode assembly. Therefore, the adhesive member also does not consider the thermal conductivity.

한국 공개특허공보 제20-2010-0006491호(2010.06.25.)에는 전지셀의 외면에 온도센서를 부착시키기 위한 전도성 물질을 포함하는 접착층에 대한 구성이 개시되어 있으나, 이는 열을 외부에 방출하기 위한 것이 아닌 외부로 발산되는 열을 줄여 온도센서에 전달하기 위한 구성이다. 또한 선행기술문헌의 열전도도가 1W/mK이상(바람직하게는 5W/mK이상)인 접착층과 본원발명의 30W/mK이상의 열전도도를 가지는 접착층은 서로 그 목적이 다르기 때문에 열전도도와 부착위치에 차이가 있다. 따라서 본원발명과 그 목적과 구성, 효과면에서 차이가 있다.Korean Patent Application Publication No. 20-2010-0006491 (2010.06.25.) discloses a configuration of an adhesive layer including a conductive material for attaching a temperature sensor to the outer surface of a battery cell, but this is to release heat to the outside. It is not intended to be used, but to reduce heat radiated to the outside and transfer it to the temperature sensor. In addition, the adhesive layer having a thermal conductivity of 1W/mK or higher (preferably 5W/mK or higher) of the prior art literature and the adhesive layer having a thermal conductivity of 30W/mK or higher of the present invention have different purposes, so there is a difference in thermal conductivity and attachment location. have. Therefore, there is a difference between the present invention and its purpose, composition, and effect.

미국 공개특허공보 제2017-0288279호(2017.10.05.)에는 전지와 안전부재(퓨즈 등)를 연결하기 위한 열전도성 접착제가 제공되는데, 상기 열전도성 접착제의 용융점도가 100~1ㅧ106CPS이고, 초기 점도가 0.5~100N이고, 박리강도가 0.1 ~ 20N/3mm이고, 용융 온도가 120℃ ~ 190℃, 열전도계수는 0.1 ~ 10000W/mK인 구성이 개시되어 있으나, 이러한 구성은 열을 외부에 방출하기 위한 것이 아닌 외부로 발산되는 열을 안전부재에 전달하기 위한 구성이다. 또한 본원발명의 접착층의 점착도가 1~100CPS이상이고, 열전도도가 30W/mK이상으로 선행기술문헌의 접착제와는 범위상에서 차이가 있고, 그 부착범위 또한 차이가 있다. 또한 내부 열 상승시, 전지의 기능이 상실된다는 면에서 차이가 있다. 따라서 본원발명과 그 목적과 구성, 효과에서 차이가 있다.U.S. Patent Publication No. 2017-0288279 (2017.10.05.) provides a thermally conductive adhesive for connecting a battery and a safety member (fuse, etc.), and the melt viscosity of the thermally conductive adhesive is 100 to 1x10 6 CPS. And, the initial viscosity is 0.5 to 100N, the peel strength is 0.1 to 20N/3mm, the melting temperature is 120℃ to 190℃, and the thermal conductivity coefficient is 0.1 to 10000W/mK. It is not intended to radiate to the outside, but to transmit heat radiated to the outside to the safety member. In addition, the adhesiveness of the adhesive layer of the present invention is 1 to 100 CPS or more, and the thermal conductivity is 30 W/mK or more, which is different from the adhesive of the prior art document in terms of range, and the attachment range is also different. In addition, there is a difference in that the function of the battery is lost when the internal heat rises. Therefore, there is a difference between the present invention and its purpose, composition, and effect.

한국 공개특허공보 제10-2016-0019785호(2016.02.22.)에는 전지의 내구성을 강화하기 위해 내부케이스와 전극조립체 사이에 접착체로 접착 후 열융합을 시키는 구성이 개시되어 있으나, 본원발명은 내부열을 방출시키기 위한 구조로 그 목적 및 효과에서 차이가 있고, 전지셀의 상면과 하면 모두 접착제가 도포된다는 점에서 구성면에서도 차이가 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0019785 (2016.02.22.) discloses a configuration in which thermal fusion is performed after bonding with an adhesive between the inner case and the electrode assembly in order to enhance the durability of the battery. There is a difference in its purpose and effect as a structure for releasing it, and there is also a difference in composition in that an adhesive is applied to both the upper and lower surfaces of the battery cell.

기존의 접착제를 이용한 발명은 셀 자체의 기계적 강도를 강화하거나 전지의 기능을 정지시키기 위해 고안되었을 뿐 열 포화시의 전지의 전기적 안정성에 대한 고려는 되지 않고 있다. 따라서 전지에서 효율적인 열배출로 전지의 안정성을 향상시키는 기술이 필요하다.The invention using the existing adhesive is designed to enhance the mechanical strength of the cell itself or to stop the function of the battery, but does not consider the electrical stability of the battery during thermal saturation. Therefore, there is a need for a technology to improve the stability of the battery through efficient heat dissipation from the battery.

한국 공개특허공보 제10-2008-0019311호(2008.03.04.)Korean Patent Application Publication No. 10-2008-0019311 (2008.03.04.) 한국 공개특허공보 제20-2010-0006491호(2010.06.25.)Korean Patent Application Publication No. 20-2010-0006491 (2010.06.25.) 미국 공개특허공보 제2017-0288279호(2017.10.05.)U.S. Patent Publication No. 2017-0288279 (2017.10.05.) 한국 공개특허공보 제10-2016-0019785호(2016.02.22.)Korean Patent Application Publication No. 10-2016-0019785 (2016.02.22.)

본원 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전지 셀 내부의 열을 방출시켜 전지의 안정성을 향상시키고, 전지 내부의 열에 의한 수명단축을 방지하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to improve the stability of the battery by releasing heat inside the battery cell, and to prevent a shortening of life due to the heat inside the battery.

이러한 목적을 달성하기 위한 본원 발명에 따른 이차전지는, 전극조립체; 상기 전극조립체를 수용하는 케이스; 상기 케이스는 열융착되는 내부수지층, 차단성 금속층, 외부수지층을 포함하고; 상기 내부수지층은 상기 전극조립체와 맞닿은 내면 중 적어도 한 면에 방열수지를 포함하는 접착층을 포함하고; 상기 전극조립체와 상기 케이스가 상기 접착층에 의해 부착된 것을 포함할 수 있다.The secondary battery according to the present invention for achieving this object is an electrode assembly; A case accommodating the electrode assembly; The case includes an inner resin layer, a barrier metal layer, and an outer resin layer to be heat-sealed; The inner resin layer includes an adhesive layer including a heat dissipating resin on at least one of the inner surfaces in contact with the electrode assembly; It may include that the electrode assembly and the case are attached by the adhesive layer.

