KR20220014566A - Pouch-type battery with CPP tape coated by absorbent - Google Patents

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KR20220014566A
KR20220014566A KR1020200094309A KR20200094309A KR20220014566A KR 20220014566 A KR20220014566 A KR 20220014566A KR 1020200094309 A KR1020200094309 A KR 1020200094309A KR 20200094309 A KR20200094309 A KR 20200094309A KR 20220014566 A KR20220014566 A KR 20220014566A
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Abstract

The present invention relates to a pouch-type secondary battery including: a protective film attached to at least a part of a welding unit of an electrode tab and an electrode lead; and an adsorption coating layer including an adsorbent added to one surface of the protective film, wherein the protective film having the adsorption coating layer is added to the welding unit of the electrode tab and the electrode lead to protect the welding unit and to rapidly adsorb gas generated in the battery, thereby minimizing swelling as much as possible.

Description

흡착코팅층 및 이를 포함하는 파우치형 전지{Pouch-type battery with CPP tape coated by absorbent}Adsorption coating layer and pouch-type battery including same {Pouch-type battery with CPP tape coated by absorbent}

본원발명은 가스 흡착코팅층 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다. 구체적으로 전극탭과 전극리드 용접부에 부가되는 보호필름; 및 상기 용접부에 대면하는 상기 보호필름의 타면에 코팅된 가스 흡착제를 포함하는 가스 흡착코팅층 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a gas adsorption coating layer and a secondary battery including the same. Specifically, a protective film added to the electrode tab and the electrode lead welding portion; and a gas adsorption coating layer comprising a gas adsorbent coated on the other surface of the protective film facing the welding part, and a pouch-type secondary battery comprising the same.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.With the increase in technology development and demand for mobile devices, the demand for secondary batteries is also rapidly increasing. Among them, lithium secondary batteries, which have high energy density and operating voltage, and excellent preservation and lifespan characteristics, are widely used in various electronic products as well as various mobile devices. It is widely used as an energy source.

리튬 이차전지는 그것의 외형에 따라 크게 원통형 전지, 각형 전지, 파우치형 전지 등으로 분류되며, 전해액의 형태에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지, 전고체 전지 등으로 분류되기도 한다.Lithium secondary batteries are largely classified into cylindrical batteries, prismatic batteries, and pouch-type batteries according to their appearance, and are also classified into lithium ion batteries, lithium ion polymer batteries, lithium polymer batteries, and all-solid-state batteries according to the type of electrolyte. .

모바일 기기의 소형화 경향으로 두께가 얇은 전지에 대한 수요가 증가하고 있으며, 형태의 변형이 용이하고 제조비용이 저렴하며 중량이 작은 파우치형 전지에 대한 관심이 높다.Demand for thin batteries is increasing due to the trend toward miniaturization of mobile devices, and there is a high interest in pouch-type batteries that are easy to deform in shape, have low manufacturing cost, and have low weight.

파우치형 전지는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 내부에 전극조립체와 전해질이 밀봉되어 있는 전지를 말한다. 파우치형 케이스에 수납되는 전극조립체는 젤리-롤형 (권취형), 스택형(적층형), 또는 복합형(스택/폴딩형)의 구조로 이루어져 있을 수 있다.The pouch-type battery refers to a battery in which an electrode assembly and an electrolyte are sealed inside a pouch-type case of a laminate sheet. The electrode assembly accommodated in the pouch-type case may have a structure of a jelly-roll type (winding type), a stack type (stacking type), or a complex type (stacking/folding type).

도 1에는 스택형 전극조립체를 포함하고 있는 종래의 파우치형 이차전지의 일반적인 구조가 도시되어 있다.1 shows a general structure of a conventional pouch-type secondary battery including a stack-type electrode assembly.

도 1을 참조하면, 파우치형 이차전지(10)는, 전극조립체(30), 전극조립체(30)로부터 연장되어 있는 전극탭들(40, 50), 전극탭들(40, 50)에 용접되어 있는 전극리드들(60, 70), 및 전극조립체(30)를 수용하는 전지케이스(20)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the pouch-type secondary battery 10 is welded to an electrode assembly 30 , electrode tabs 40 , 50 extending from the electrode assembly 30 , and electrode tabs 40 , 50 . and a battery case 20 for accommodating the electrode leads 60 , 70 , and the electrode assembly 30 .

