KR20220043024A - Pouch battery cell and battery module including the same - Google Patents
Pouch battery cell and battery module including the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220043024A KR20220043024A KR1020210116871A KR20210116871A KR20220043024A KR 20220043024 A KR20220043024 A KR 20220043024A KR 1020210116871 A KR1020210116871 A KR 1020210116871A KR 20210116871 A KR20210116871 A KR 20210116871A KR 20220043024 A KR20220043024 A KR 20220043024A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- case
- battery cell
- battery
- pouch
- sealing parts
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 79
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 20
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 5
- 206010042674 Swelling Diseases 0.000 description 11
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 11
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 7
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 6
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
- H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 파우치 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 치수 안정성이 향상되어, 전지셀 내부에서 발생된 가스로 유발되는 벤팅 현상을 지연시키고, 실링부의 전기적 부식을 방지하는 파우치 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a pouch battery cell and a battery module including the same, and more particularly, to a pouch having improved dimensional stability, delaying venting caused by gas generated inside the battery cell, and preventing electrical corrosion of the sealing part It relates to a battery cell and a battery module including the same.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히, 이차전지는 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북, 웨어러블 디바이스 등의 모바일 기기뿐만 아니라, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등의 동력 장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 가지고 있다. As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing. In particular, secondary batteries are of great interest not only as mobile devices such as mobile phones, digital cameras, laptops, and wearable devices, but also as energy sources for power devices such as electric bicycles, electric vehicles, and hybrid electric vehicles.
이러한 이차 전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다. 여기서, 전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막 구조로 이루어져 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 다수의 양극과 음극을 분리막에 개재한 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다. According to the shape of the battery case, these secondary batteries are classified into cylindrical batteries and prismatic batteries in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or prismatic metal can, and pouch-type batteries in which the electrode assembly is embedded in a pouch-type case of an aluminum laminate sheet. do. Here, the electrode assembly built into the battery case is a power generating element that can be charged and discharged by having a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode, and a separator between the positive and negative electrodes of a long sheet type coated with an active material. It is classified into a jelly-roll type, which is wound therebetween, and a stack type, in which a plurality of positive and negative electrodes are interposed in a separator and sequentially stacked.
이 중에서도, 특히 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조 비용, 작은 중량, 용이한 변형 형태 등을 이유로 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.Among them, in particular, a pouch-type battery having a structure in which a stack-type or stack/folding-type electrode assembly is embedded in a pouch-type battery case of an aluminum laminate sheet is used gradually for reasons of low manufacturing cost, small weight, easy deformation, etc. is increasing
도 1은 종래 파우치 전지셀을 나타내는 정면도이다. 1 is a front view showing a conventional pouch battery cell.
도 1을 참조하면, 파우치 전지셀(10)은 상부 케이스(12) 및 하부 케이스(13)를 포함하는 전지케이스(14)를 포함하고, 상부 케이스(12) 및 하부 케이스(13)에 전극 조립체(미도시됨)가 내장되어 있다. 또한, 상부 케이스(12) 및 하부 케이스(13)는 전극 조립체와 함께 내장되어 있는 전해액을 밀봉하기 위해, 상부 케이스(12) 및 하부 케이스(13)의 외주면이 열융착되어 형성된 실링부(15)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , the
도 2는 도 1의 파우치 전지셀의 측부를 확대하여 나타낸 도면이다. 도 2의(a)는 전지셀이 팽창되기 전의 도면이며, (b)는 전지셀이 팽창된 후의 도면이다. 도 3은 도 1의 파우치 전지셀의 측부가 팽창된 팽창 영역(A)을 나타낸 도면이다. FIG. 2 is an enlarged view of the side of the pouch battery cell of FIG. 1 . 2(a) is a view before the battery cell is expanded, and (b) is a view after the battery cell is expanded. 3 is a view showing an expansion region (A) in which the side of the pouch battery cell of FIG. 1 is expanded.