또한 상기 방열수지는 에폭시계 수지, 아크릴, 실리콘, 세라믹 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.In addition, the heat dissipation resin may include any one or a mixture of two or more of epoxy resin, acrylic, silicone, and ceramic.

또한 상기 에폭시계 수지는 1 분자 중에 에폭시기를 적어도 2개 갖는 에폭시 수지를 포함할 수 있다.In addition, the epoxy resin may include an epoxy resin having at least two epoxy groups in one molecule.

또한 상기 접착층은 알루미나, 보론 나이트라이드, 알루미늄 나이트라이드중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함할 수 있다.In addition, the adhesive layer may further include any one or a mixture of two or more of alumina, boron nitride, and aluminum nitride.

또한 상기 접착층과 대면하는 케이스의 외면에 방열판 또는 쿨링핀을 더 포함할 수 있다.In addition, a heat sink or cooling pin may be further included on the outer surface of the case facing the adhesive layer.

또한 상기 접착층은 열전도층과 전지에서 발생한 가스를 흡착하는 가스 흡착층을 포함할 수 있다.In addition, the adhesive layer may include a heat conductive layer and a gas adsorption layer for adsorbing gas generated from the battery.

또한 상기 가스 흡착층은 접착력이 있는 물질을 포함할 수 있다.In addition, the gas adsorption layer may include a material having adhesive force.

또한 상기 가스 흡착층은 상기 열전도층과 무정형으로 배치된 것을 포함할 수 있다.In addition, the gas adsorption layer may include one disposed in an amorphous form with the heat conductive layer.

또한 상기 가스 흡착층은 전극조립체의 모서리부와, 상기 열전도층은 전극조립체의 중앙부와 케이스를 접착시키는 것을 포함할 수 있다.In addition, the gas adsorption layer may include a corner portion of the electrode assembly and the heat conductive layer bonding the center portion of the electrode assembly to the case.

또한 상기 접착층은 상기 내부수지층의 일부를 구성하는 것을 포함할 수 있다.In addition, the adhesive layer may include constituting a part of the inner resin layer.

또한 상기 접착층은 열전도도가 30W/mK이상인 것을 포함할 수 있다.In addition, the adhesive layer may include a thermal conductivity of 30 W / mK or more.

또한 차단성 금속층은 복수의 금속층들 사이에 열전도물질을 포함하는 층이 포함되는 구조인 것을 포함할 수 있다.In addition, the barrier metal layer may include a structure including a layer including a thermally conductive material between a plurality of metal layers.

또한 상기에 따른 리튬 이자전지를 포함하는 전지팩일 수 있다.In addition, it may be a battery pack including the lithium interest battery according to the above.

또한 상기 전지팩을 전원으로서 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스일 수 있다.In addition, it may be a device comprising the battery pack as a power source.

또한 상기 디바이스는 모바일 전자기기, 전지 기반 모터에 의해 동력을 받아 움직이는 파워 툴(power tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등을 포함하는 전기차; 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(electric golf cart); 전력저장용 시스템인 것을 특징으로 하는 디바이스일 수 있다.In addition, the device may include a mobile electronic device, a power tool that is powered by a battery-based motor and moves; Electric vehicles including electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), and the like; Electric two-wheeled vehicles including electric bicycles (E-bikes) and electric scooters (E-scooters); Electric golf cart; It may be a device characterized in that it is a power storage system.

이상에서 설명한 바와 같이, 본원 발명에 따른 전지 셀은 전지 내부의 열을 방출시켜 내부의 온도를 감소시킨다. 또한 전지 셀 내부의 열을 방출해 전지의 안정성을 증가시키고, 또한 열로 인한 전지의 손상 및 전지의 수명단축을 감소시킬 수 있다.As described above, the battery cell according to the present invention reduces the internal temperature by dissipating heat inside the battery. In addition, it is possible to increase the stability of the battery by dissipating heat inside the battery cell, and also reduce damage to the battery and shorten the life of the battery due to heat.

또한 셀 스웰링시 접착제를 적용함으로써 내부온도를 80℃까지 감소시킬 수 있고, 외부에 방열판이 존재하는 경우, 내부온도는 61℃까지 감소하여 그 효과를 증폭시킬 수 있다.In addition, by applying an adhesive during cell swelling, the internal temperature can be reduced to 80°C, and if there is a heat sink outside, the internal temperature can be reduced to 61°C to amplify the effect.

전극조립체와 케이스를 접착제로 붙여 내부 단락 등을 방지할 수 있는 효과도 추가적으로 얻을 수 있다.An additional effect of preventing internal short circuits can be obtained by attaching the electrode assembly and the case with an adhesive.

도 1은 기존의 전지의 구조를 나타낸 모형도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 단면도이다.
도3은 제1 실시예에 가스흡착층을 더한 접착층의 평면도이다.
도4는 제2 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 단면도이다.
도5는 기존의 전지의 스웰링시 내부온도를 나타낸 그래프이다.
도6은 전지조립체와 케이스 사이에 접착층을 둔 경우 스웰링시 전지 내부온도를 나타낸 그래프이다.
도7는 기존의 전지의 외부에 방열판이 존재한 경우 스웰링시 전지 내부온도를 나타낸 그래프이다.
도8은 전지조립체와 케이스 사이에 접착층을 두고, 그 전지케이스의 외부면에 방열판을 둔 경우, 스웰링시 전지 내부온도를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic diagram showing the structure of a conventional battery.
2 is a cross-sectional view of a pouch-type secondary battery according to the first embodiment.
3 is a plan view of an adhesive layer in which a gas adsorption layer is added to the first embodiment.
4 is a cross-sectional view of a pouch-type secondary battery according to a second embodiment.
5 is a graph showing the internal temperature during swelling of a conventional battery.
6 is a graph showing the internal temperature of the battery during swelling when an adhesive layer is placed between the battery assembly and the case.
7 is a graph showing the internal temperature of the battery during swelling when the heat sink is present outside the existing battery.
8 is a graph showing the internal temperature of the battery during swelling when an adhesive layer is placed between the battery assembly and the case, and a heat sink is placed on the outer surface of the battery case.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본원 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본원 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본원 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본원 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment in which one of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention in describing the operating principle of the preferred embodiment of the present invention in detail, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, the same reference numerals are used for parts having similar functions and functions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is said to be connected to another part, this includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which it is connected indirectly with another element interposed therebetween. In addition, the inclusion of a certain component does not exclude other components unless specifically stated to the contrary, but means that other components may be further included.