전극조립체(30)는 분리막이 개재된 상태에서 양극과 음극이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어져 있다. 전극탭들(40, 50)은 전극조립체(30)의 각 극판으로부터 연장되어 있다. 전극리드들(60, 70)은 각 극판으로부터 연장된 복수 개의 전극탭들(40, 50)과, 예를 들어 초음파 용접에 의해 각각 전기적으로 연결되어 있으며 전지케이스(20)의 외부로 일부가 노출되어 있다. 전극탭과 전극리드의 초음파 용접은 20㎑ 정도의 높은 초음파에 의해 발생된 고주파 진동을 인가하여, 전극탭과 전극리드 사이의 경계면에서 혼(Horn)과 엔빌(Anvil)의 작동에 따라 진동에너지가 마찰에 의해 열에너지로 변환되면서 급속히 용접이 이루어진다.The electrode assembly 30 is a power generating element in which an anode and a cathode are sequentially stacked with a separator interposed therebetween, and has a stacked or stacked/folding structure. The electrode tabs 40 and 50 extend from each electrode plate of the electrode assembly 30 . The electrode leads 60 and 70 are electrically connected to a plurality of electrode tabs 40 and 50 extending from each electrode plate, for example, by ultrasonic welding, and some of them are exposed to the outside of the battery case 20 . has been Ultrasonic welding of electrode tabs and electrode leads applies high-frequency vibration generated by ultrasonic waves as high as 20 kHz, and vibration energy is generated according to the operation of the horn and anvil at the interface between the electrode tab and the electrode lead. Welding occurs rapidly as it is converted into thermal energy by friction.

전극탭들(40, 50)과 전극리드들(60, 70)을 연결하기 위한 용접으로 인하여 용접면의 상태가 매끄럽지 못한 바, 상기 용접면이 전지케이스(20)의 내부와 직접 접촉하는 경우 절연불량이 발생할 우려가 있다. 상기 용접면과 전지케이스(20) 내부와의 접촉을 방지하기 위하여 보호필름(90)을 부착된다. 전지케이스(20)와의 밀봉도를 높이는 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 위해 전극리드와 전지케이스 사이에는 절연필름(80)이 부착되어 있다.Due to welding for connecting the electrode tabs 40 and 50 and the electrode leads 60 and 70 , the welding surface is not smooth. Insulation when the welding surface is in direct contact with the inside of the battery case 20 . There is a possibility that a defect may occur. A protective film 90 is attached to prevent contact between the welding surface and the inside of the battery case 20 . An insulating film 80 is attached between the electrode lead and the battery case in order to increase the sealing degree with the battery case 20 and to secure an electrical insulation state.

전해질에 함침된 전극조립체(30)를 전지케이스(20) 내부 공간부(미도시)에 안착한 상태에서 전지케이스(20)의 외주면을 열융착시키며, 실링부가 형성된다.In a state in which the electrode assembly 30 impregnated in the electrolyte is seated in the inner space (not shown) of the battery case 20, the outer peripheral surface of the battery case 20 is thermally fused, and a sealing part is formed.

파우치형 전지는 과충전, 고온 노출, 내부 단락 등이 유발되었을 때, 전해질의 분해로 인한 다량의 가스가 발생하면서 전지케이스가 부풀어오르는 이른바 스웰링(swelling) 현상이 나타난다. 스웰링 현상은 밀봉된 케이스 내부에 고압을 유발하면서, 전해질 분해를 더욱 촉진하여 폭발을 초래할 수 있다. 또한, 발생한 가스로 인해 전지케이스의 중앙 부위가 부풀어 오르면서 전지의 변형을 유발하고 그로 인해 단락이 발생하는 문제점을 가지고 있다.In pouch-type batteries, when overcharge, high temperature exposure, internal short circuit, etc. are induced, a large amount of gas is generated due to the decomposition of the electrolyte and the battery case swells, a so-called swelling phenomenon appears. The swelling phenomenon may cause an explosion by further accelerating electrolyte decomposition while inducing high pressure inside the sealed case. In addition, the central portion of the battery case swells due to the generated gas, which causes deformation of the battery, thereby causing a short circuit.

따라서, 이러한 문제점들을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높다. Accordingly, there is a high need for a technology capable of fundamentally solving these problems.