도 1을 참조하면, 파우치 전지셀(10)은 전지 모듈 또는 전지팩 조립 시 파우치 전지셀(10)의 양면에 위치한 금속 플레이트(20)에 압착되어 사용된다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 파우치 전지셀(10)은 충방전 과정에서 전지셀 내부에 다량의 가스가 발생되고, 이에 따라 밀봉된 케이스 내부에 고압을 유발하여 스웰링 현상이 발생하며, 금속 플레이트(20)에 의해 파우치 전지셀(10)의 상하부로의 팽창은 차단되어, 파우치 전지셀(10)의 일측부가 팽창 영역(A)과 같이 팽창될 수 있다. Referring to FIG. 1 , the
그러나 도 3을 참조하면, 종래의 파우치 전지셀(10)의 경우, 파우치 전지셀(10)의 일측부에서 스웰링 현상이 발생되면, 파우치 전지셀(10)의 일측부는 파우치 전지셀(10)의 양면에 위치한 금속 플레이트(20)의 치수를 벗어나게 된다. 이에 따라, 파우치 전지셀(10)의 실링부(15)가 파손될 가능성이 높아지고, 이로 인해 내부 가스가 외부로 벤팅되고, 전지셀 내부에 외부 기체 또는 수분이 유입되어 전지 성능을 저하시킬 수 있다는 문제가 있다. However, referring to FIG. 3 , in the case of the conventional
이와 더불어, 도 3을 참조하면, 실링부(15)가 외부로 노출되어 있어, 파우치 전지셀(10)이 전지 모듈(미도시됨) 내에 장착될 때 다른 부품과 접촉될 수 있다. 이에 따라, 충방전 과정에서 음전위를 띄게 되는 경우, 실링부(15)에 노출된 금속부위에 전기적 부식이 발생되어, 수분 차단 기능 및 전지 기능을 상실하는 문제가 있다. 이에 따라, 일반적으로, 종래에는 실링부(15)에서 노출되는 금속 부위를 접거나 말아 안쪽으로 위치하게 하거나, 상기 금속 부위에 별도의 테이프를 부착하였다. 그러나, 실링부(15)에서 노출되는 금속 부위를 접거나 말아 안쪽으로 위치하게 하는 경우에는, 여전히 실링부(15) 자체가 전지셀(10)의 외면에 노출되어 있어, 실링부(15)의 금속 부위에 발생되는 전기적 부식을 완전히 차단하기 어렵다. 또한, 상기 금속 부위에 별도의 테이프를 부착하는 경우, 별도의 추가 공정이 수행되어야 하는 문제가 있다.In addition, referring to FIG. 3 , since the sealing
이에 따라, 파우치 전지셀(10) 내부에서 발생되는 가스로 인한 외관 변형에 대한 치수 안정성을 확보하면서도, 벤팅 현상을 지연시키고, 실링부의 전기적 부식을 방지시킬 수 있는 파우치 전지셀(10)을 개발할 필요가 있다.Accordingly, it is necessary to develop the
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 치수 안정성이 향상되어, 전지셀 내부에서 발생된 가스로 유발되는 벤팅 현상을 지연시키고, 실링부의 전기적 부식을 방지하는 파우치 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a pouch battery cell with improved dimensional stability, delaying venting caused by gas generated inside the battery cell, and preventing electrical corrosion of the sealing part, and a battery pack including the same will be.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and the problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the present specification and the accompanying drawings. .
본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 전지셀은, 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체가 장착되는 전지 케이스를 포함하고, 상기 전지 케이스는 상부 케이스, 하부 케이스 및 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스 사이에 형성되는 수납부를 포함하고, 상기 전지 케이스는 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스의 외주면이 서로 열융착되어 있는 실링부들이 형성되어 있고, 상기 실링부들 중 적어도 일부의 일단부는 상기 전지 케이스의 내측으로 만입되어 있을 수 있다.A pouch battery cell according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode; and a battery case in which the electrode assembly is mounted, wherein the battery case includes an upper case, a lower case, and a receiving part formed between the upper case and the lower case, wherein the battery case includes the upper case and the lower case Sealing parts having outer peripheral surfaces of which are heat-sealed to each other are formed, and at least one end of at least some of the sealing parts may be recessed into the battery case.
상기 실링부들 중 적어도 일부의 타단부는 상기 상부 케이스 또는 상기 하부 케이스의 측면에 인접한 방향으로 구부러져 있을 수 있다.The other end of at least some of the sealing parts may be bent in a direction adjacent to a side surface of the upper case or the lower case.
상기 실링부들 중 적어도 일부의 타단부는 상기 전지 케이스의 측면을 기준으로 내측에 위치할 수 있다.The other end of at least some of the sealing parts may be located on the inside with respect to the side surface of the battery case.