이하에서는, 본원 발명의 실시예를 참조하여 설명하지만, 이는 본원 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본원 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, it will be described with reference to the embodiments of the present invention, but this is for easier understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

본원 발명은 전극조립체; 상기 전극조립체를 수용하는 케이스; 상기 케이스는 열융착되는 내부수지층, 차단성 금속층, 외부수지층을 포함하고, 상기 내부수지층은 상기 전극조립체와 맞닿은 내면 중 적어도 한 면에 방열수지를 포함하는 접착층을 포함하고, 상기 전극조립체와 상기 케이스가 상기 접착층에 의해 부착된 것을 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다.The present invention is an electrode assembly; A case accommodating the electrode assembly; The case includes an inner resin layer, a barrier metal layer, and an outer resin layer to be heat-sealed, and the inner resin layer includes an adhesive layer including a heat dissipation resin on at least one of the inner surfaces in contact with the electrode assembly, and the electrode assembly And it provides a lithium secondary battery comprising the case is attached by the adhesive layer.

상기 케이스는 내부수지층, 차단성 금속층, 외부수지층 외에도 다른 층을 포함할 수 있다. 상기 내부수지층은 파우치의 실링재 역할을 한다. 내부수지층은 무연신 폴리프로필렌(CPP), 폴리프로필렌, 폴리프로필렌-부틸렌-에틸렌 삼원 공중합체, 염화 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌프로필렌 공중합체, 폴리에틸렌과 아크릴산 공중합체, 폴리프로필렌과 아크릴산의 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나가 사용될 수 있으며 바람직하게는 무연신 폴리프로필렌을 사용하는 것이 바람직하다.The case may include other layers in addition to the inner resin layer, the barrier metal layer, and the outer resin layer. The inner resin layer serves as a sealing material for the pouch. The inner resin layer is non-stretched polypropylene (CPP), polypropylene, polypropylene-butylene-ethylene terpolymer, chlorinated polypropylene, polyethylene, ethylene propylene copolymer, polyethylene and acrylic acid copolymer, polypropylene and acrylic acid copolymer And any one selected from the group consisting of a combination thereof may be used, and it is preferable to use unstretched polypropylene.

상기 차단성 금속층은 기계적 강도를 유지하면서 수분과 산소를 막아주는 역할을 하고 철(Fe), 탄소(C), 크롬(Cr) 및 망간(Mn)의 합금, 철(Fe), 탄소(C), 크롬(Cr) 및 니켈(Ni)의 합금, 또는 알루미늄(Al) 등이 사용될 수 있으며, 금속층으로서 알루미늄을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 또한 상기 차단성 금속층은 복수의 금속층들 사이에 열전도 물질을 포함하는 층이 포함될 수 있다.The barrier metal layer serves to prevent moisture and oxygen while maintaining mechanical strength, and an alloy of iron (Fe), carbon (C), chromium (Cr) and manganese (Mn), iron (Fe), carbon (C) , An alloy of chromium (Cr) and nickel (Ni), or aluminum (Al) may be used, and it may be preferable to use aluminum as a metal layer. In addition, the barrier metal layer may include a layer including a thermally conductive material between a plurality of metal layers.

상기 외부수지층은 기재 보호층으로 작용하고, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 및 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 중에서 선택된 1종의 단일층 또는 2종 이상의 복합층이 사용될 수 있으며, 나일론층을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.The outer resin layer acts as a base protective layer, and is a single layer selected from polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, nylon, low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE), and linear low density polyethylene (LLDPE). Alternatively, two or more composite layers may be used, and it may be preferable to use a nylon layer.

상기 케이스는 파우치의 하부 케이스에 전극조립체를 담을 수 있는 공간이 형성되어 있고, 이를 덮는 상부 케이스로 이루어질 수 있고, 파우치의 하부 케이스와 상부 케이스 모두에 전극조립체를 담을 수 있는 공간이 형성되어 있을 수 있다.In the case, a space for storing an electrode assembly is formed in a lower case of the pouch, and may be formed as an upper case covering the lower case of the pouch, and a space for storing the electrode assembly may be formed in both the lower case and the upper case of the pouch. have.

상기 접착층은 내부수지층의 일부에 형성되어 있을 수도 있고, 내부수지층과 전극조립체가 맞닿는 부분에 별도의 층으로 형성되어 있을 수 있으나, 내부 수지층의 일부로 형성되어 있는 것이 더 바람직하다. 상기 접착층은 전극조립체와 케이스가 만나는 면의 일부에 있을 수도 있으나, 전면에 도포되는 것이 바람직하다. 또한 접착층은 전극조립체와 케이스가 만나는 일면에 있을 수 있으나, 양면 모두에 도포되어 있는 것이 바람직하다. 이는 가스에 의해 파우치가 팽창시 셀이 한쪽으로 치우쳐 팽창에 따른 가스배출이 더뎌질 수 있으므로 내압조건에 부정적인 영향을 미칠 수 있기 때문이다.The adhesive layer may be formed on a part of the inner resin layer, or may be formed as a separate layer in a portion where the inner resin layer and the electrode assembly contact each other, but it is more preferable that the adhesive layer is formed as a part of the inner resin layer. The adhesive layer may be on a part of the surface where the electrode assembly and the case meet, but is preferably applied on the entire surface. In addition, the adhesive layer may be on one side where the electrode assembly and the case meet, but it is preferable that the adhesive layer is applied on both sides. This is because when the pouch is expanded by gas, the cell is skewed to one side and gas discharge due to the expansion may be delayed, which may negatively affect the internal pressure condition.

상기 전극조립체와 상기 케이스는 상기 접착층에 의해 밀착되고, 가스발생시에도 전극조립체와 케이스는 밀착된 거리를 유지한다. 이로 인해 전극조립체-케이스로 이어지는 열방출 효율은 유지될 수 있다.The electrode assembly and the case are in close contact with each other by the adhesive layer, and even when gas is generated, the electrode assembly and the case are kept in close contact with each other. Accordingly, the heat dissipation efficiency leading to the electrode assembly-case can be maintained.