본원발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전극탭과 전극리드의 결합부에 적용되어 용접부를 보호하고 및 전지내에서 발생하는 가스를 신속하게 흡착할 수 있는 보호부재를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 저비용으로도 파우치형 이차전치의 스웰링을 최대한 억제할 수 보호부재 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지를 게공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a protection member that is applied to the coupling part of the electrode tab and the electrode lead to protect the welding part and to quickly adsorb the gas generated in the battery in order to solve the above problems. do. In addition, it is to provide a protective member capable of maximally suppressing swelling of the pouch-type secondary anterior teeth at low cost and a pouch-type secondary battery including the same.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 적층 구조의 전극조립체; 상기 전극조립체를 내부에 수용하는 파우치형 케이스를 포함하는 파우치형 전지에 있어서,In order to solve the above problems, an electrode assembly having a stacked structure including an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode; In the pouch-type battery comprising a pouch-type case accommodating the electrode assembly therein,

상기 전극조립체의 전극탭과 상기 파우치형 전지의 외부로 돌출되는 전극리드는 용접에 의해 전기적으로 상호 연결된 용접부를 형성하고 있고, 상기 용접부의 적어도 일부에는 보호필름이 부착되어 있으며, 상기 보호필름의 외면에는 흡착제를 포함하는 흡착코팅층이 부가된 파우치형 전지를 제공한다.The electrode tab of the electrode assembly and the electrode lead protruding to the outside of the pouch-type battery form a welding part electrically interconnected by welding, and a protective film is attached to at least a portion of the welding part, and the outer surface of the protective film provides a pouch-type battery to which an adsorption coating layer containing an adsorbent is added.

상기 흡착제는 수소와 이산화탄소를 흡착하는 것으로서, 구체적으로 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), 수산화칼륨(KOH), dipeptide 기반 물질, 유기 제올라이트 및 3,3′,4,4′-tetra(trimethylsilylethynyl)biphenyl을 포함하는 그룹에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.The adsorbent adsorbs hydrogen and carbon dioxide, specifically BaTiO 3 , PB(Mg 3 Nb 2/3 )O 3 -PbTiO 3 (PMN-PT), hafnia (H f O 2 )SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2 , sodium hydroxide (NaOH), calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ), potassium hydroxide (KOH), dipeptide-based substances , organic zeolite and 3,3′,4,4′-tetra(trimethylsilylethynyl)biphenyl may be at least one selected from the group consisting of.

상기 흡착코팅층은 상기 보호필름의 전체 외면 대비 50% 내지 100%의 면적이고, 상기 보호필름의 두께는 10㎛ 내지 100㎛이다. 상기 흡착코팅층의 두께는 상기 보호필름 두께의 40% 내지 60%이며, The adsorption coating layer has an area of 50% to 100% of the total outer surface of the protective film, and the protective film has a thickness of 10 µm to 100 µm. The thickness of the adsorption coating layer is 40% to 60% of the thickness of the protective film,

상기 보호필름은 상기 전극탭과 상기 전극리드의 용접부에서 더 연장되어 상기 전극탭 및 상기 전극리드의 표면에도 배치될 수 있으며, 상기 보호필름은 상기 전극탭과 상기 전극리드의 용접부 전체를 덮을 수 있는 크기이고, 상기 보호필름과 상기 전극탭과 상기 전극리드의 용접부 사이에는 보호필름 접착층이 부가되며, 상기 보호필름 접착측은 상기 용접부 전체를 덮을 수 있는 크기이다.The protective film may further extend from the welding portion of the electrode tab and the electrode lead to be disposed on the surface of the electrode tab and the electrode lead, and the protective film may cover the entire welding portion of the electrode tab and the electrode lead. size, and a protective film adhesive layer is added between the protective film, the electrode tab, and the welding part of the electrode lead, and the protective film adhesive side is sized to cover the entire welding part.

상기 보호필름의 상단면에 대응하는 전지케이스는 상기 흡착코팅층의 두께 및 면적만큼의 미세 그루부를 형성할 수 있다.The battery case corresponding to the upper surface of the protective film may form fine grooves corresponding to the thickness and area of the adsorption coating layer.

본원발명은 상기 구성 중 가능한 조합을 통한 추가의 구성으로 제공할 수 있다.The present invention can be provided in additional configurations through possible combinations of the above configurations.