상기 실링부들 중에서 전극 리드가 형성되어 있는 외주면의 양측에 위치한 외주면에 형성된 실링부의 일단부는 상기 전지 케이스의 내측으로 만입되어 있을 수 있다.Among the sealing parts, one end of the sealing part formed on the outer peripheral surface located on both sides of the outer peripheral surface where the electrode lead is formed may be recessed into the inside of the battery case.
상기 실링부들 중에서 상기 전지 케이스의 양측면에서 서로 대향하는 한 쌍의 실링부의 일단부가 상기 전지 케이스의 내측으로 만입되어 있을 수 있다.Among the sealing parts, one end of a pair of sealing parts facing each other on both sides of the battery case may be recessed into the battery case.
상기 한 쌍의 실링부의 타단부는 상기 상부 케이스 또는 상기 하부 케이스의 측면에 인접한 방향으로 구부러져 있을 수 있다.The other end of the pair of sealing parts may be bent in a direction adjacent to a side surface of the upper case or the lower case.
상기 한 쌍의 실링부의 타단부는 상기 전지 케이스의 측면을 기준으로 내측에 위치할 수 있다.The other end of the pair of sealing parts may be located on the inside with respect to the side surface of the battery case.
상기 한 쌍의 실링부는 적어도 하나의 전극 리드가 형성되어 있는 외주면의 양측에 위치한 외주면에 각각 형성되어 있을 수 있다.The pair of sealing parts may be respectively formed on the outer peripheral surface located on both sides of the outer peripheral surface on which the at least one electrode lead is formed.
상기 수납부는 상기 상부 케이스에 형성되는 제1 수납부와 상기 하부 케이스에 형성되는 제2 수납부를 포함하고, 상기 제1 수납부와 상기 제2 수납부는 상기 전극 조립체의 높이에 대응되는 길이로 각각 만입되어 있을 수 있다.The accommodating part includes a first accommodating part formed in the upper case and a second accommodating part formed in the lower case, and the first accommodating part and the second accommodating part are respectively recessed to a length corresponding to a height of the electrode assembly. may have been
상기 전지 케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스로 이루어질 수 있다.The battery case may be formed of a pouch-type case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer.
상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스는 서로 대칭인 형상을 가질 수 있다.The upper case and the lower case may have a shape symmetrical to each other.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 모듈은 상기에서 설명한 파우치 전지셀을 포함한다.A battery module according to another embodiment of the present invention includes the pouch battery cell described above.
상기 전지 모듈은 상기 파우치 전지셀의 적어도 일측면에 위치하는 금속 플레이트를 더 포함할 수 있다.The battery module may further include a metal plate positioned on at least one side of the pouch battery cell.
실시예들에 따르면, 본 발명은 파우치 전지셀의 실링부들 중 일부가 전지셀내측으로 만입된 구조를 가져, 치수 안정성이 향상되고, 전지셀 내부에서 발생된 가스로 유발되는 벤팅 현상을 지연시키고, 실링부의 전기적 부식을 방지할 수 있다. According to embodiments, the present invention has a structure in which some of the sealing parts of the pouch battery cell are recessed inside the battery cell, so dimensional stability is improved, and the venting phenomenon caused by the gas generated inside the battery cell is delayed, Electrical corrosion of the sealing part can be prevented.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains from the present specification and accompanying drawings.
도 1은 종래 파우치 전지셀을 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1의 파우치 전지셀의 측부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 파우치 전지셀의 측부가 팽창된 영역을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파우치 전지셀의 정면도이다.
도 5는 도 4의 파우치 전지셀의 측부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6은 도 4의 파우치 전지셀의 측부가 팽창된 영역을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 파우치 전지셀의 정면도이다.1 is a front view showing a conventional pouch battery cell.
FIG. 2 is an enlarged view of the side of the pouch battery cell of FIG. 1 .
3 is a view showing an area in which the side of the pouch battery cell of FIG. 1 is expanded.
4 is a front view of a pouch battery cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged view of the side of the pouch battery cell of FIG. 4 .
6 is a view showing an area in which the side of the pouch battery cell of FIG. 4 is expanded.