상기 접착층은 방열수지로 이루어질 수 있다. 이러한 방열수지는 전해액이나 전극조립체에 영향을 주지 않는 물질이면 바람직하고 그 예로는 에폭시계 수지, 아크릴, 실리콘, 세라믹 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물 등 을 포함할 수 있다. 상기 접착층은 에폭시계나 실리콘으로 이루어지는 것이 바람직하다. 에폭시 화합물로서는, 예를 들어 비스(4-하이드록시페닐)메탄, 2,2'－비스(4-하이드록시페닐)프로판 또는 이 할로겐화물의 디글리시딜 에테르 및 이들의 축중합물(소위, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지 등), 부타디엔 디에폭시드, 비닐사이클로헥센 디옥사이드, 레조르신의 디글리시딜 에테르, 1,4-비스(2,3-에폭시프로폭시)벤젠, 4,4'－비스(2,3-에폭시프로폭시)디페닐 에테르, 1,4-비스(2,3-에폭시프로폭시)사이클로헥센, 비스(3,4-에폭시-6-메틸사이클로헥실메틸)아디페이트, 1,2-디옥시벤젠 또는 레조르시놀, 다가 페놀 또는 다가 알코올과 에피클로로하이드린을 축합시켜서 얻어지는 에폭시 글리시딜 에테르 또는 폴리글리시딜 에스테르, 페놀 노볼락, 크레졸 노볼락 등의 노볼락형 페놀 수지(또는, 할로겐화 노볼락형 페놀 수지)와 에피클로로하이드린을 축합 시켜서 얻어지는 에폭시 노볼락(즉, 노볼락형 에폭시 수지), 과산화법에 의해 에폭시화한 에폭시화 폴리올레핀, 에폭시화 폴리부타디엔, 나프탈렌 고리 함유 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 페놀 아랄킬형 에폭시 수지, 비페닐 아랄킬형 에폭시 수지, 사이클로펜타디엔형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 기존에 나와있는 바에 따르면 다오 코닝 사의 열접착제 SE 4485, 아렘코사(Aremco), 듀랄코사(Duralco)의 열전도성 접착제 등을 예로 들 수 있다. 이 중에서 에폭시계 수지는 1분자 중에 에폭시기를 적어도 2개 갖는 에폭시 수지를 포함할 수 있다.The adhesive layer may be made of a heat dissipating resin. The heat dissipating resin is preferably a material that does not affect the electrolyte or the electrode assembly, and examples thereof may include any one or a mixture of two or more of epoxy resin, acrylic, silicone, and ceramic. The adhesive layer is preferably made of epoxy or silicone. As an epoxy compound, for example, bis(4-hydroxyphenyl)methane, 2,2'-bis(4-hydroxyphenyl)propane or diglycidyl ether of this halide, and condensation polymerization products thereof (so-called bisphenol) F type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, etc.), butadiene diepoxide, vinylcyclohexene dioxide, diglycidyl ether of resorcin, 1,4-bis(2,3-epoxypropoxy)benzene, 4, 4'-bis(2,3-epoxypropoxy)diphenyl ether, 1,4-bis(2,3-epoxypropoxy)cyclohexene, bis(3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl)adi Nos such as epoxy glycidyl ether or polyglycidyl ester obtained by condensing pate, 1,2-dioxybenzene or resorcinol, polyhydric phenol or polyhydric alcohol with epichlorohydrin, phenol novolac, cresol novolac, etc. Epoxy novolac (i.e., novolac-type epoxy resin) obtained by condensing a rock-type phenol resin (or halogenated novolac-type phenol resin) and epichlorohydrin, an epoxidized polyolefin epoxidized by a peroxidation method, and an epoxidized poly Butadiene, naphthalene ring-containing epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin, biphenyl aralkyl type epoxy resin, cyclopentadiene type epoxy resin, and the like. Existing examples include Dao Corning's thermal adhesive SE 4485, Aremco's, and Duralco's thermally conductive adhesives. Among them, the epoxy resin may include an epoxy resin having at least two epoxy groups in one molecule.

상기 접착층의 방열효과를 높이기 위해 상기 수지에 열전도성 필러로서 알루미나, 보론 나이트라이드, 알루미늄 나이트라이드, 질화 규소 등의 질화물; 구리, 은, 금, 금속 규소 등의 금속; 다이아몬드 이들의 2종 이상의 조합중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물 등을 포함할 수 있다. 바람직하게는 알루미나가 바람직하다. 하지만 열전도성 필러는 열전도성이 우수하면서도 절연성을 가지는 물질이라면 그 제한이 없다. 또한 방열효과를 높이기 위해 상기 접착층은 초음파를 이용하여 개질되거나 경화될 수 있다.Nitrides such as alumina, boron nitride, aluminum nitride, and silicon nitride as thermally conductive fillers in the resin to increase the heat dissipation effect of the adhesive layer; Metals such as copper, silver, gold, and metallic silicon; Diamonds may include any one or a mixture of two or more of these two or more combinations. Preferably, alumina is preferred. However, the thermally conductive filler is not limited if it is a material having excellent thermal conductivity and insulating properties. In addition, in order to increase the heat dissipation effect, the adhesive layer may be modified or cured using ultrasonic waves.

상기 방열수지 및 열전도성 필러의 평균 분자량은 500 내지 10000일 수 있고, 상기 방열수지는 50~400 질량부 상기 열전도성 필러는 50~200 질량부일 수 있다. 상기 접착층의 1점에서의 점도는 -50℃내지 200℃에서 50 내지 150 SPC 일 수 있다. 더 바람직하게는 80 내지 90SPC 일 수 있고, 그보다 더 바람직하게는 86SPC일 수 있다.The average molecular weight of the heat dissipating resin and the thermally conductive filler may be 500 to 10000, and the heat dissipating resin may be 50 to 400 parts by mass, and the thermally conductive filler may be 50 to 200 parts by mass. The viscosity at one point of the adhesive layer may be 50 to 150 SPC at -50°C to 200°C. More preferably, it may be 80 to 90SPC, and more preferably, it may be 86SPC.

상기 접착층과 대면하는 케이스의 외면에 방열판 또는 쿨링핀을 더 포함할 수 있다. 방열판은 구리, 알루미늄, 은, 금, 니켈, 텅스텐, 탄소, 철 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 경제적 측면과 효율성을 고려하여 알루미늄 또는 구리로 이루어질 수 있다. 방열판의 모양은 제한이 없으나 사각형이 적절하다. 방열판의 면적은 케이스를 통해 전도되는 열을 방출하기에 적합하면 상관없으나, 그 효율을 위해 상기 접착층의 면적과 같거나 클 수 있다.A heat sink or cooling pin may be further included on the outer surface of the case facing the adhesive layer. The heat sink may be made of copper, aluminum, silver, gold, nickel, tungsten, carbon, iron, or an alloy thereof. Preferably, it may be made of aluminum or copper in consideration of economical aspects and efficiency. The shape of the heat sink is not limited, but a square is appropriate. The area of the heat sink is irrelevant as long as it is suitable for dissipating heat conducted through the case, but may be equal to or larger than the area of the adhesive layer for its efficiency.