본원발명에 따른 흡착코팅층이 부가된 보호필름은 전극탭과 전극리드의 용접부를 감싸며 배치되어, 용접부를 보호하고 전지내에 발생하는 가스를 신속히 흡착할 수 있어 스웰링을 효과적으로 억제할 수 있는바, 전지의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다.The protective film with an adsorption coating layer according to the present invention is disposed to surround the welding part of the electrode tab and the electrode lead, and it can protect the welding part and rapidly adsorb the gas generated in the battery, thereby effectively suppressing swelling. It has the advantage of further improving the safety of

도 1은 종래의 파우치형 이차전지의 모식도이다.
도 2는 본원발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지 전극리드 부분에 대한 투시 평면도이다.
도 3은 종래의 파우치형 이차전지에 있어서, 전극탭 및 전극리드 용접부에 보호필름이 배치된 상태를 모식적으로 나타낸 측면도이다.
도 4는 본원발명의 일 실시예에 따른 전극탭 및 전극리드 용접부에 흡착코팅층이 부가된 보호필름이 배치된 상태를 모식적으로 나타낸 측면도이다.
도 5는 본원발명의 일 실시예에 따른 흡착코팅층이 부가된 보호필름이 배치된 상태로 파우치형 전지가 열융착된 결합상태를 나타낸 측면도이다.
도 6은 본원발명의 일 실시예에 따른 흡착코팅층이 기체를 흡착하여 팽창된 상태를 나타낸 파우치형 전지의 측면도이다.1 is a schematic diagram of a conventional pouch-type secondary battery.
2 is a perspective plan view of an electrode lead portion of a pouch-type secondary battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view schematically illustrating a state in which a protective film is disposed on an electrode tab and an electrode lead welding portion in a conventional pouch-type secondary battery.
4 is a side view schematically illustrating a state in which a protective film having an adsorption coating layer added thereto is disposed on the electrode tab and the electrode lead welding portion according to an embodiment of the present invention.
5 is a side view illustrating a bonding state in which a pouch-type battery is heat-sealed with a protective film having an adsorption coating layer added thereto according to an embodiment of the present invention.
6 is a side view of a pouch-type battery showing a state in which the adsorption coating layer is expanded by adsorbing gas according to an embodiment of the present invention.

본 출원에서 "포함한다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprises", "have", or "include" are intended to designate that the features, numbers, steps, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, and one or more other It should be understood that this does not preclude the possibility of addition or presence of features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

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 throughout the drawings for parts having similar functions and functions. Throughout the specification, when it is said that a certain part is connected to another part, it includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which it is indirectly connected with another element interposed therebetween. In addition, the inclusion of any component does not exclude other components unless otherwise stated, but means that other components may be further included.

이하, 본원발명에 대한 이해를 돕기 위해 본원발명을 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in order to help the understanding of the present invention.

도 2는 본원발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지 전극리드 부분에 대한 투시 평면도이다.2 is a perspective plan view of an electrode lead portion of a pouch-type secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하여 설명하면, 전극탭(110)및 전극리드(120)는 일정 부분이 상하로 겹치도록 용접한 용접부(130)를 구성하고, 상기 용접부(130)의 외면에는 전극탭(110) 방향 및 전극리드(120) 방향으로 연장된 면적의 보호필름(140)이 위치하고 있다.Referring to FIG. 2 , the electrode tab 110 and the electrode lead 120 constitute a welding part 130 welded so that a certain portion overlaps up and down, and the electrode tab 110 is disposed on the outer surface of the welding part 130 . A protective film 140 having an area extending in the direction and the electrode lead 120 direction is positioned.

도 3은 종래의 파우치형 이차전지에 있어서, 전극탭 및 전극리드 용접부에 보호필름이 배치된 상태를 모식적으로 나타낸 측면도이고, 도 4는 본원발명의 일 실시예에 따른 전극탭 및 전극리드 용접부에 흡착코팅층이 부가된 보호필름이 배치된 상태를 모식적으로 나타낸 측면도이다.3 is a side view schematically showing a state in which a protective film is disposed on an electrode tab and an electrode lead welding part in a conventional pouch-type secondary battery, and FIG. 4 is an electrode tab and electrode lead welding part according to an embodiment of the present invention. It is a side view schematically showing a state in which a protective film having an adsorption coating layer added thereto is disposed.