7 is a front view of a pouch battery cell according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, various embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. In addition, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar. In order to clearly express various layers and regions in the drawings, the thicknesses are enlarged. And in the drawings, for convenience of description, the thickness of some layers and regions are exaggerated.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.In addition, throughout the specification, when referring to "planar", it means when the target part is viewed from above, and "cross-sectional" means when viewed from the side when a cross-section of the target part is vertically cut.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 파우치 전지셀(100)에 대해 설명하고자 한다. 다만, 여기서 파우치 전지셀(100)의 전후면 중 전면을 기준으로 설명될 것이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 후면인 경우에도 동일하거나 유사한 내용으로 설명될 수 있다.Hereinafter, the
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파우치 전지셀의 정면도이다. 4 is a front view of a pouch battery cell according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치 전지셀(100)은, 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 전극 조립체(미도시됨) 및 상기 전극 조립체가 장착되는 전지 케이스(140)를 포함한다Referring to FIG. 4 , the
전지 케이스(140)는 상부 케이스(120), 하부 케이스(130) 및 상부 케이스(120)와 하부 케이스(130) 사이에 형성되는 수납부를 포함한다. 또한, 상기 수납부는 상부 케이스(120)에 형성되는 제1 수납부와 하부 케이스(130)에 형성되는 제2 수납부를 포함한다. 또한, 상부 케이스(120)의 제1 수납부와 하부 케이스(130)의 제2 수납부가 각각 상부 케이스(120)와 하부 케이스(130) 면으로부터 만입된 구조일 수 있고, 이들이 만입된 정도를 나타내는 만입 길이의 합은, 상기 전극 조립체의 높이에 대응할 수 있다. 일 예로, 상부 케이스(120)와 하부 케이스(130)는 상기 전지 케이스(140)의 중심선을 기준으로 서로 대칭인 형상을 가질 수 있다.The
도 4를 참조하면, 전지 케이스(140)는 상부 케이스(120)와 하부 케이스(130)의 외주면이 서로 열융착되어 있는 실링부(150)들이 형성되어 있다. 여기서, 상부 케이스(120) 및 하부 케이스(130)는 각각 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스로 이루어질 수 있다. 또한, 실링부(150)는 상부 케이스(120)의 수지층 및 하부 케이스(130)의 수지층이 열과 압력에 의해 상호 융착되어 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4 , in the
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 실링부(150)들 중 적어도 일부의 일단부는 전지 케이스(140)의 내측으로 만입되어 있을 수 있다. 즉, 상부 케이스(120)의 일단부와 하부 케이스(130)의 일단부가 만나 서로 밀봉되는 실링부(150)를 형성하기 위해, 상부 케이스(120)의 밀봉 연장부와 하부 케이스(130)의 밀봉 연장부가 도 4에 도시한 바와 같이 전지셀(100) 내측으로 오목하게 들어간 형상을 가질 수 있다.Referring to FIG. 4 , one end of at least some of the sealing
또한, 변형 실시예로, 파우치 전지셀(100)은 전지 모듈 또는 전지팩 조립 시 파우치 전지셀(100)의 양면에 위치한 금속 플레이트(200)에 의해 압착되어 사용될 수 있다. 이때, 금속 플레이트(200)로 인해 파우치 전지셀(10)의 상하부로의 팽창은 차단되어, 파우치 전지셀(100)의 측부에서 스웰링 현상이 발생된다. 여기서, 본 실시예에 따른 파우치 전지셀(100)은 실링부(150)들 중 적어도 일부의 일단부는 전지 케이스(140)의 내측으로 만입되어 있어, 스웰링 현상으로 인한 파우치 전지셀(100)의 측부의 외관 변형에 대한 치수 안정성을 확보할 수 있다.Also, as a modified embodiment, the
보다 구체적으로, 실링부(150)들 중에서 전지 케이스(140)의 양측면에서 서로 대향하는 한 쌍의 실링부(150)의 일단부가 전지 케이스(140)의 내측으로 만입되어 있을 수 있다. 즉, 서로 대향하는 전지케이스(140)의 양 측면에서, 상부 케이스(120)의 제1 수납부 및 하부 케이스(130)의 제2 수납부의 각 측면은 전지 케이스(140)의 내측을 향해 서로 기울어져 있을 수 있다. 일 예로, 상기 실링부(150)는 적어도 하나 이상의 전극 리드(170)가 형성되어 있는 외주면의 일측면 또는 양측면에 위치한 외주면에 형성되어 있을 수 있다. 다르게 말하면, 상기 실링부(150)는 전극 리드(170)가 형성되지 않은 외주면에 형성되어 있을 수 있다. More specifically, one end of a pair of sealing
이에 따라, 본 실시예에 따른 파우치 전지셀(100)은 실링부(150)의 일단부는 전지케이스(140)의 내측으로 만입되어 있어, 스웰링 현상이 상기 실링부(150)가 위치한 각 측부에서 발생되도록 유도할 수 있다. 또한, 상기 실링부(150)가 적어도 하나의 전극 리드(170)가 형성되어 있는 외주면의 일측면 또는 양측면에 위치한 외주면에 형성되어 있는 경우, 파우치 전지셀(100)의 전극탭(미도시됨)과 전극 리드(170) 사이의 전기적 연결이 스웰링 현상으로 인해 차단되지 않을 수 있어 셀 안정성이 높을 수 있다. 이와 더불어, 파우치 전지셀(100)의 측부에 대한 치수 안정성 또한 확보할 수 있다.Accordingly, in the
도 5는 도 4의 파우치 전지셀의 측부를 확대하여 나타낸 도면이다. 도 5의(a)는 전지셀이 팽창되기 전의 도면이며, (b)는 전지셀이 팽창된 후의 도면이다. 도 6은 도 4의 파우치 전지셀의 측부가 팽창된 영역을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is an enlarged view of the side of the pouch battery cell of FIG. 4 . Figure 5 (a) is a view before the battery cell is expanded, (b) is a view after the battery cell is expanded. 6 is a view showing an area in which the side of the pouch battery cell of FIG. 4 is expanded.