쿨링핀은 판상의 금속체 상에 존재하는 절곡된 금속 플레이트로 이루어질 수 있다. 각 쿨링핀은 열을 전달하여 이를 배출하는 소재이면 제한되지 않는다. 구리, 알루미늄, 은, 금, 니켈, 텅스텐, 탄소, 철 또는 이들의 합금으로 이루어질 수도 있다. 바람직하게는 경제적 측면과 효율성을 고려하여 알루미늄 또는 구리로 이루어질 수 있다. 쿨링핀의 모양은 제한이 없으나 사각형이 적절하다. 쿨링핀의 면적은 케이스를 통해 전도되는 열을 방출하기에 적합하면 상관없으나, 그 효율을 위해 상기 접착층의 면적과 같거나 클 수 있다.The cooling pin may be formed of a bent metal plate present on a plate-shaped metal body. Each cooling fin is not limited as long as it is a material that transmits heat and discharges it. It may be made of copper, aluminum, silver, gold, nickel, tungsten, carbon, iron, or alloys thereof. Preferably, it may be made of aluminum or copper in consideration of economical aspects and efficiency. There is no limit to the shape of the cooling pin, but a square is appropriate. The area of the cooling pin is irrelevant as long as it is suitable for dissipating heat conducted through the case, but may be equal to or larger than the area of the adhesive layer for its efficiency.

마이크로 핀은 케이스 내부의 접착층에서 케이스 외부의 방열판 또는 쿨링핀으로 열을 전도시키기 위한 구조로, 차단성 금속층에서 외부수지층으로 돌출되어 있는 형태로 구성되어 있다. 마이크로 핀은 상기 방열수지를 포함하는 접착층과 방열판 또는 쿨링핀이 존재하는 부분에서 존재하며, 그 수는 많을수록 좋다. 다만 열에너지 전달이 균일하게 이루어지기 위해 상기 마이크로 핀은 일정한 간격으로 형성되는 것이 바람직하다. 마이크로 핀은 외부수지층을 관통하는 형태로 이루어질 수도 있다. The micro pin is a structure for conducting heat from the adhesive layer inside the case to the heat sink or cooling pin outside the case, and is constructed in a form protruding from the barrier metal layer to the outer resin layer. The micro fins are present in a portion where the adhesive layer including the heat dissipating resin and the heat sink or cooling fins exist, and the greater the number, the better. However, it is preferable that the micro-fins are formed at regular intervals in order to uniformly transfer heat energy. The micro pins may be formed to penetrate the outer resin layer.

상기 접착층은 열전도층과 가스흡착층을 포함할 수 있다. 열전도층은 상기접착층에서 전지의 성능에 영향을 주지 않으면서 열전도도가 높은 물질및 접착물질로 구성될 수 있다. 접착물질은 접착물질은 에폭시계, 페놀계, 멜라민계, 폴리이미드계, 폴리에스테르계, 우레탄계, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 및 폴리에테르우레탄계 물질들로 이루어진 군 중 하나 또는 이들의 화합물로 이루어질 수 있다. 이 중에서 에폭시계가 바람직하다. 또한 열전도도가 높은 물질은 상기 방열수지와 동일한 물질일 수 있다.The adhesive layer may include a heat conductive layer and a gas adsorption layer. The thermally conductive layer may be composed of a material and an adhesive material having high thermal conductivity without affecting the performance of the battery in the adhesive layer. The adhesive material may be made of one of the group consisting of epoxy-based, phenol-based, melamine-based, polyimide-based, polyester-based, urethane-based, polyethylene terephthalate-based and polyetherurethane-based materials, or a compound thereof. Among these, an epoxy type is preferable. In addition, the material having high thermal conductivity may be the same material as the heat dissipating resin.

가스 흡착층은 전지 내에서 발생한 가스를 흡착해 파우치의 팽창을 방지하여 전지의 안전성을 향상시킨다. 가스 흡착층은 가스 흡착물질이 가스 흡착층 전체 중량을 기준으로 10 중량% 내지 90 중량%로 포함되어 있을 수 있고, 구체적으로는 가스 흡착층의 전체 중량을 기준으로 20 중량% 내지 80 중량%로 포함되어 있을 수 있다. 상기 가스 흡착물질은 전극조립체 및 전해액 또는 고체전해질과 반응하지 않는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들자면, BaTiO3, PB(Mg3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT), hafnia (HfO2)SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, Y2O3, Al2O3, TiO2, 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 및 수산화칼륨(KOH)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 그들의 화합물로 이루어질 수 있다. 더 상세하게는 수산화나트륨, 수산화칼슘, 수산화 칼륨으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.The gas adsorption layer absorbs gas generated in the battery to prevent expansion of the pouch, thereby improving the safety of the battery. The gas adsorption layer may contain a gas adsorption material in an amount of 10% to 90% by weight based on the total weight of the gas adsorption layer, and specifically, 20 to 80% by weight based on the total weight of the gas adsorption layer. May be included. The gas adsorption material may be made of an electrode assembly and a material that does not react with an electrolyte or solid electrolyte. For example, BaTiO3, PB(Mg3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT), hafnia (HfO2)SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, Y2O3, Al2O3, TiO2, sodium hydroxide ( NaOH), calcium hydroxide (Ca(OH)2), and potassium hydroxide (KOH) may be composed of one selected from the group consisting of or a compound thereof. In more detail, it may be selected from the group consisting of sodium hydroxide, calcium hydroxide, and potassium hydroxide.

가스 흡착층은 접착물질을 포함할 수 있다. 상기 접착물질은 접착물질은 에폭시계, 페놀계, 멜라민계, 폴리이미드계, 폴리에스테르계, 우레탄계, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 및 폴리에테르우레탄계 물질들로 이루어진 군 중 하나 또는 이들의 화합물로 이루어질 수 있다.The gas adsorption layer may include an adhesive material. The adhesive material may be made of one of the group consisting of epoxy-based, phenolic, melamine-based, polyimide-based, polyester-based, urethane-based, polyethylene terephthalate-based and polyetherurethane-based materials, or a compound thereof.

상기 열전도층과 가스 흡착층은 무정형으로 매치되어 있을 수 있다. 바람직하게는 열전도층은 열이 주로 발생해 빠져나가기 힘든 중앙부에, 가스 흡착층은 전해액과 맞닿아 가스가 주로 발생하는 모서리부에 위치할 수 있다. 도3에서 볼 수 있듯 열전도층과 가스 흡착층은 전극조립체와 맞닿는 면에서 본 평면도상에서 직선형(도3(a),도3(b))으로 구분될 수도 있고, 곡선형(도3(c)내지 도3(e))으로 구분될 수 있지만, 열방출 표면적을 늘리면서 가스 흡착을 효율적으로 하기 위해서는 곡선형이 바람직하다. 또한 하부층 중 모서리부만이 가스 흡착층이고 그 외의 부분은 열전도층일 수 있다. 이는 가스 흡착은 전지케이스 내부에서 접촉하는 면에서만 일어나므로 그 부위로 한정하여 가스 흡착을 하도록 하고, 전극조립체에서 발생한 열을 밖으로 효율적으로 배출하기 위해 중앙면에서 밖으로 나가는 면적을 넓히기 위함이다. 이는 도3 (f)와 같이 계단식일 수도 있고, 가스 흡착층이 접착층의 전극조립체와 닿는 내부 모서리부에서 상기 내부 모서리부가 넓고 외부 모서리부가 좁아지는 삼각형(도3 (g)) 또는 원형(도3 (h)), 타원형(도3(i))의 형태로 있을 수도 있다. 상기 열 전도층의 범위는 전체 접착층 기준 30~100%, 가스 흡착층의 범위는 0~70%일 수 있다.The heat conductive layer and the gas adsorption layer may be matched in an amorphous form. Preferably, the heat-conducting layer may be located in a central portion where heat is mainly generated so that it is difficult to escape, and the gas adsorption layer may be located in a corner portion where gas is mainly generated by contacting the electrolyte. As can be seen in Fig. 3, the heat conduction layer and the gas adsorption layer may be divided into a straight type (Fig. 3(a), Fig. 3(b)) and a curved type (Fig. Although it can be divided into 3(e)), a curved shape is preferable in order to increase the heat dissipation surface area and efficiently absorb gas. In addition, only a corner portion of the lower layer may be a gas adsorption layer, and other portions may be a heat conductive layer. This is because gas adsorption occurs only on the contact surface inside the battery case, so that the gas adsorption is limited to that part, and to increase the area that goes out from the center surface to efficiently discharge the heat generated from the electrode assembly to the outside. This may be a stepwise type as shown in Fig. 3(f), and a triangle (Fig. 3(g)) or a circular shape (Fig. (h)), it may be in the form of an oval (Fig. 3(i)). The range of the heat conductive layer may be 30 to 100% based on the total adhesive layer, and the range of the gas adsorption layer may be 0 to 70%.

상기 접착층은 열전도도가 30W/mK 이상인 것을 포함한다. 가스흡착층과 열전도층이 함께 있는 경우에도 열전도도를 30W/mK 이상으로 유지할 수 있다. 상기 접착층의 열전도도의 상한은 높을수록 좋으나 500W/mK이하 일 수 있다. 이는 전극조립체와 전지케이스를 붙여 공기에 의한 열 대류보다 더 효율적으로 열을 이동시키게 된다. 이는 접착부에 열전도율을 향상시킬 수 있는 물질을 첨가함으로써 달성할 수 있다. 또한 더 효율적으로 열전도율을 높이기 위해 상기 부위의 전지케이스에 상응하는 바깥면에 방열판 또는 쿨링핀을 형성할 수 있다. 상기 열전도도는 상온 25 ℃에서 Mathis 사 TC-30을 사용하고 열전도도 측정을 위한 관련 규격은 ASTMC 518을 참고하여 측정할 수 있다. 추가적으로, 상기 장비 외에도 고체, 액체 및 Paste류의 열전도도를 동시 측정할 수 있는 장비를 이용한 열전도도의 측정이 가능하다.The adhesive layer includes those having a thermal conductivity of 30W/mK or more. Even when the gas adsorption layer and the heat conductive layer are present together, the thermal conductivity can be maintained at 30 W/mK or more. The higher the upper limit of the thermal conductivity of the adhesive layer, the better, but may be 500W/mK or less. This means that the electrode assembly and the battery case are attached to move heat more efficiently than thermal convection by air. This can be achieved by adding a material capable of improving thermal conductivity to the adhesive portion. In addition, in order to increase the thermal conductivity more efficiently, a heat sink or cooling fins may be formed on the outer surface corresponding to the battery case at the portion. The thermal conductivity may be measured using Mathis TC-30 at room temperature of 25° C., and the related standard for measuring thermal conductivity may be measured by referring to ASTMC 518. Additionally, in addition to the above equipment, it is possible to measure the thermal conductivity using a device capable of simultaneously measuring the thermal conductivity of solids, liquids and pastes.

본원 발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다. The invention of the present application will be described with reference to the drawings in detailed examples.

기존의 파우치형 케이스(도1)는 내부수지층(100), 차단성 금속층(200), 외부수지층(300)으로 이루어지고, 전극조립체(400)를 담을 수 있는 하부 케이스와 이를 덮는 상부 케이스로 구분된다. 이에 반해 본원발명의 제1 실시예는 도 2에 도시된 바와 같이 내부수지층(100), 차단성 금속층(200), 외부수지층(300)으로 구성된 파우치 케이스와 전극조립체(400)사이에 접착층(500)을 포함할 수 있다. 상기 접착층(500)은 내부수지층(100)의 일부일 수 있고, 외부로 돌출되어 있는 형태일 수도 있다. 다만 전지용량을 고려하였을 때, 상기 접착층(500)은 내부수지층(100)의 일부인 것이 바람직하다. 또한 상기 접착층(500)은 열전도도가 30W/mK이상 일 수 있고, 접착도가 86SPC 이상일 수 있다. 열전도도는 상기 방열부재를 접착층에 포함시키고 전극조립체와 케이스를 붙임으로 달성할 수 있다. 접착도는 열에 의한 접착층의 변형에도 유지되어야 하고, 파우치의 팽창시에도 전극조립체와 케이스를 밀착시킬 수 있는 점도를 유지하여야 한다. 또한 이러한 파우치의 팽창시에, 전극조립체가 케이스와 일면 또는 양면에 접착하여 있어 전극조립체의 손상이 가해질 우려가 있으므로, 접착층에 가스 흡착층을 포함하거나, 가스를 배출할 수 있는 별도의 방법이 부가될 수 있다.The conventional pouch-type case (FIG. 1) consists of an inner resin layer 100, a barrier metal layer 200, and an outer resin layer 300, and includes a lower case capable of holding an electrode assembly 400 and an upper case covering the same. It is divided into In contrast, the first embodiment of the present invention is an adhesive layer between the pouch case and electrode assembly 400 composed of the inner resin layer 100, the barrier metal layer 200, and the outer resin layer 300 as shown in FIG. It may include 500. The adhesive layer 500 may be a part of the inner resin layer 100 or may protrude to the outside. However, when considering the battery capacity, the adhesive layer 500 is preferably a part of the inner resin layer 100. In addition, the adhesive layer 500 may have a thermal conductivity of 30 W/mK or more and an adhesion of 86 SPC or more. Thermal conductivity can be achieved by including the heat dissipation member in the adhesive layer and attaching the electrode assembly and the case. The degree of adhesion should be maintained even when the adhesive layer is deformed due to heat, and the viscosity that allows the electrode assembly and the case to be in close contact with each other even when the pouch is expanded should be maintained. In addition, when the pouch is inflated, since the electrode assembly adheres to one or both sides of the case, there is a risk that damage to the electrode assembly may be inflicted, so a separate method of including a gas adsorption layer in the adhesive layer or discharging gas is added. Can be.

본원 발명의 제2실시예는 도4에 도시되어 있다. 본 발명의 제1 실시예의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 제2실시예는 제1실시예에 케이스의 외부수지층(300)의 바깥면에 방열판(600) 또는 쿨링핀(700)을 더 포함할 수 있다. 상기 방열판(600) 또는 쿨링핀(700)은 마이크로 핀으로 접착층(500)에서 발생한 열을 밖으로 이동시킬 수 있다. 이동된 열이 기계 본체에 전달되지 않도록 외부에 저온부재를 포함할 수 있고, 방열판 또는 쿨링핀에 의해 외부 배출을 유도하는 형태로 있을 수도 있다. 하기에서 언급하는 제2실시예는 케이스의 외부수지층(300)의 바깥면에 방열판(600)을 더 포함하고 있는 형태를 말한다.A second embodiment of the present invention is shown in Fig. 4. The same reference numerals are assigned to the same components as those of the first embodiment of the present invention, and detailed descriptions thereof will be omitted. The second embodiment may further include a heat sink 600 or a cooling fin 700 on the outer surface of the outer resin layer 300 of the case in the first embodiment. The heat sink 600 or the cooling fin 700 may move heat generated from the adhesive layer 500 to the outside by using micro fins. A low-temperature member may be included outside so that the transferred heat is not transferred to the machine body, or may be in a form in which external discharge is induced by a heat sink or cooling fin. The second embodiment mentioned below refers to a form in which the heat sink 600 is further included on the outer surface of the outer resin layer 300 of the case.

도6는 발열원을 알루미늄 파우치에 넣어 셀스웰링시 본원발명 제1실시예에 따른 내부 발열원의 온도를 나타낸 그래프이다. 상기 실험은 셀 내부에서 열이 발생하는 것을 모사하기 위해 20Ω의 저항을 실장한 기판을 놓고 해당 소자에 5V를 인가한다. 상기 기판은 상기 조건에서 1.25W를 소비하고, 이로 인해 상온에서 온도를 실측정 하였을 때 약 117℃의 포화온도를 가지게 되는 것을 사용한다. 이하 모든 실험예와 비교예는 동일한 실험조건으로 내부온도를 측정하였다. 도5와 비교하여 볼 때, 접착층(500)이 있는 경우 상기 기판의 상온에서의 포화온도(이하 기준 온도)보다 37℃감소하였지만(내부온도 80℃), 접착층이 없는 경우 기준온도보다 23℃증가하였다(내부온도 140℃). 따라서 접착층이 있는 경우 접착층이 없는 경우보다 전지 내부온도를 감소시켜 전지의 발화와 폭발 등을 방지할 수 있는 효과를 알 수 있다.6 is a graph showing the temperature of the internal heating source according to the first exemplary embodiment of the present invention during cell swelling by putting the heating source in an aluminum pouch. In the above experiment, in order to simulate the generation of heat inside the cell, a substrate mounted with a 20Ω resistor is placed and 5V is applied to the device. The substrate consumes 1.25W under the above conditions, and thus has a saturation temperature of about 117°C when the temperature is actually measured at room temperature. All of the experimental examples and comparative examples below were measured for internal temperature under the same experimental conditions. As compared with FIG. 5, when the adhesive layer 500 is present, the saturation temperature at room temperature (hereinafter referred to as reference temperature) of the substrate is reduced by 37°C (internal temperature 80°C), but when there is no adhesive layer, the temperature is increased by 23°C (Internal temperature 140°C). Therefore, when the adhesive layer is present, it can be seen that the internal temperature of the battery is reduced compared to the case where the adhesive layer is not present, thereby preventing ignition and explosion of the battery.

또한 도7의 접착층(500)이 없고 방열판(600)이 존재하는 전지 내부온도와 비교시에도 접착층이 존재하는 경우의 효과를 더 명확하게 알 수 있다. 기존 전지의 외부에 방열판이 존재하여도 접착층이 없으면, 기준온도보다 22℃ 증가하는 반면(내부온도 139℃), 전극조립체(400)와 케이스의 내부수지층(100) 사이에 접착층(500)이 존재하는 경우는 내부온도가 80℃이므로, 접착층이 전지 내부의 온도 감소에 더 효과적임을 알 수 있다. 이는 셀 스웰링으로 인해 알루미늄과 셀 사이에 공기층이 존재하면 내부 발열원의 온도가 외부로 방출이 힘들기 때문에 내부 보온효과에 따라 발열원의 온도보다 내부 온도가 상승함에 따른 결과로 예측된다.In addition, the effect of the presence of the adhesive layer can be more clearly seen when compared with the internal temperature of the battery in which there is no adhesive layer 500 and the heat sink 600 of FIG. 7 is present. Even if there is a heat sink outside of the existing battery, if there is no adhesive layer, the temperature increases by 22° C. (internal temperature 139° C.), whereas the adhesive layer 500 is formed between the electrode assembly 400 and the inner resin layer 100 of the case. When present, since the internal temperature is 80°C, it can be seen that the adhesive layer is more effective in reducing the temperature inside the battery. This is predicted as a result of an increase in the internal temperature than the temperature of the heating source according to the internal warming effect because the temperature of the internal heating source is difficult to emit to the outside when an air layer exists between the aluminum and the cell due to cell swelling.

도8은 접착층(500)과 방열판(600)이 존재하는 경우를 나타낸다. 도8과 같은 경우 내부온도가 기준온도보다 56℃감소하여, 61℃가 되므로, 전지케이스 외부에 존재하는 방열판(600)은 접착층(500)이 있을 경우, 방열효과를 더 효과적으로 발휘하고 접착층(500)이 없을 경우에는 방열효과가 미미하다는 것을 알 수 있다.8 shows a case in which the adhesive layer 500 and the heat sink 600 are present. In the case of Fig. 8, since the internal temperature decreases by 56°C from the reference temperature and becomes 61°C, the heat dissipation plate 600 existing outside the battery case exhibits a more effective heat dissipation effect when the adhesive layer 500 is present and the adhesive layer 500 In the absence of ), it can be seen that the heat dissipation effect is insignificant.

본원발명은 상기와 같은 리튬 이차전지를 포함하는 전지팩일 수 있고, 상기 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 디바이스 일 수 있다. 또한 상기 디바이스는 모바일 전자기기, 전지 기반 모터에 의해 동력을 받아 움직이는 파워 툴(power tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등을 포함하는 전기차; 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(electric golf cart); 전력저장용 시스템일 수 있다.The present invention may be a battery pack including the lithium secondary battery as described above, and may be a device including the battery pack as a power source. In addition, the device may include a mobile electronic device, a power tool that is driven by a battery-based motor; Electric vehicles including electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), and the like; Electric two-wheeled vehicles including electric bicycles (E-bikes) and electric scooters (E-scooters); Electric golf cart; It may be a system for power storage.

본원 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본원 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.Those of ordinary skill in the field to which the present invention belongs will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

100 : 내부수지층
200 : 차단성 금속층
300 : 외부수지층
400 : 전극조립체
500 접착층
510 : 열전도층
520 : 가스흡착층
600 : 방열판
700 : 쿨링핀
800 : 마이크로 핀100: inner resin layer
200: barrier metal layer
300: outer resin layer
400: electrode assembly
500 adhesive layer
510: heat conductive layer
520: gas adsorption layer
600: heat sink
700: cooling pin
800: micro pin

Claims (15)

전극조립체;
상기 전극조립체를 수용하는 케이스;
상기 케이스는 열융착되는 내부수지층, 차단성 금속층, 외부수지층을 포함하고;
상기 내부수지층은 상기 전극조립체와 맞닿은 내면 중 적어도 한 면에 방열수지를 포함하는 접착층을 포함하고;
상기 전극조립체와 상기 케이스가 상기 접착층에 의해 부착된 것을 포함하는 리튬 이차전지Electrode assembly;
A case accommodating the electrode assembly;
The case includes an inner resin layer, a barrier metal layer, and an outer resin layer to be heat-sealed;
The inner resin layer includes an adhesive layer including a heat dissipating resin on at least one of the inner surfaces in contact with the electrode assembly;
Lithium secondary battery comprising the electrode assembly and the case attached by the adhesive layer 제1항에 있어서,
상기 방열수지는 에폭시계 수지, 아크릴, 실리콘, 세라믹 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함하는 리튬 이차전지The method of claim 1,
The heat dissipation resin is a lithium secondary battery containing any one or a mixture of two or more of epoxy resin, acrylic, silicon, ceramic 제2항에 있어서,
상기 에폭시계 수지는 1 분자 중에 에폭시기를 적어도 2개 갖는 에폭시 수지를 포함하는 리튬 이차전지The method of claim 2,
The epoxy resin is a lithium secondary battery including an epoxy resin having at least two epoxy groups in one molecule 제1항에 있어서,
상기 접착층은 알루미나, 보론 나이트라이드, 알루미늄 나이트라이드중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함하는 리튬 이차전지The method of claim 1,
The adhesive layer is a lithium secondary battery further comprising any one or a mixture of two or more of alumina, boron nitride, and aluminum nitride 제1항에 있어서,
상기 접착층과 대면하는 케이스의 외면에 방열판 또는 쿨링핀을 더 포함하는 리튬 이차전지The method of claim 1,
Lithium secondary battery further comprising a heat sink or cooling pin on the outer surface of the case facing the adhesive layer 제1항에 있어서,
상기 접착층은 열전도층과 전지에서 발생한 가스를 흡착하는 가스 흡착층을 포함하는 리튬 이차전지The method of claim 1,
The adhesive layer is a lithium secondary battery comprising a heat conductive layer and a gas adsorption layer for adsorbing gas generated from the battery 제6항에 있어서,
상기 가스 흡착층은 접착력이 있는 물질을 포함하는 리튬 이차전지The method of claim 6,
The gas adsorption layer is a lithium secondary battery containing a material having adhesive force 제6항에 있어서,
상기 가스 흡착층은 상기 열전도층과 무정형으로 배치된 것을 포함하는 리튬 이차전지The method of claim 6,
The gas adsorption layer is a lithium secondary battery comprising the heat conductive layer and the amorphous arrangement 제8항에 있어서,
상기 가스 흡착층은 전극조립체의 모서리부와, 상기 열전도층은 전극조립체의 중앙부와 케이스를 접착시키는 것을 포함하는 리튬 이차전지The method of claim 8,
The gas adsorption layer is a lithium secondary battery comprising adhering the edge portion of the electrode assembly and the heat conductive layer to the center portion of the electrode assembly and the case 제1항에 있어서,
상기 접착층은 상기 내부 수지층의 일부를 구성하는 것을 포함하는 리튬 이차전지.The method of claim 1,
The lithium secondary battery comprising the adhesive layer constituting a part of the inner resin layer. 제1항에 있어서,
상기 접착층은 열전도도가 30W/mK이상인 것을 포함하는 리튬 이차전지The method of claim 1,
The adhesive layer is a lithium secondary battery comprising a thermal conductivity of 30 W / mK or more 제1항에 있어서,
상기 차단성 금속층은 복수의 금속층들 사이에 열전도 물질을 포함하는 층이 포함되는 구조인 것을 포함하는 리튬 이차전지The method of claim 1,
The barrier metal layer is a lithium secondary battery comprising a layer including a thermally conductive material between a plurality of metal layers 제 1항 내지 12항 중 어느 한 항에 따른 리튬 이차전지를 포함하는 전지팩A battery pack comprising the lithium secondary battery according to any one of claims 1 to 12 제 13항에 따른 전지팩을 전원으로서 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device comprising the battery pack according to claim 13 as a power source. 제 14항에 있어서,
상기 디바이스는 모바일 전자기기, 전지 기반 모터에 의해 동력을 받아 움직이는 파워 툴(power tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등을 포함하는 전기차; 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(electric golf cart); 전력저장용 시스템인 것을 특징으로 하는 디바이스The method of claim 14,
The device includes a mobile electronic device, a power tool that is powered by a battery-based motor and moves; Electric vehicles including electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), and the like; Electric two-wheeled vehicles including electric bicycles (E-bikes) and electric scooters (E-scooters); Electric golf cart; Device characterized in that it is a system for power storage
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