도 3을 참조하면, 전극탭(210) 및 전극리드(220)는 일정 부분이 상하로 겹치도록 위치한 용접부(230)를 구성하고, 상기 용접부(230)를 기준으로 전극탭(210) 방향 및 전극리드(220) 방향으로 연장된 보호필름(240)이 전극탭(210)의 하면 및 전극리드(220)의 상면에 각각 위치하고 있다. 상기 보호필름(240)은 열융착성 고분자 수지로 이루어져 있기 때문에 일정한 온도 및 압력을 가하는 경우 상기 보호필름(240)이 용융되어 용접부(230)의 주변 둘레를 충분히 감싸게 된다. 이와 같은 보호필름(240)에 의하여 초음파 용접으로 인해 거칠어진 용접부(230)의 표면이 케이스 내면과 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the electrode tab 210 and the electrode lead 220 constitute a welding part 230 positioned so that a certain portion overlaps vertically, and the electrode tab 210 direction and the electrode based on the welding part 230 . The protective film 240 extending in the direction of the lead 220 is positioned on the lower surface of the electrode tab 210 and the upper surface of the electrode lead 220 , respectively. Since the protective film 240 is made of a heat-sealable polymer resin, when a constant temperature and pressure are applied, the protective film 240 melts and sufficiently surrounds the periphery of the welding part 230 . The protective film 240 may prevent the surface of the welded portion 230 roughened due to ultrasonic welding from coming into direct contact with the inner surface of the case.

도 4를 참조하면, 전극탭(310) 및 전극리드(320)는 일정 부분이 상하로 겹치도록 위치한 용접부(330)를 구성하고, 상기 용접부(330)를 기준으로 전극탭(310) 방향 및 전극리드(320) 방향으로 연장된 면적의 흡착필름(360)이 용접부(330)의 주변을 둘러싸고 있다. 상기 흡착필름(360)의 보호필름(340)은 상기 전극탭(310)의 하면 및 전극리드(320)의 상면까지 접해 있고, 상기 보호필름(340)에 코팅된 흡착코팅층(350)은 전지케이스의 내면에 대면하여 전지케이스 내면에 접하는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 4 , the electrode tab 310 and the electrode lead 320 constitute a welding part 330 positioned so that a certain part overlaps vertically, and the electrode tab 310 direction and the electrode with respect to the welding part 330 . The adsorption film 360 having an area extending in the direction of the lead 320 surrounds the periphery of the welding part 330 . The protective film 340 of the adsorption film 360 is in contact with the lower surface of the electrode tab 310 and the upper surface of the electrode lead 320 , and the adsorption coating layer 350 coated on the protective film 340 is the battery case. It is characterized in that it is in contact with the inner surface of the battery case by facing the inner surface of the.

따라서 상기 보호필름(340)은 열융착성 고분자 수지로 이루어져 있기 때문에 일정한 온도 및 압력을 가하는 경우 상기 보호필름(340)이 용융되어 용접부(330)의 주변 둘레를 충분히 감싸게 된다.Therefore, since the protective film 340 is made of a heat-sealable polymer resin, when a constant temperature and pressure are applied, the protective film 340 melts and sufficiently surrounds the periphery of the welding part 330 .

이러한 보호필름(340)은 일정한 온도 이상에서 융해되어 전극탭 및 전극리드 결합부에 융착이 되는 것이라면 그 종류가 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로, 폴리에틸렌(PE), 무연신 폴리프로필렌(CPP), 폴리에스테르, 폴리우레탄 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상으로 이루어질 수 있다.The type of the protective film 340 is not particularly limited as long as it is melted at a certain temperature or higher to be fusion-bonded to the electrode tab and the electrode lead, but specifically, polyethylene (PE), non-stretched polypropylene (CPP), poly It may be made of one or more selected from the group consisting of esters, polyurethanes and polyimides.

상기 전극탭 및 전극리드 결합부의 상면 및 하면에서 높은 온도 및/또는 압력을 인가하면, 용접부(330)의 상면 및 하면에 위치한 보호필름의 열융착성 고분자 수지가 용융되어 상기 전극탭 및 전극리드 용접부(330)를 밀봉함으로써, 보호필름(340)을 안정적으로 고정시킬 수 있다.When a high temperature and/or pressure is applied to the upper and lower surfaces of the electrode tab and the electrode lead coupling part, the heat-fusible polymer resin of the protective film located on the upper and lower surfaces of the welding part 330 is melted to melt the electrode tab and the electrode lead welding part. By sealing the 330, the protective film 340 can be stably fixed.

한편, 상기 보호필름(340)의 두께는 10㎛ 내지 100㎛의 범위에서 형성되는 바, 전극탭(310) 및 전극리드(320)의 두께를 고려하여, 용접부(330)를 충분히 감쌀 수 있는 동시에 열융착 시 상기 흡착코팅층(350)의 바깥으로 흘러내지 않을 정도의 두께로 적절한 범위에서 선택될 수 있다. 상기 보호필름(340)의 두께가 10㎛보다 얇은 경우에는 용접부를 완전히 밀봉하는데 필요한 양이 부족할 수 있으며, 100㎛보다 두꺼운 경우에는 용융된 보호필름이 흘러나올 수 있으므로 바람직하지 않다.On the other hand, the thickness of the protective film 340 is formed in the range of 10㎛ to 100㎛, in consideration of the thickness of the electrode tab 310 and the electrode lead 320, the welding portion 330 can be sufficiently covered at the same time A thickness that does not flow out of the adsorption coating layer 350 during thermal fusion may be selected within an appropriate range. When the thickness of the protective film 340 is thinner than 10 μm, the amount required to completely seal the weld may be insufficient, and when it is thicker than 100 μm, the molten protective film may flow out, which is not preferable.