도 5 및 도 6을 참조하면, 실링부(150)의 일단부가 전지 케이스(140) 내측으로 만입되어 있는 경우, 팽창 전후의 전지셀의 측부를 고려할 때, 본 실시 예에 따른 파우치 전지셀(100)은 1차 팽창 영역(B1) 및 2차 팽창 영역(B2)에 해당하는 면적에 해당하는 가스를 포집할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 실시예에 따른 파우치 전지셀(100)의 측부에서 1차 스웰링 현상 발생 시, 1차적으로 1차 팽창 영역(B1)의 면적만큼 측부가 팽창될 수 있다. 또한, 파우치 전지셀(100)의 측부에서 2차 스웰링 현상 발생시, 2차적으로 2차 팽창 영역(B2)의 면적만큼 측부가 추가적으로 팽창될 수 있다. 5 and 6 , when one end of the sealing
도 3 및 도 6을 비교하면, 본 실시 예에 따른 파우치 전지셀(100)은 종래 전지셀(10)의 팽창 영역(A) 대비 1차 팽창 영역(B1) 및 2차 팽창 영역(B2)의 총 면적이 상대적으로 크게 증가되어, 종래 전지셀(10) 보다 더 많은 양의 가스를 포집할 수 있다. 3 and 6, the
또한, 도 3의 전지셀(10)은 스웰링 현상 발생 시 팽창 영역(A)이 바로 금속 플레이트(20)를 벗어난다. 이와 달리 도 6을 참조하면, 본 실시 예에 따른 파우치 전지셀(100)은 1차 스웰링 현상이 발생하더라도, 1차 팽창 영역(B1)은 금속 플레이트(200)의 치수 내에 위치하여, 파우치 전지셀(100)의 치수 안정성이 보다 향상될 수 있다. 본 실시예에 따른 파우치 전지셀(100)은 전지셀 내부에서 발생되는 가스를 보다 많이 포집할 수 있어, 치수 안정성이 증가하고, 내부 가스로 인한 벤팅 현상 또한 지연시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 파우치 전지셀(100)을 이용한 전지 모듈 또는 전지 팩의 제조가 용이할 수 있다.In addition, in the
또한, 실링부(150)들 중에서도, 전극 리드(170)가 위치하지 않은 외주면에 형성되어 있는 상기 실링부(150)가 전지 케이스(140) 내측으로 만입되어 있는 경우, 본 실시예에 따른 파우치 전지셀(100)은 전극 리드(170)가 위치하지 않은 외주면이 팽창될 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 파우치 전지셀(100)은 파우치 전지셀(100)의 전극탭(미도시됨)과 전극 리드(170) 사이의 전기적 연결을 방해하지 않으면서도, 안정성이 증가하고, 내부 가스로 인한 벤팅 현상 또한 지연시킬 수 있는 이점이 있다. In addition, among the sealing
이와 더불어, 본 실시예에 따른 파우치 전지셀(100)을 전지 모듈 또는 전지팩의 프레임에 장착하더라도, 파우치 전지셀(100)은 전극리드가 위치하지 않은 외주면이 팽창되어, 파우치 전지셀(100)의 전극리드와 전지 모듈 또는 전지팩 사이의 전기적 연결을 방해하지 않으면서도, 파우치 전지셀(100)을 이용한 전지 모듈 또는 전지 팩의 제조가 용이할 수 있다. In addition, even when the
또한, 도 4를 참조하면, 실링부(150)의 일단부가 전지 케이스(140) 내측으로 만입되어 있는 경우, 실링부(150)의 타단부는 상부 케이스(120) 또는 하부 케이스(140)의 일측면에 인접한 방향으로 구부러져 있을 수 있다. 즉, 실링부(150)의 타단부는 상부 케이스(120) 또는 하부 케이스(140)의 측면에 인접하게 구부러져 있을 수 있다. Also, referring to FIG. 4 , when one end of the
보다 구체적으로, 전지 케이스(140)의 양측면에서 서로 대향하는 한 쌍의 실링부(150)의 일단부가 전지 케이스(140) 내측으로 만입되어 있는 경우, 상기 한 쌍의 실링부(150)의 타단부는 상부 케이스(120) 또는 하부 케이스(130)의 측면에 인접한 방향으로 구부러져 있을 수 있다. 즉, 상기 한 쌍의 실링부(150)의 타단부는 상부 케이스(120) 또는 하부 케이스(140)의 양측면에 각각 인접하게 구부러져 있을 수 있다.More specifically, when one end of the pair of sealing