또한, 상기 보호필름(340)의 접착 길이는 상기 전극탭(310)과 상기 전극리드(320)의 용접부(330) 길이 이상의 크기로 형성되고, 보호필름(340)의 접착 폭은 상기 용접부(330)의 폭 이상의 크기로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the adhesive length of the protective film 340 is formed to be greater than or equal to the length of the welding portion 330 between the electrode tab 310 and the electrode lead 320 , and the bonding width of the protective film 340 is greater than the welding portion 330 . ) is preferably formed in a size greater than or equal to the width.

상기 흡착코팅층(350)은 전극조립체의 두께를 최소화하면서도 가스 흡착에 대한 신뢰성이 담보될 수 있는 두께로 이루어지며, 상세하게는 상기 흡착코팅층(350)의 두께가 보호필름(340) 두께의 20% 내지 80%의 범위로 이루어 질 수 있고, 바람직하게는 40% 내지 60%의 범위로 이루어 질 수 있다. 상기 흡착코팅층(350)의 두께가 보호필름(340) 두께의 20% 미만일 경우 전지 내 발생 가스를 순간 흡착하여 전지케이스 스웰링(swelling)을 억제하는 효과가 미흡하고, 90% 이상일 경우에는 파우치 케이스가 손상될 수 있거나, 상기 흡착코팅층(350)이 부착된 부위의 테라스부 외면에 불규칙하게 도드라져 테라스부가 쉽게 파손되는 문제점이 있다.The adsorption coating layer 350 is made of a thickness that can ensure reliability for gas adsorption while minimizing the thickness of the electrode assembly, in detail, the thickness of the adsorption coating layer 350 is 20% of the thickness of the protective film 340 to 80%, preferably 40% to 60%. When the thickness of the adsorption coating layer 350 is less than 20% of the thickness of the protective film 340, the effect of suppressing swelling of the battery case by instantly adsorbing the gas generated in the battery is insufficient, and when it is more than 90%, the pouch case may be damaged, or irregularly protrude on the outer surface of the terrace portion where the adsorption coating layer 350 is attached, so that the terrace portion is easily damaged.

또한 상기 흡착코팅층(350)은 상기 보호필름(340) 외면의 일부 혹은 전체면에 도포될 수 있으며 전지지의 용량, 전지케이스 시트, 상기 용접부의 특성 및 상기 보호필름의 특성에 따라 흡착코팅층의 도포 크기를 결정하며 그 크기가 보호필름의 크기 범위내에서 특별히 한정되지 않는다.In addition, the adsorption coating layer 350 may be applied to a part or the entire surface of the outer surface of the protective film 340, and the adsorption coating layer is applied according to the capacity of the battery, the battery case sheet, the characteristics of the welding part, and the characteristics of the protective film. The size is determined and the size is not particularly limited within the size range of the protective film.

이러한 흡착코팅층(350)은 경우에 따라서는 상기 흡착코팅층은 구성물질과 바인더의 혼합물질 분말을 보호필름(340)의 최외측에 산포한 후 가압하여 형성될 수 있다.In some cases, the adsorption coating layer 350 may be formed by dispersing a mixture powder of a constituent material and a binder on the outermost side of the protective film 340 and then pressurizing it.

구체적으로 상기 산포를 통하여 고르게 분산된 흡착코팅층을 얻을 수 있으며, 가압 공정으로 두께가 균일한 코팅층을 얻을 수 있게 된다.Specifically, it is possible to obtain an adsorption coating layer evenly dispersed through the dispersion, and a coating layer having a uniform thickness can be obtained through a pressurization process.

이러한 흡착코팅층(350)을 구성하는 물질은 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), 수산화칼륨(KOH), dipeptide 기반 물질, 유기 제올라이트 및 3,3′,4,4′-tetra(trimethylsilylethynyl)biphenyl로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있으나, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The material constituting the adsorption coating layer 350 is BaTiO 3 , PB(Mg 3 Nb 2/3 )O 3 -PbTiO 3 (PMN-PT), hafnia (H f O 2 )SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2 , sodium hydroxide (NaOH), calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ), potassium hydroxide (KOH), dipeptide-based substances, organic It may include at least one material selected from the group consisting of zeolite and 3,3′,4,4′-tetra(trimethylsilylethynyl)biphenyl, but is not limited thereto.

도 5를 참조하면, 상기 전극탭(410) 및 전극리드(420) 용접부(430)를 기준으로 전극탭(410) 방향 및 전극리드(420) 방향으로 연장된 면적의 흡착필름(460)이 전극탭(410)의 하면 및 전극리드(420)의 상면에 각각 위치하고 있다. 또한, 전지케이스의 내면에 대면하는 상기 보호필름(440)의 외측에 가스 흡착코팅층(450)이 도포 되어 있고, 상기 흡착코팅층(450)은 전지케이스 내면에 접하는 것을 특징으로 한다. 상기 보호필름(440)이 상기 전극탭(410) 및 전극리드(420) 용접부(430) 주변을 둘러싸며 밀착되는 바, 보호필름(440)이 용융되어 이동된 부피만큼 흡착코팅층(450)도 신장되어 소정의 각도로 절곡된 형상으로 변하게 된다.Referring to FIG. 5 , an adsorption film 460 having an area extending in the electrode tab 410 direction and the electrode lead 420 direction based on the welding portion 430 of the electrode tab 410 and the electrode lead 420 is applied to the electrode. The tab 410 is positioned on the lower surface and the electrode lead 420 on the upper surface, respectively. In addition, a gas adsorption coating layer 450 is applied to the outside of the protective film 440 facing the inner surface of the battery case, and the adsorption coating layer 450 is in contact with the inner surface of the battery case. The protective film 440 surrounds the electrode tab 410 and the electrode lead 420 and the welding part 430 and is in close contact, the protective film 440 is melted and the adsorption coating layer 450 is also stretched by the moved volume. It is changed into a shape bent at a predetermined angle.

상기 용접부에 상단면에 대응하는 전지케이스는 상기 흡착코팅층(450)의 두께(d) 및 면적만큼의 미세 그루부를 형성하여 전극조립체가 안정적으로 정위치를 유지한 상태로 전지케이스 내에 내장되도록 한다.The battery case corresponding to the top surface of the welded portion forms fine grooves equal to the thickness (d) and area of the adsorption coating layer 450 so that the electrode assembly is stably maintained in the battery case and is embedded in the battery case.

도 6을 참조하면, 상기 보호필름(540)의 외측에 도포된 가스 흡착코팅층(550)은 전지케이스 내면에 접하여 있다. 상기 흡착코팅층(550)은 전지 내부에서 발생하는 가스가 전지케이스를 팽창시키면서 전극탭(510)과 전극리드(520)의 결합부(570)에 도달하는 순간 상기 흡착코팅층(550)이 가스를 흡착하여 전지케이스 내부의 가스를 최소화 시킴으로써, 스웰링을 최대한 억제 할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the gas adsorption coating layer 550 applied to the outside of the protective film 540 is in contact with the inner surface of the battery case. The adsorption coating layer 550 is the moment when the gas generated inside the battery expands the battery case and reaches the coupling portion 570 of the electrode tab 510 and the electrode lead 520, the adsorption coating layer 550 adsorbs the gas. By minimizing the gas inside the battery case, swelling can be suppressed as much as possible.

이상으로 본원발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본원발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본원발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.As described above in detail a specific part of the content of the present invention, for those of ordinary skill in the art, these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby, It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.

10: 파우치형 이차전지
20: 전지케이스
30: 전극조립체
40, 50: 전극탭
60, 70: 전극리드
80: 절연필름
90: 보호필름
100, 400, 500: 전지케이스
110, 210, 310, 410, 510: 전극탭
120, 220, 320, 420, 520: 전극리드
130, 230, 330, 430, 530: 용접부
140, 240, 340, 440, 540: 보호필름
350, 450, 550: 흡착코팅층
360, 460, 560: 흡착필름
570: 결합부
d: 흡착코팅층 두께10: pouch type secondary battery
20: battery case
30: electrode assembly
40, 50: electrode tab
60, 70: electrode lead
80: insulating film
90: protective film
100, 400, 500: battery case
110, 210, 310, 410, 510: electrode tab
120, 220, 320, 420, 520: electrode lead
130, 230, 330, 430, 530: Weld
140, 240, 340, 440, 540: protective film
350, 450, 550: adsorption coating layer
360, 460, 560: adsorption film
570: coupling part
d: thickness of adsorption coating layer