이에 따라, 실링부(150)의 타단부는 전지케이스(140)의 측면을 기준으로 전지 케이스(140)의 내측에 위치할 수 있어, 별도의 추가 공정 없이도 실링부(150)가 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 실링부(150)가 외부로 노출되는 것을 방지함에 따라, 파우치 전지셀(100)이 전지 모듈(미도시됨) 내에 장착되는 경우 실링부(150)가 다른 부품과 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 실링부(150)와 다른 부품과의 접촉으로 인해 발생되는 전기적 부식을 방지할 수 있다. 또한, 실링부(150)는 파우치 전지셀(100)의 절연 성능 또한 향상될 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 파우치 전지셀(100)은 전지 모듈 또는 전지팩의 프레임에 보다 용이하게 장착될 수 있다.Accordingly, the other end of the sealing
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 파우치 전지셀의 정면도이다.7 is a front view of a pouch battery cell according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지셀(101)은, 도 4의 전지 셀(100)과 같이, 파우치 전지셀(100)은, 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하는 전극 조립체(미도시됨) 및 상기 전극 조립체가 장착되는 전지 케이스(140)를 포함한다. 본 실시예에서, 각 구성 요소에 대한 설명의 대부분은 도 4의 전지 셀(100)과 동일하게 설명될 수 있으며, 도 4의 전지 셀(100)과 상이한 부분을 중심으로 설명한다.Referring to FIG. 7 , in the
본 실시예의 전지 셀(101)은, 전지 케이스(140)에서 전극 리드(170)가 형성되어 있는 외주면을 기준으로 양측에 위치한 외주면 중 하나는 실링부(150)가 형성되어 있고, 다른 하나는 실링부(150)가 형성되어 있지 않을 수 있다. 일 예로, 도 7의 전지 셀(101)의 좌측 부분을 참조할 때, 실링부(150)가 형성되어 있지 않은 면은 별도의 실링이 수행되지 않고, 전지 케이스(140)의 상부 케이스(120) 및 하부 케이스(130)가 서로 일체화되어 있는 면일 수 있다.In the
본 실시예에서, 전지 케이스(140)에서 전극 리드(170)가 형성되어 있는 외주면을 기준으로 양측에 위치한 외주면 중 실링부(150)가 형성된 부분은, 실링부(150)의 일단부가 전지 케이스(140)의 내측으로 만입되어 있을 수 있다. 또한, 전지 케이스(140)에서 전극 리드(170)가 형성되어 있는 외주면을 기준으로 양측에 위치한 외주면 중 실링부(150)가 형성되지 않은 부분은, 도 7과 같이 만입되어 있지 않을 수 있고, 도 7과 달리 만입되어 있을 수 있다.In the present embodiment, in the
이에 따라, 본 실시예에 따른 파우치 전지셀(101)에서, 전지 케이스(140)에서 전극 리드(170)가 형성되어 있는 외주면을 기준으로 양측에 위치한 외주면에서, 하나의 외주면에는 실링부(150)의 일단부가 전지케이스(140)의 내측으로 만입되어 있어, 스웰링 현상이 상기 실링부(150)가 위치한 각 측부에서 발생되도록 유도할 수 있다. 또한, 다른 하나의 외주면에는 실링부(150)가 형성되어 있지 않아, 전지 셀(101)의 밀봉력이 보다 향상되어 있을 수 있다.Accordingly, in the
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 모듈은 상기에서 설명한 파우치 전지셀을 포함한다. 한편, 본 실시예에 따른 전지 모듈은 하나 또는 그 이상이 팩 케이스 내에 패키징되어 전지팩을 형성할 수도 있다. A battery module according to another embodiment of the present invention includes the pouch battery cell described above. Meanwhile, one or more battery modules according to the present embodiment may be packaged in a pack case to form a battery pack.