Claims (10)

양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 적층 구조의 전극조립체;
상기 전극조립체를 내부에 수용하는 파우치형 케이스를 포함하는 파우치형 전지에 있어서,
상기 전극조립체의 전극탭과 상기 파우치형 전지의 외부로 돌출되는 전극리드는 용접에 의해 전기적으로 상호 연결된 용접부를 형성하고 있고,
상기 용접부의 적어도 일부에는 보호필름이 부착되어 있으며,
상기 보호필름의 외면에는 흡착제를 포함하는 흡착코팅층이 부가된 파우치형 전지.an electrode assembly having a stacked structure including an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode;
In the pouch-type battery comprising a pouch-type case accommodating the electrode assembly therein,
The electrode tab of the electrode assembly and the electrode lead protruding to the outside of the pouch-type battery form a welding part electrically interconnected by welding,
A protective film is attached to at least a part of the welding part,
A pouch-type battery in which an adsorption coating layer containing an adsorbent is added to the outer surface of the protective film. 제1항에 있어서,
상기 흡착제는 수소와 이산화탄소를 흡착하는 것인 파우치형 전지.The method of claim 1,
The adsorbent is a pouch-type battery that adsorbs hydrogen and carbon dioxide. 제2항에 있어서,
상기 흡착제는 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), 수산화칼륨(KOH), dipeptide 기반 물질, 유기 제올라이트 및 3,3′,4,4′-tetra(trimethylsilylethynyl)biphenyl을 포함하는 그룹에서 선택되는 하나 이상인 파우치형 전지.3. The method of claim 2,
The adsorbent is BaTiO 3 , PB(Mg 3 Nb 2/3 )O 3 -PbTiO 3 (PMN-PT), hafnia (H f O 2 )SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2 , sodium hydroxide (NaOH), calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ), potassium hydroxide (KOH), dipeptide based materials, organic zeolites and 3,3′,4 , One or more pouch-type batteries selected from the group containing 4'-tetra(trimethylsilylethynyl)biphenyl. 제1항에 있어서,
상기 흡착코팅층은 상기 보호필름의 전체 외면 대비 50% 내지 100%의 면적인 파우치형 전지.According to claim 1,
The adsorption coating layer is a pouch-type battery having an area of 50% to 100% of the total outer surface of the protective film. 제1항에 있어서,
상기 보호필름의 두께는 10㎛ 내지 100㎛인 파우치형 전지.According to claim 1,
The thickness of the protective film is 10㎛ to 100㎛ pouch-type battery. 제1항에 있어서,
상기 흡착코팅층의 두께는 상기 보호필름 두께의 40% 내지 60%인 파우치형 전지.According to claim 1,
The thickness of the adsorption coating layer is 40% to 60% of the thickness of the protective film pouch-type battery. 제1항에 있어서,
상기 보호필름은 상기 전극탭과 상기 전극리드의 용접부에서 더 연장되어 상기 전극탭 및 상기 전극리드의 표면에도 배치되는 파우치형 전지.According to claim 1,
The protective film is further extended from the welding portion of the electrode tab and the electrode lead, and is also disposed on the surface of the electrode tab and the electrode lead. 제1항에 있어서,
상기 보호필름은 상기 전극탭과 상기 전극리드의 용접부 전체를 덮을 수 있는 크기인 파우치형 이차전지.According to claim 1,
The protective film is a pouch-type secondary battery of a size that can cover the entire welding portion of the electrode tab and the electrode lead. 제1항에 있어서,
상기 보호필름과 상기 전극탭과 상기 전극리드의 용접부 사이에는 보호필름 접착층이 부가되며, 상기 보호필름 접착측은 상기 용접부 전체를 덮을 수 있는 크기인 파우치형 이차전지.According to claim 1,
A protective film adhesive layer is added between the protective film, the electrode tab, and the welding part of the electrode lead, and the adhesive side of the protective film is sized to cover the entire welding part. 제1항에 있어서,
상기 보호필름의 상단면에 대응하는 전지케이스는 상기 흡착코팅층의 두께 및 면적만큼의 미세 그루부를 형성 파우치형 이차전지.According to claim 1,
A battery case corresponding to the upper surface of the protective film is a pouch-type secondary battery having fine grooves corresponding to the thickness and area of the adsorption coating layer.
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