앞에서 설명한 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리 범위에 속한다. The above-described battery module and battery pack including the same may be applied to various devices. Such a device may be applied to transportation means such as an electric bicycle, an electric vehicle, and a hybrid vehicle, but the present invention is not limited thereto and is applicable to various devices that can use a battery module and a battery pack including the same, and this It belongs to the scope of the right of the invention.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also presented. It belongs to the scope of the right of the invention.
100, 101: 파우치 전지셀
120: 상부 케이스
130: 하부 케이스
140: 전지 케이스
150: 실링부
200: 금속 플레이트100, 101: pouch battery cell
120: upper case
130: lower case
140: battery case
150: sealing part
200: metal plate
Claims (13)
상기 전극 조립체가 장착되는 전지 케이스를 포함하고,
상기 전지 케이스는 상부 케이스, 하부 케이스 및 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스 사이에 형성되는 수납부를 포함하고,
상기 전지 케이스는 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스의 외주면이 서로 열융착되어 있는 실링부들이 형성되어 있고,
상기 실링부들 중 적어도 일부의 일단부는 상기 전지 케이스의 내측으로 만입되어 있는 파우치 전지셀.an electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator interposed between the anode and the cathode; and
It includes a battery case in which the electrode assembly is mounted,
The battery case includes an upper case, a lower case, and a receiving part formed between the upper case and the lower case,
The battery case is formed with sealing parts in which outer peripheral surfaces of the upper case and the lower case are thermally fused to each other,
A pouch battery cell in which one end of at least some of the sealing parts is recessed into the battery case.
상기 실링부들 중 적어도 일부의 타단부는 상기 상부 케이스 또는 상기 하부 케이스의 측면에 인접한 방향으로 구부러져 있는, 파우치 전지셀. In claim 1,
The other end of at least some of the sealing parts is bent in a direction adjacent to a side surface of the upper case or the lower case, the pouch battery cell.
상기 실링부들 중 적어도 일부의 타단부는 상기 전지 케이스의 측면을 기준으로 내측에 위치하는, 파우치 전지셀.In claim 2,
The other end of at least some of the sealing parts is located on the inside with respect to the side of the battery case, the pouch battery cell.
상기 실링부들 중에서 전극 리드가 형성되어 있는 외주면의 양측에 위치한 외주면에 형성된 실링부의 일단부는 상기 전지 케이스의 내측으로 만입되어 있는, 파우치 전지셀.In claim 1,
Among the sealing parts, one end of the sealing part formed on the outer peripheral surface located on both sides of the outer peripheral surface on which the electrode lead is formed is recessed into the inside of the battery case, the pouch battery cell.
상기 실링부들 중에서 상기 전지 케이스의 양측면에서 서로 대향하는 한 쌍의 실링부의 일단부가 상기 전지 케이스의 내측으로 만입되어 있는 파우치 전지셀.In claim 1,
Among the sealing parts, one end of a pair of sealing parts facing each other on both sides of the battery case is recessed inside the battery case.
상기 한 쌍의 실링부의 타단부는 상기 상부 케이스 또는 상기 하부 케이스의 측면에 인접한 방향으로 구부러져 있는 파우치 전지셀. In claim 5,
The other end of the pair of sealing parts is bent in a direction adjacent to a side surface of the upper case or the lower case.
상기 한 쌍의 실링부의 타단부는 상기 전지 케이스의 측면을 기준으로 내측에 위치하는, 파우치 전지셀.In claim 6,
The other end of the pair of sealing parts is located on the inside with respect to the side of the battery case, a pouch battery cell.
상기 한 쌍의 실링부는 적어도 하나의 전극 리드가 형성되어 있는 외주면의 양측에 위치한 외주면에 각각 형성되어 있는 파우치 전지셀.In claim 5,
The pair of sealing parts are respectively formed on the outer peripheral surface located on both sides of the outer peripheral surface on which at least one electrode lead is formed.
상기 수납부는 상기 상부 케이스에 형성되는 제1 수납부와 상기 하부 케이스에 형성되는 제2 수납부를 포함하고,
상기 제1 수납부와 상기 제2 수납부는 상기 전극 조립체의 높이에 대응되는 길이로 각각 만입되어 있는 파우치 전지셀.In claim 1,
The accommodating part includes a first accommodating part formed in the upper case and a second accommodating part formed in the lower case,
The first accommodating part and the second accommodating part are respectively recessed with a length corresponding to the height of the electrode assembly.
상기 전지 케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스로 이루어진 파우치 전지셀.In claim 1,
The battery case is a pouch battery cell made of a pouch-type case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer.
상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스는 서로 대칭인 형상을 가지는 파우치 전지셀.In claim 1,
The upper case and the lower case have a shape symmetrical to each other.
상기 파우치 전지셀의 적어도 일측면에 위치하는 금속 플레이트를 더 포함하는 전지 모듈.In claim 12,
A battery module further comprising a metal plate positioned on at least one side of the pouch battery cell.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202180018656.4A CN115244766A (en) | 2020-09-28 | 2021-09-09 | Laminate polymer battery monomer and battery module including same |
JP2022552222A JP7455989B2 (en) | 2020-09-28 | 2021-09-09 | Pouch-type battery cells and battery modules containing them |
PCT/KR2021/012307 WO2022065764A1 (en) | 2020-09-28 | 2021-09-09 | Pouch battery cell and battery module including same |
US17/908,382 US20230335839A1 (en) | 2020-09-28 | 2021-09-09 | Pouch Battery Cell And Battery Module Including The Same |
EP21872793.1A EP4187689A1 (en) | 2020-09-28 | 2021-09-09 | Pouch battery cell and battery module including same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20200126271 | 2020-09-28 | ||
KR1020200126271 | 2020-09-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220043024A true KR20220043024A (en) | 2022-04-05 |
Family
ID=81181934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210116871A KR20220043024A (en) | 2020-09-28 | 2021-09-02 | Pouch battery cell and battery module including the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20220043024A (en) |
-
2021
- 2021-09-02 KR KR1020210116871A patent/KR20220043024A/en active Search and Examination
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20060008702A1 (en) | Secondary battery | |
KR101596269B1 (en) | Battery Cell of Novel Structure | |
JP2020520078A (en) | Pouch-type battery case having hidden gas pocket, pouch-type secondary battery including the same, and battery module including the same | |
JP2008108651A (en) | Battery pack, and its manufacturing method | |
EP3486967B1 (en) | Battery cell comprising electrode lead facing outer surface of electrode assembly | |
KR101749729B1 (en) | Secondary battery | |
US20160104872A1 (en) | Battery cell | |
US20230047002A1 (en) | Pouch Type Secondary Battery and Battery Module Including the Same | |
KR20220043024A (en) | Pouch battery cell and battery module including the same | |
KR20150072236A (en) | A Pouch Packaging Structure Having Sealed Terrace Area and a Method thereof | |
US20230335839A1 (en) | Pouch Battery Cell And Battery Module Including The Same | |
KR20180034903A (en) | Battery Cell Comprising Battery Case Having Receiving Part and Groove for Electrode Lead | |
KR102164973B1 (en) | Pouch-typed Secondary Battery Comprising Jelly-Roll Electrode Assembly | |
KR20220118700A (en) | Battery cell and battery module including the same | |
KR102104966B1 (en) | Battery Cell Having Sealing Protrusion Between Electrode Terminals | |
JP7395231B2 (en) | Battery module and battery pack containing it | |
EP4362196A1 (en) | Battery cell and battery module comprising same | |
KR102616196B1 (en) | Battery cell and battery module including the same | |
US20230070655A1 (en) | Battery Cell and Manufacturing Device for the Same | |
KR20230053514A (en) | Battery cell and battery module including the same | |
KR20220092391A (en) | Battery cell and manufacturing device for the same | |
KR20230030851A (en) | Battery cell and battery module including the same | |
KR20220139620A (en) | Battery case and method for manufacturing the same | |
KR20230173641A (en) | Battery cell and battery module including the same | |
KR20230108643A (en) | Pouch-type Battery Cell with improved safety and battery module comprising the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination |