KR20240033463A - Battery cell and battery module including the same - Google Patents

Battery cell and battery module including the same Download PDF

Info

Publication number
KR20240033463A
KR20240033463A KR1020220112133A KR20220112133A KR20240033463A KR 20240033463 A KR20240033463 A KR 20240033463A KR 1020220112133 A KR1020220112133 A KR 1020220112133A KR 20220112133 A KR20220112133 A KR 20220112133A KR 20240033463 A KR20240033463 A KR 20240033463A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tape
battery cell
battery
cut
sealing portion
Prior art date
Application number
KR1020220112133A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박아람
고명훈
김석제
김정두
이승병
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to KR1020220112133A priority Critical patent/KR20240033463A/en
Publication of KR20240033463A publication Critical patent/KR20240033463A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/595Tapes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/30Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

본 발명에 따른 전지셀은, 전극 조립체가 수납부에 장착되고, 외주변이 밀봉되어 있는 구조의 실링부를 포함하는 전지케이스; 상기 전극 조립체에 포함된 전극탭과 전기적으로 연결되고, 상기 실링부를 경유하여 상기 전지케이스의 외측 방향으로 돌출되어 있는 전극 리드; 및 상기 전극 리드가 돌출되어 있지 않은 면의 실링부에 부착된 테이프를 포함하고, 상기 실링부 중 상기 전극 리드가 돌출되어 있지 않은 일면에서 상기 전극 조립체와 실링부 사이에 상기 전극 조립체가 위치하지 않고 비어 있는 셀 내부 공간이 존재하고, 상기 테이프는 상기 셀 내부 공간을 제한하는 형태로 상기 실링부를 상기 전극 조립체의 측벽 쪽으로 접어 고정하며, 상기 전지셀 내부 가스 발생시 상기 테이프가 찢어지거나 늘어나서 상기 셀 내부 공간의 제한이 해제되면서 상기 가스의 수용 공간으로 사용되도록 하는 것이다.The battery cell according to the present invention includes a battery case including a sealing portion in which an electrode assembly is mounted in a storage portion and the outer periphery is sealed; an electrode lead electrically connected to the electrode tab included in the electrode assembly and protruding outward from the battery case via the sealing portion; and a tape attached to the sealing part on the side where the electrode lead does not protrude, wherein the electrode assembly is not positioned between the electrode assembly and the sealing part on one side of the sealing part where the electrode lead does not protrude. There is an empty cell interior space, and the tape is fixed by folding the sealing portion toward the side wall of the electrode assembly in a form that limits the cell interior space, and when gas is generated inside the battery cell, the tape is torn or stretched to create the cell interior space. As the restrictions are lifted, it can be used as a space to accommodate the gas.

Description

전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈 {BATTERY CELL AND BATTERY MODULE INCLUDING THE SAME}Battery cells and battery modules containing them {BATTERY CELL AND BATTERY MODULE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 파우치형 전지의 실링부가 폴딩된 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell and a battery module including the same, and more specifically, to a battery cell in which the sealing portion of a pouch-type battery is folded 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 있고, 특히 리튬 이차전지가 많이 활용되고 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 receiving a lot of attention as an energy source for not only mobile devices such as mobile phones, digital cameras, laptops, and wearable devices, but also power devices such as electric bicycles, electric vehicles, and hybrid electric vehicles. In particular, lithium secondary batteries is widely used.

이러한 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다. 여기서, 전지케이스에 내장되는 전극 조립체는 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. Depending on the shape of the battery case, these secondary batteries are classified into cylindrical batteries and prismatic batteries in which the electrode assembly is built into a cylindrical or square metal can, and pouch-type batteries in which the electrode assembly is built in a pouch-shaped case of aluminum laminate sheet. do. Here, the electrode assembly built into the battery case is a power generating element capable of charging and discharging consisting of a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, and a separator is formed between the positive electrode and the negative electrode in the form of a long sheet coated with an active material. It is classified into a jelly-roll type in which a plurality of anodes and cathodes are interposed and wound, and a stack type in which multiple anodes and cathodes are sequentially stacked with a separator interposed between them.

이 중에서도, 특히 스택형 또는 스택/폴딩형 전극 조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조 비용, 작은 중량, 용이한 변형 형태 등을 이유로 사용량이 점차적으로 증가하고 있다. 파우치형 전지는 양극판/분리막/음극판이 적층되어 형성되는 전극 조립체가 전지케이스 내부에 수용되고 전지케이스의 테두리가 실링되어 형성되는 실링부를 가진다. Among these, in particular, the usage of pouch-type batteries, which have a stacked or stacked/folded electrode assembly built into a pouch-type battery case of aluminum laminated sheets, is gradually increasing due to low manufacturing costs, small weight, and easy deformation. It is increasing. A pouch-type battery includes an electrode assembly formed by stacking a positive electrode/separator/negative electrode plate, which is accommodated inside a battery case, and has a sealing portion formed by sealing an edge of the battery case.

이와 같은 파우치형 전지를 사용하여 전지 모듈을 구성함에 있어서, 전지 모듈 사이즈를 최소화함으로써 디바이스 내에서 전지셀이 차지하는 공간을 작게 하여 공간 활용을 증대시키거나, 또는 일정한 전지 모듈 사이즈에 대하여 실링부가 차지하는 영역을 최소화함으로써 이로 인한 잉여 부분을 전극의 크기를 증대시킴으로써 전지의 용량 증대를 도모할 수 있다. 전지셀의 측면에 위치한 실링부를 폴딩해 폴딩부를 형성함으로써 치수 관리하는 경우가 대부분이다. 그런데 실링부를 단지 접어두기만 하면 폴딩부 자체의 스프링백(back) 셀 스웰링 현상에 의해 펼쳐지는 일이 있기 때문에 이를 방지하기 위해 폴딩부를 테이핑하는 수요가 늘고 있다. When constructing a battery module using such a pouch-type battery, the space occupied by the battery cell within the device is reduced by minimizing the battery module size to increase space utilization, or the area occupied by the sealing part for a certain battery module size is increased. By minimizing the resulting excess portion, it is possible to increase the capacity of the battery by increasing the size of the electrode. In most cases, size is controlled by folding the sealing part located on the side of the battery cell to form a folding part. However, if the sealing part is simply folded, it may unfold due to the springback cell swelling phenomenon of the folding part itself, so the demand for taping the folding part to prevent this is increasing.

도 1은 종래 전지셀의 사이드 테이핑 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 1 is a diagram for explaining the side taping method of a conventional battery cell.

도 1에 예로 든 종래 전지셀의 사이드 테이핑 방법에서, 테이프(21)는 테이프 롤(20)에서 일정한 길이(L)로 권출되어 절단된다. 절단된 테이프(21)를 그 권출된 길이 방향이 전지셀(10)의 두께 방향과 나란하도록 배치하여 폴딩부(11)에 접착한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 전지셀(10)에 테이프(21)가 여러 곳에 접착된다. 즉, 복수의 테이프(21)가, 하나의 전지셀(10)에 폭(W)만큼 폴딩부(11)를 감싸도록 복수의 부위에 접착된다. 테이프(21)로 부착하여 두면, 폴딩부(11)가 접혀진 상태를 유지하게 되고, 이것이 펼쳐지면서 외부로 돌출되어 전지셀(10)의 부피를 증가시켜 작업 공간을 낭비하거나 조립에 방해가 되게 하거나 혹은 손상되는 문제를 예방할 수 있다. In the conventional battery cell side taping method shown as an example in FIG. 1, the tape 21 is unwound from the tape roll 20 to a certain length (L) and cut. The cut tape 21 is placed so that the unwound length direction is parallel to the thickness direction of the battery cell 10 and is adhered to the folding portion 11. As shown in FIG. 1, tapes 21 are attached to one battery cell 10 in several places. That is, a plurality of tapes 21 are attached to a plurality of portions of one battery cell 10 so as to surround the folding portion 11 by the width W. When attached with tape 21, the folding part 11 remains folded, and as it unfolds, it protrudes outward, increasing the volume of the battery cell 10, wasting work space, interfering with assembly, or Or, damage problems can be prevented.

하지만 이러한 테이핑 방법은 테이프(21)가 폴딩부(11)를 길이(S) 방향을 따라 완전하게 보호하지 못하는 문제점이 있다. 또한, 전지셀(10)의 길이에 따라, 테이프(50)를 절단하고 접착하는 단위 공정이 반복되어야 하는 문제점이 있다. 이러한 문제점들은 전지셀(10)이 장폭화되는 최근 경향에 따라 더욱 문제가 될 수 있다. However, this taping method has a problem in that the tape 21 does not completely protect the folding portion 11 along the length (S) direction. Additionally, there is a problem that the unit process of cutting and adhering the tape 50 must be repeated depending on the length of the battery cell 10. These problems may become more problematic due to the recent trend of battery cells 10 becoming longer in width.

도 2는 종래 전지셀의 다른 사이드 테이핑 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 2 is a diagram for explaining another side taping method of a conventional battery cell.

도 2에 예로 든 종래 전지셀의 다른 사이드 테이핑 방법은 전지셀(10)의 폴딩부(11)의 길이(S) 방향을 따라 테이프(21')를 전지셀(10)의 하면, 측면 및 상면에 접착하는 전면 테이핑 방식이다. 테이프(21')의 길이(L')가 폴딩부(11)의 길이(S) 수준으로 길다. 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 전지셀(10)에 테이프(21')가 한 곳에 접착된다. 즉, 하나의 테이프(21')가, 하나의 전지셀(10)에 길이(L')만큼 폴딩부(11)를 감싸도록 한 부위에 접착된다. 도 1에 도시한 예에 비해 테이핑 작업의 생산성을 향상시킬 수 있다. Another side taping method of the conventional battery cell shown in FIG. 2 is to apply the tape 21' along the length (S) direction of the folding portion 11 of the battery cell 10 to the bottom, side, and top of the battery cell 10. It is a front-taping method that adheres to the surface. The length (L') of the tape (21') is as long as the length (S) of the folding portion (11). As shown in FIG. 2, a tape 21' is attached to one battery cell 10 at one location. That is, one tape 21' is attached to a portion of one battery cell 10 so as to surround the folding portion 11 along the length L'. Compared to the example shown in FIG. 1, productivity of taping work can be improved.

그런데, 최근 자동차 전지 시장의 고도화로 인해 리튬 이차전지의 안정성이 요구되고 있으며, 이러한 요구 충족을 위해 자동차용 파우치형 전지는 내부 부피를 효율적으로 활용하기 위한 방안이 요구되고 있다. 파우치형 전지는 고에너지 밀도를 충족하기 위해 내부 부피를 감소하여, 싸이클(cycle) 또는 저장 이후 셀 내 발생하는 부반응 가스로 인해 셀이 팽창하는 경우에 실링부의 파단이 발생하면서 전지케이스가 터지는 벤팅 현상이 발생하여 모듈 내 가스분출 및 전해액 누액이 문제되고 있다. 벤팅 현상에 의해 손상된 전지셀은 수분이 내부로 침투할 수 있어, 부반응이 발생될 수 있고, 전지 성능 저하 및 추가적인 가스 발생 또한 초래되는 문제가 있다. However, due to the recent advancement of the automotive battery market, the stability of lithium secondary batteries is required, and in order to meet these requirements, pouch-type batteries for automobiles are required to utilize the internal volume efficiently. Pouch-type batteries have a reduced internal volume to meet high energy density, and when the cell expands due to side reaction gases generated within the cell after cycling or storage, a venting phenomenon occurs in which the seal part breaks and the battery case bursts. This causes gas ejection and electrolyte leakage within the module to become a problem. Battery cells damaged by the venting phenomenon can allow moisture to penetrate inside, causing side reactions, deteriorating battery performance, and generating additional gas.

셀 내 부피가 부족한 경우, 싸이클 또는 고온저장 테스트 과정에서 발생하는 부반응 가스로 인하여 고객이 요구한 보증 벤팅 시점보다 이른 시점에 벤팅이 발생하는 이른바 얼리 벤팅(early venting)이 발생하여 개선이 필요한 상황이다. 기존의 이차전지는 셀 내 발생하는 가스 대비 내부 부피가 커 싸이클 또는 저장 이후 얼리 벤팅 문제를 야기하지 않았으나, 고용량 발현을 위해 셀 용량 증가시키는 상황에서는 부반응 가스량이 증가함에 따라 얼리 벤팅 문제가 심각하다.If the volume inside the cell is insufficient, so-called early venting, which occurs before the guaranteed venting time requested by the customer due to side reaction gases generated during cycling or high-temperature storage testing, occurs, which requires improvement. . Existing secondary batteries have a large internal volume compared to the gas generated within the cell, so they do not cause early venting problems after cycling or storage. However, in situations where cell capacity is increased to develop high capacity, early venting problems become serious as the amount of side reaction gas increases.

고객별 보증 벤팅 시점의 차이가 있지만, 도 2와 같이 전면 테이핑을 적용하고 있는 다수 모델에서 이를 만족하지 못하고 있는 상황이므로, 전지셀 내부 부피를 최대한 활용하여 전지셀 내부에서 가스가 발생하더라도 가스를 수용할 공간을 마련하여 벤팅 시점을 최대한 늦출 수 있는 전지셀을 개발할 필요성이 높아지고 있다.Although there are differences in the warranty venting timing for each customer, as shown in Figure 2, many models that apply front taping do not satisfy this requirement, so the internal volume of the battery cell is utilized as much as possible to accommodate gas even if gas is generated inside the battery cell. There is an increasing need to develop battery cells that can delay the venting point as much as possible by providing space for ventilation.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 벤팅 시점을 늦출 수 있는 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a battery cell that can delay the venting point and a battery module including the same.

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 problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the attached drawings. .

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전지셀은, 전극 조립체가 수납부에 장착되고, 외주변이 밀봉되어 있는 구조의 실링부를 포함하는 전지케이스; 상기 전극 조립체에 포함된 전극탭과 전기적으로 연결되고, 상기 실링부를 경유하여 상기 전지케이스의 외측 방향으로 돌출되어 있는 전극 리드; 및 상기 전극 리드가 돌출되어 있지 않은 면의 실링부에 부착된 테이프를 포함하고, 상기 실링부 중 상기 전극 리드가 돌출되어 있지 않은 일면에서 상기 전극 조립체와 실링부 사이에 상기 전극 조립체가 위치하지 않고 비어 있는 셀 내부 공간이 존재하고, 상기 테이프는 상기 셀 내부 공간을 제한하는 형태로 상기 실링부를 상기 전극 조립체의 측벽 쪽으로 접어 고정하며, 상기 전지셀 내부 가스 발생시 상기 테이프가 찢어지거나 늘어나서 상기 셀 내부 공간의 제한이 해제되면서 상기 가스의 수용 공간으로 사용되도록 하는 것이다.A battery cell according to the present invention for solving the above problems includes a battery case including a sealing portion in which an electrode assembly is mounted in a receiving portion and the outer periphery is sealed; an electrode lead electrically connected to the electrode tab included in the electrode assembly and protruding outward from the battery case via the sealing portion; and a tape attached to the sealing part on the side where the electrode lead does not protrude, wherein the electrode assembly is not positioned between the electrode assembly and the sealing part on one side of the sealing part where the electrode lead does not protrude. There is an empty cell interior space, and the tape is fixed by folding the sealing portion toward the side wall of the electrode assembly in a form that limits the cell interior space, and when gas is generated inside the battery cell, the tape is torn or stretched to create the cell interior space. As the restrictions are lifted, it can be used as a space to accommodate the gas.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 테이프는 상기 실링부의 일면을 따라 간헐적으로 마련된 다수의 절취부가 스티치(stitch) 형태로 구성된 테이프이다. According to one embodiment of the present invention, the tape is a tape composed of a plurality of cut portions provided intermittently along one surface of the sealing portion in the form of a stitch.

바람직하게, 상기 절취부가 상기 실링부의 안쪽 가장자리보다 안쪽에 위치하면서 상기 테이프가 감싸여진다. Preferably, the tape is wrapped while the cut portion is located inside the inner edge of the sealing portion.

상기 절취부의 피치 대비 상기 절취부 하나의 길이는 50% 이상인 것이 바람직하다. It is preferable that the length of one of the cut portions is 50% or more compared to the pitch of the cut portion.

상기 절취부 하나의 길이와 상기 절취부 단부와 다음 절취부 단부 사이의 길이의 비 1:1 내지 3:2일 수 있다.The ratio of the length of one cut and the length between the end of the cut and the end of the next cut may be 1:1 to 3:2.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 테이프는 연신율이 PET보다 큰 재질의 테이프이다.According to another embodiment of the present invention, the tape is made of a material whose elongation is greater than that of PET.

바람직하게, 상기 테이프는 PE 재질 테이프이다. Preferably, the tape is a PE material tape.

상기 테이프는 연신율이 80% 이상 350% 이하일 수 있다. The tape may have an elongation of 80% or more and 350% or less.

상기 테이프의 두께는 20㎛ 이상 110㎛ 이하일 수 있다. The thickness of the tape may be 20 μm or more and 110 μm or less.

상기 테이프는 상기 실링부의 길이 방향을 따라 상기 전지셀의 하면, 측면 및 상면에 접착되어 있다. The tape is adhered to the bottom, side, and top of the battery cell along the longitudinal direction of the sealing portion.

본 발명에 따른 전지 모듈은 본 발명에 따른 전지셀을 포함한다. The battery module according to the present invention includes a battery cell according to the present invention.

본 발명에 따른 전지셀은 전극 조립체와 실링부 사이에 전극 조립체가 위치하지 않고 비어 있는 셀 내부 공간이 존재하고, 이를 다이-실링 갭이라고 부를 수 있다. 본 발명은 고용량/고성능 리튬 이차전지에 내부 부피 부족으로 인한 불량요인인 얼리 벤팅에 대한 문제를, 전극 조립체의 측면과 실링부 사이에 존재하는 다이-실링 갭을 활용하여 개선할 수 있다. In the battery cell according to the present invention, there is an empty space inside the cell where the electrode assembly is not located between the electrode assembly and the sealing portion, and this can be called a die-sealing gap. The present invention can improve the problem of early venting, which is a defect factor in high-capacity/high-performance lithium secondary batteries due to insufficient internal volume, by utilizing the die-sealing gap that exists between the side of the electrode assembly and the sealing portion.

본 발명에 따르면, 상기 셀 내부 공간을 제한하는 형태로 실링부를 전극 조립체의 측벽 쪽으로 접어 고정하는 데에 테이프를 사용하여 전지 모듈 제조시의 치수 관리를 할 수 있다.According to the present invention, it is possible to control dimensions during battery module manufacturing by using tape to fold and fix the sealing portion toward the side wall of the electrode assembly in a manner that limits the space inside the cell.

또한 본 발명에 따르면, 실링부에 부착하는 상기 테이프를 개선함으로써, 전지셀 내부 가스 발생시 상기 테이프가 찢어지거나 늘어나도록 한다. 이를 통해, 상기 셀 내부 공간의 제한이 해제되면서 상기 가스의 수용 공간으로 사용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 전지셀 내부에서 가스 발생시 다이-실링 갭에 가스를 포집할 수 있다. Additionally, according to the present invention, by improving the tape attached to the sealing portion, the tape is torn or stretched when gas is generated inside the battery cell. Through this, restrictions on the space inside the cell are lifted and it can be used as a space to accommodate the gas. That is, according to the present invention, when gas is generated inside a battery cell, the gas can be collected in the die-sealing gap.

본 발명에 따라 개선된 테이프는 스티치 테이프 또는 연신 테이프일 수 있고, 이러한 테이프들은 전지셀 내부 부피를 추가 확보토록 하여, 내부 가스로 인한 얼리 벤팅을 개선할 수 있다.The tape improved according to the present invention may be a stitch tape or a stretched tape, and these tapes can secure additional internal volume of the battery cell and improve early venting due to internal gas.

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.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the attached drawings.

도 1은 종래 전지셀의 사이드 테이핑 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래 전지셀의 다른 사이드 테이핑 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀에서 테이프를 부착하기 전의 상면도이다.
도 4는 도 3의 A 부분 확대도이다.
도 5는 도 3의 B-B' 단면도이다.
도 6은 도 3의 전지셀 전면에 본 발명에 따라 테이프를 부착한 후의 상태를 도시한다.
도 7은 도 6의 C 부분 확대도이다.
도 8은 도 6에서 D-D' 단면도이다.
도 9는 도 3의 전지셀 전면에 본 발명의 다른 실시예에 따라 테이프를 부착한 후의 상태를 도시한다.
도 10은 도 9의 E 부분 확대도이다.
도 11은 스티치 테이프 실시예와 비교예의 가스 주입량을 비교한 그래프이다.
도 12는 실시예에서 가스 주입시 스티치 테이프가 뜯어진 상태를 촬영한 사진이다.
도 13은 연신 테이프 실시예와 비교예의 가스 주입량을 비교한 그래프이다.
도 14는 실시예에서 가스 주입시 연신 테이프 길이 증가를 확인한 사진들이다.
Figure 1 is a diagram for explaining the side taping method of a conventional battery cell.
Figure 2 is a diagram for explaining another side taping method of a conventional battery cell.
Figure 3 is a top view before attaching a tape to a battery cell according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an enlarged view of portion A of Figure 3.
Figure 5 is a cross-sectional view taken along line BB' of Figure 3.
Figure 6 shows a state after attaching a tape according to the present invention to the front of the battery cell of Figure 3.
Figure 7 is an enlarged view of part C of Figure 6.
Figure 8 is a cross-sectional view taken along line DD' in Figure 6.
Figure 9 shows a state after attaching a tape to the front of the battery cell of Figure 3 according to another embodiment of the present invention.
Figure 10 is an enlarged view of part E of Figure 9.
Figure 11 is a graph comparing the gas injection amounts of the stitch tape examples and comparative examples.
Figure 12 is a photograph taken of a state in which the stitch tape was torn during gas injection in the example.
Figure 13 is a graph comparing gas injection amounts of stretched tape examples and comparative examples.
Figure 14 is a photograph confirming the increase in the length of the stretched tape upon gas injection in the example.

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 attached drawings, various embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The invention may be implemented in many 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 that are not relevant to the description are omitted, and identical or similar components are assigned the same reference numerals 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, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, so the present invention is not necessarily limited to what is shown. In the drawing, the thickness is enlarged to clearly express various layers and areas. And in the drawings, for convenience of explanation, the thicknesses 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, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전지셀에 대해 설명하고자 한다. Below, a battery cell according to an embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀에서 테이프를 부착하기 전의 상면도이다. 도 4는 도 3의 A 부분 확대도이다. 도 5는 도 3의 B-B' 단면도이다. Figure 3 is a top view before attaching a tape to a battery cell according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is an enlarged view of portion A of Figure 3. Figure 5 is a cross-sectional view taken along line B-B' of Figure 3.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀(100)은, 전극 조립체(110)가 수납부(210)에 장착되고, 외주변이 밀봉되어 있는 구조의 실링부(250)를 포함하는 전지케이스(200)를 포함한다. 수납부(210)는 오목한 형태의 내부 공간이고, 이러한 내부 공간에 전극 조립체(110)가 장착된다. 또한, 전지셀(100)은 전극 조립체(110)에 포함된 전극탭과 전기적으로 연결되고, 실링부(250)를 경유하여 전지케이스(200)의 외측 방향으로 돌출되어 있는 전극 리드(300)를 포함한다. 전극 리드(300)의 상하부와 실링부(250) 사이에는 리드 필름(400)을 더 포함할 수 있다. 리드 필름(400)은 실링부(250)와 함께 열 융착 또는 프레스 융착 시 전극 리드(300)에서 쇼트가 발생하는 것을 방지하면서도, 실링부(250)와 전극 리드(300)의 밀봉성을 향상시킬 수 있다. 수납부(210)에는 전지셀(100)의 종류에 따라 액체, 고체 또는 겔형 등의 전해질이 충진된다. 전지셀(100)은 리튬 이차전지일 수 있다. Referring to FIGS. 3 to 5, the battery cell 100 according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly 110 mounted on the receiving portion 210 and a sealing portion having a structure in which the outer periphery is sealed. It includes a battery case 200 including 250). The storage unit 210 is a concave internal space, and the electrode assembly 110 is mounted in this internal space. In addition, the battery cell 100 is electrically connected to the electrode tab included in the electrode assembly 110, and has an electrode lead 300 protruding outward from the battery case 200 via the sealing portion 250. Includes. A lead film 400 may be further included between the upper and lower portions of the electrode lead 300 and the sealing portion 250. The lead film 400 prevents short circuits from occurring in the electrode lead 300 during heat fusion or press fusion with the sealing part 250, and improves the sealing properties of the sealing part 250 and the electrode lead 300. You can. The receiving portion 210 is filled with liquid, solid, or gel-type electrolyte depending on the type of battery cell 100. The battery cell 100 may be a lithium secondary battery.

도 3에 도시한 예는 수납부(210)가 전지케이스(200)의 한쪽에 형성된 싱글 컵 형상이다. 예를 들어 전지케이스(200)는 1매의 시트로 되어 있고 한쪽에 수납부(210)가 형성되고, 수납부(210)에 전극 조립체(110)를 장착한 후 수납부(210)가 형성되어 있지 않은 쪽의 시트를 접어 실링부(250)를 형성할 수 있다. 이에 따라 실링부(250)는 시트가 접힌 쪽을 제외하고 전극 리드(300)가 위치하는 전지케이스(200)의 단폭 양 측면과 그들 사이의 장폭 일측면, 이렇게 3곳에 위치하고 있다. 이러한 전지셀(100)은 실링부(250)가 형성되어 있지 않은 나머지 장폭 타측면을 하방으로 두고 다수의 전지셀(100)을 측방향으로 집적하여 전지 모듈로 제조할 수 있다. 도시한 예와 같이 싱글 컵 형상이고, 컵의 바닥을 전지셀(100)의 하면이라고 하는 경우, 도 5에 나타낸 바와 같이 실링부(250)는 전지셀(100)의 상면의 연장선상에 위치할 수 있다. 다른 예로, 수납부(210)는 전지케이스(200)의 양쪽에 형성된 더블 컵 형상일 수 있으며, 이 때, 실링부(250)는 전지셀(100)의 상면과 하면 사이 전극 조립체(110)의 두께 중간 위치에 전지셀(100)의 측면에 놓일 수 있다. In the example shown in FIG. 3, the receiving portion 210 has a single cup shape formed on one side of the battery case 200. For example, the battery case 200 is made of one sheet, and a storage portion 210 is formed on one side. After the electrode assembly 110 is mounted on the storage portion 210, the storage portion 210 is formed. The sheet on the side that is not present can be folded to form the sealing portion 250. Accordingly, the sealing portion 250 is located at three locations, excluding the side where the sheet is folded, on both short sides of the battery case 200 where the electrode lead 300 is located and on one long side between them. Such a battery cell 100 can be manufactured into a battery module by stacking a plurality of battery cells 100 laterally with the remaining long width side on which the sealing portion 250 is not formed facing downward. As shown in the example, if it has a single cup shape and the bottom of the cup is the lower surface of the battery cell 100, the sealing portion 250 will be located on an extension of the upper surface of the battery cell 100, as shown in FIG. 5. You can. As another example, the receiving part 210 may have a double cup shape formed on both sides of the battery case 200, and in this case, the sealing part 250 is located between the upper and lower surfaces of the battery cell 100 of the electrode assembly 110. It may be placed on the side of the battery cell 100 at a position in the middle of the thickness.

예를 들어, 전지셀(100)은 X축을 따르는 방향에 장변을 가지고 Y축을 따르는 방향에 단변을 가지며 Z축 방향으로는 X축이나 Y축 길이에 비해 작은 두께를 가짐으로써, 대략 직사각형 판상형 셀일 수 있다. 전지셀(100)의 단변측에 전극 리드(300)가 형성되어 있을 수 있다. 이러한 전지셀(100)은 Z축 방향으로 집적하여 여러 개의 전지셀(100)을 면대면 적층하여 에너지 밀도를 높이기에 효율적인 구조이다. For example, the battery cell 100 has a long side along the there is. An electrode lead 300 may be formed on the short side of the battery cell 100. These battery cells 100 are integrated in the Z-axis direction and have an efficient structure for increasing energy density by stacking multiple battery cells 100 face-to-face.

전지케이스(200)는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트일 수 있다. 보다 구체적으로, 전지케이스(200)는 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 최외각을 이루는 외측 수지층, 물질의 관통을 방지하는 차단성 금속층, 및 밀봉을 위한 내측 수지층으로 구성될 수 있다. The battery case 200 may be a laminated sheet including a resin layer and a metal layer. More specifically, the battery case 200 is made of a laminated sheet and may be composed of an outer resin layer forming the outermost layer, a barrier metal layer to prevent penetration of substances, and an inner resin layer for sealing.

전극 조립체(110)는 젤리-롤형(권취형), 스택형(적층형), 또는 복합형(스택/폴딩형)의 구조로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 전극 조립체(110)는 양극, 음극, 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어질 수 있다. The electrode assembly 110 may have a jelly-roll type (rolled type), stack type (laminated type), or composite type (stacked/folded type) structure. More specifically, the electrode assembly 110 may be composed of an anode, a cathode, and a separator disposed between them.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 실링부(250) 중 전극 리드(300)가 돌출되어 있지 않은 일면에서 전극 조립체(110)와 실링부(250) 사이에 전극 조립체(110)가 위치하지 않고 비어 있는 셀 내부 공간(G)이 존재하고, 이를 다이-실링 갭이라고 부를 수도 있다. 본 발명은 고용량/고성능 리튬 이차전지에 내부 부피 부족으로 인한 불량요인인 얼리 벤팅에 대한 문제를, 전극 조립체(110)의 측면과 실링부(250) 사이에 존재하는 다이-실링 갭을 활용하여 개선할 수 있다. As shown in Figures 4 and 5, the electrode assembly 110 is not located between the electrode assembly 110 and the sealing part 250 on one side of the sealing part 250 where the electrode lead 300 does not protrude. There is an empty space (G) inside the cell, which may also be called a die-sealing gap. The present invention improves the problem of early venting, which is a defect factor in high-capacity/high-performance lithium secondary batteries due to insufficient internal volume, by utilizing the die-sealing gap that exists between the side of the electrode assembly 110 and the sealing portion 250. can do.

도 6은 도 3의 전지셀 전면에 본 발명에 따라 테이프를 부착한 후의 상태를 도시한다. 도 7은 도 6의 C 부분 확대도이다. 도 8은 도 6에서 D-D' 단면도이다.Figure 6 shows a state after attaching a tape according to the present invention to the front of the battery cell of Figure 3. Figure 7 is an enlarged view of part C of Figure 6. Figure 8 is a cross-sectional view taken along line D-D' in Figure 6.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 테이프(500)는 실링부(250) 중 전극 리드(300)가 돌출되어 있지 않은 일면에 부착된다. 특히 테이프(500)는 셀 내부 공간(G)을 제한하는 형태로 실링부(250)를 전극 조립체(110)의 측벽 쪽으로 접어 고정한다. Referring to FIGS. 6 to 8 , the tape 500 is attached to one side of the sealing portion 250 on which the electrode lead 300 does not protrude. In particular, the tape 500 folds and fixes the sealing portion 250 toward the side wall of the electrode assembly 110 in a manner that limits the cell interior space (G).

부착되기 전의 테이프(500)는 폴딩되기 전의 실링부(250)보다 넓은 폭을 가질 수 있다. 여기서, 테이프(500)의 폭은 전극 리드(300)의 돌출 방향(X축 방향)과 직교하는 방향(Y축 방향)에서 테이프(500)의 일단과 타단 사이의 거리의 최대값을 의미하고, 실링부(250)의 폭도 전극 리드(300)의 돌출 방향과 직교하는 방향에서 실링부(250)의 일단과 타단 사이의 거리의 최대값을 의미한다. The tape 500 before being attached may have a wider width than the sealing portion 250 before being folded. Here, the width of the tape 500 refers to the maximum value of the distance between one end and the other end of the tape 500 in the direction (Y-axis direction) perpendicular to the protrusion direction (X-axis direction) of the electrode lead 300, The width of the sealing part 250 also means the maximum value of the distance between one end and the other end of the sealing part 250 in a direction perpendicular to the protrusion direction of the electrode lead 300.

싱글 컵의 경우 실링부(250)의 폭은 전극 조립체(110)의 두께 이하일 수 있다. 그러면 도 8에서와 같이 실링부(250)를 전극 조립체(110)의 측벽 쪽으로 한번만 90도 폴딩하여도 실링부(250)가 전극 조립체(110)를 넘어서까지 튀어나오지 않는다. 더블 컵의 경우 실링부(250)의 폭은 전극 조립체(110)의 두께의 1/2 이하일 수 있다. 그러면 실링부(250)를 전극 조립체(110)의 측벽 쪽으로 한번만 90도 폴딩하여도 실링부(250)가 전극 조립체(110)를 넘어서까지 튀어나오지 않는다. In the case of a single cup, the width of the sealing portion 250 may be less than or equal to the thickness of the electrode assembly 110. Then, as shown in FIG. 8, even if the sealing part 250 is folded 90 degrees toward the side wall of the electrode assembly 110 just once, the sealing part 250 does not protrude beyond the electrode assembly 110. In the case of a double cup, the width of the sealing portion 250 may be less than 1/2 of the thickness of the electrode assembly 110. Then, even if the sealing part 250 is folded 90 degrees toward the side wall of the electrode assembly 110 just once, the sealing part 250 does not protrude beyond the electrode assembly 110.

테이프(500)가 폴딩된 실링부(250)를 전극 조립체(110)의 측벽에 부착할 때에, 테이프(500)의 폭의 중심을 기준으로 양분하여 전지셀(100)의 상면과 하면이 테이프(500)로 감싸여지게 할 수 있다. 전지셀(100)의 상면과 하면이 테이프(500)로 감싸여짐에 따라 폴딩된 실링부(250)가 다시 펼쳐지지 않도록 확실히 잡아줄 수 있게 된다. 이와 같이 테이프(500)는 실링부(250)의 길이 방향을 따라 전지셀(100)의 하면, 측면 및 상면에 접착되어 있을 수 있다. 즉, 전면 테이핑 방식에 의할 수 있다. 따라서, 테이핑 작업의 생산성을 향상시킬 수 있다. When attaching the sealing portion 250 in which the tape 500 is folded to the side wall of the electrode assembly 110, the upper and lower surfaces of the battery cell 100 are divided into two based on the center of the width of the tape 500 and the tape ( 500). As the upper and lower surfaces of the battery cell 100 are wrapped with the tape 500, the folded sealing portion 250 can be firmly held to prevent it from unfolding again. In this way, the tape 500 may be adhered to the bottom, side, and top of the battery cell 100 along the longitudinal direction of the sealing portion 250. In other words, it can be done using the front taping method. Therefore, productivity of taping work can be improved.

부착된 테이프(500)는 전극 리드(300)의 돌출 방향을 기준으로 실링부(250)의 길이(S')의 90-95%에 해당하는 길이(S")를 가질 수 있다. 여기서, 테이프(500)의 길이(S")는 전극 리드(300)의 돌출 방향에서의 테이프(500)의 일단과 타단 사이의 거리의 최대값을 의미한다. 실링부(250)의 길이(S')는 전극 리드(300)의 돌출 방향에서의 실링부(250)의 일단과 타단 사이의 거리의 최대값을 의미한다. 이렇게 함으로써 셀 내부 공간(G)을 제한하는 형태가 확실해질 수 있다. The attached tape 500 may have a length (S") corresponding to 90-95% of the length (S') of the sealing portion 250 based on the protruding direction of the electrode lead 300. Here, the tape The length (S") of 500 means the maximum value of the distance between one end and the other end of the tape 500 in the protruding direction of the electrode lead 300. The length S' of the sealing portion 250 refers to the maximum value of the distance between one end and the other end of the sealing portion 250 in the protruding direction of the electrode lead 300. By doing this, the shape that limits the inner space (G) of the cell can be ensured.

장폭 측면 실링부(250)를 폴딩해 전극 조립체(110)의 측벽 쪽으로 접어 테이프(500)로 부착하여 두면, 장폭 측면 실링부(250)가 접혀진 폴딩부 상태를 유지하게 하여, 장폭 측면 실링부(250)가 펼쳐져 외부로 돌출되면서 전지셀(100)의 부피를 증가시켜 작업 공간을 낭비하거나 조립에 방해가 되게 하거나 혹은 손상되는 문제를 예방할 수 있다. 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이 전면 테이핑을 적용하면 다이-실링 갭을 가지고 있어도 테이프(500)에 의해 다이-실링 갭이 눌려진 상태로 유지된다. 실링부(250)가 폴딩된 형태로 전지셀(100) 제조하는 것이므로, 이러한 전지셀(100)을 가지고 전지 모듈 제조시의 치수 관리를 할 수 있다. 전지셀(100)의 상면과 하면 및 측면 폴딩부에 테이프(500)를 부착함으로써, 측면 폴딩부를 접혀진 상태로 유지시킬 수 있고, 그에 따라 전지셀(100)의 부피를 축소시켜 작업 공간이 낭비를 방지하고 전원 인가 시 열적 팽창에 의해 측면 폴딩부가 손상되는 것을 방지할 수 있다. When the long-width side sealing portion 250 is folded toward the side wall of the electrode assembly 110 and attached with tape 500, the long-width side sealing portion 250 maintains the folded state of the long-width side sealing portion ( As 250) unfolds and protrudes outward, the volume of the battery cell 100 increases, thereby preventing problems such as wasting work space, interfering with assembly, or being damaged. As shown in FIGS. 6 to 8, when front taping is applied, even if there is a die-sealing gap, the die-sealing gap is maintained in a pressed state by the tape 500. Since the battery cell 100 is manufactured in a folded form with the sealing portion 250, it is possible to manage dimensions of the battery cell 100 when manufacturing a battery module. By attaching the tape 500 to the top, bottom, and side folding portions of the battery cell 100, the side folding portion can be maintained in a folded state, thereby reducing the volume of the battery cell 100 and reducing work space waste. It is possible to prevent damage to the side folding part due to thermal expansion when power is applied.

실링부(250)에 부착하는 테이프(500)는 전지셀(100) 내부 가스 발생시 테이프가 찢어지도록 개선된 것이다. 이를 통해 다이-실링 갭이라는 해당 공간을 활용할 수 있게 된다. The tape 500 attached to the sealing portion 250 has been improved so that the tape is torn when gas is generated inside the battery cell 100. This allows the space called the die-sealing gap to be utilized.

바람직하게, 테이프(500)는 상기 실링부(250)의 일면을 따라 간헐적으로 마련된 다수의 절취부(510)가 스티치(stitch) 형태로 구성된 테이프이다. 본원 발명의 발명자들은 이것을 스티치 테이프라고 부른다. 절취부(510)는 셀 내부 공간(G)의 연장 방향을 따라 전극 리드(300)의 돌출 방향으로 마련될 수 있다. Preferably, the tape 500 is a tape in which a plurality of cut portions 510 are provided intermittently along one side of the sealing portion 250 in the form of a stitch. The inventors of the present invention call this a stitch tape. The cut portion 510 may be provided in the protruding direction of the electrode lead 300 along the extending direction of the cell internal space (G).

테이프(500)의 두께는 20㎛ 이상 110㎛ 이하일 수 있다. 테이프(500)의 두께가 20㎛ 미만이면 너무 얇아 취급이 어렵다. 테이프(500)의 두께가 110㎛보다 크면 경박단소화 측면에서 바람직하지 않으며 재료비가 상승한다. 테이프(500)가 얇을수록 찢어짐에 유리하겠으나 내부 가스 발생 전까지는 실링부(250)의 폴딩 상태를 유지하고 있을 정도의 강도는 필요하므로 테이프(500)의 재질과 작업 용이성, 그리고 절취부(510) 가공 편이성 등을 고려하여 테이프(500)의 두께를 정할 수 있다. The thickness of the tape 500 may be 20 μm or more and 110 μm or less. If the thickness of the tape 500 is less than 20㎛, it is too thin and difficult to handle. If the thickness of the tape 500 is greater than 110㎛, it is not desirable in terms of lightness, thinness, and shortness, and material costs increase. The thinner the tape 500 is, the more advantageous it is for tearing, but it needs to be strong enough to maintain the folded state of the sealing portion 250 until internal gas is generated, so the material and ease of operation of the tape 500, and the cut portion 510 The thickness of the tape 500 can be determined considering processing convenience, etc.

절취부(510)는 테이프(500)가 일부 점선 모양으로 타공되어 마련될 수 있다. 절취부(510)의 모양은 선, 또는 타원, 또는 원, 또는 사각형 등일 수 있다. The cut portion 510 may be provided by partially perforating the tape 500 in a dotted line shape. The shape of the cutout portion 510 may be a line, an oval, a circle, or a square.

도 7에서 보는 바와 같이, 바람직하게, 절취부(510)가 실링부(250)의 안쪽 가장자리보다 안쪽에 위치하면서 테이프(500)가 감싸여진다. 절취부(510)는 셀 내부 공간(G) 상에 놓일 수 있다. As shown in Figure 7, preferably, the tape 500 is wrapped while the cut portion 510 is located inside the inner edge of the sealing portion 250. The cutout portion 510 may be placed on the cell interior space (G).

피치(p)의 일반적인 정의에 따라, 절취부(510)의 피치(p)는 절취부(510) 하나의 길이(d)와 절취부(510) 단부와 다음 절취부(510) 단부 사이의 길이(l)의 합을 나타낸다(p=d+l). 바람직하게, 절취부(510)의 피치(p) 대비 절취부(510) 하나의 길이(d)는 50% 이상이다(d/l≥0.5). According to the general definition of pitch (p), the pitch (p) of the cut 510 is the length (d) of one cut 510 and the length between the end of the cut 510 and the end of the next cut 510. It represents the sum of (l) (p=d+l). Preferably, the length (d) of one cut portion 510 compared to the pitch (p) of the cut portion 510 is 50% or more (d/l ≥ 0.5).

바람직한 예에 따르면, 절취부(510) 하나의 길이(d)와 절취부(510) 단부와 다음 절취부(510) 단부 사이의 길이(l)의 비(d:l)는 1:1 내지 3:2일 수 있다.According to a preferred example, the ratio (d:l) of the length (d) of one cut portion (510) and the length (l) between the end of the cut portion (510) and the end of the next cut portion (510) is 1:1 to 3. :2.

예를 들어 절취부(510) 하나의 길이(d)가 5mm이고 절취부(510) 단부와 다음 절취부(510) 단부 사이의 길이(l)가 5mm이면, 절취부(510)의 피치(p)는 10mm이며, 절취부(510) 하나의 길이(d)와 절취부(510) 단부와 다음 절취부(510) 단부 사이의 길이(l)의 비(d:l)는 1:1이며, 절취부(510)의 피치(p) 대비 절취부(510) 하나의 길이(d)는 1/2이고 백분율로 나타내면 50%이다. For example, if the length (d) of one cut part 510 is 5 mm and the length (l) between the end of the cut part 510 and the end of the next cut part 510 is 5 mm, the pitch of the cut part 510 (p) ) is 10 mm, and the ratio (d:l) of the length (d) of one cut portion 510 and the length (l) between the end of the cut portion 510 and the end of the next cut portion 510 (d:l) is 1:1, The length (d) of one cut part 510 compared to the pitch (p) of the cut part 510 is 1/2, and when expressed as a percentage, it is 50%.

다른 예를 들어 절취부(510) 하나의 길이(d)가 3mm이고 절취부(510) 단부와 다음 절취부(510) 단부 사이의 길이(l)가 2mm이면, 절취부(510)의 피치(p)는 5mm이며, 절취부(510) 하나의 길이(d)와 절취부(510) 단부와 다음 절취부(510) 단부 사이의 길이(l)의 비(d:l)는 3:2이며, 절취부(510)의 피치(p) 대비 절취부(510) 하나의 길이(d)는 3/5이고 백분율로 나타내면 60%이다. For another example, if the length (d) of one cut part 510 is 3 mm and the length (l) between the end of the cut part 510 and the end of the next cut part 510 is 2 mm, the pitch of the cut part 510 ( p) is 5 mm, and the ratio (d:l) of the length (d) of one cut portion 510 and the length (l) between the end of the cut portion 510 and the end of the next cut portion 510 is 3:2. , the length (d) of one cut part 510 compared to the pitch (p) of the cut part 510 is 3/5, and when expressed as a percentage, it is 60%.

셀 팽창시 테이프(500)에서 절취부(510)의 단부와 다음 절취부(510)의 단부 사이가 찢어지면서 테이프(500)가 뜯어지도록 하기 위하여, 테이프(500)는 잘 늘어나지 않으면서 쉽게 찢어질 수 있게 연신율이 그다지 크지 않은 PET 재질일 수 있으며 그 두께는 20㎛ 내지 30㎛로 얇게 할 수 있다. 테이프(500)는 기존에 사용하는 일반적인 테이프에 절취부(510)를 가공하여 제조한 것일 수 있다. In order for the tape 500 to be torn by tearing between the end of the cut part 510 and the end of the next cut part 510 in the tape 500 when the cell expands, the tape 500 does not stretch well and is easily torn. It can be made of PET material, which does not have a very high elongation, and its thickness can be made as thin as 20㎛ to 30㎛. The tape 500 may be manufactured by processing a cut portion 510 in a commonly used tape.

상기와 같이 테이프(500)를 개선함으로써, 전지셀(100) 내부 가스 발생시 상기 테이프(500)가 찢어진다. 절취부(510)들을 따라 찢어진다. 이를 통해, 상기 셀 내부 공간(G)의 제한이 해제되면서 상기 가스의 수용 공간으로 사용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 전지셀(100) 내부에서 가스 발생시 다이-실링 갭에 가스를 포집할 수 있다. By improving the tape 500 as described above, the tape 500 is torn when gas is generated inside the battery cell 100. It is torn along the cut portions 510. Through this, the restrictions on the inner space (G) of the cell are lifted and it can be used as a space to accommodate the gas. That is, according to the present invention, when gas is generated inside the battery cell 100, the gas can be collected in the die-sealing gap.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존 테이프에 스티치 타입 등 파단 형상을 적용한 테이프(500)를 사용함으로써, 셀 팽창 시 테이프(500)가 뜯어지면서 다이-실링 갭 공간을 추가로 활용할 수 있도록 한다. 이러한 테이프(500)는 전지셀(100) 내부 부피를 추가 확보토록 하여, 내부 가스로 인한 얼리 벤팅을 개선할 수 있다. 종래 전면 테이핑 방식에서는 얼리 벤팅 문제가 심각하였지만, 본 발명에서는 전면 테이핑을 하더라도 전지셀 내부 부피를 최대한 활용할 수 있또록 하여 벤팅 시점을 최대한 늦출 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by using a tape 500 in which a fracture shape such as a stitch type is applied to an existing tape, the tape 500 is torn when the cell expands, allowing additional use of the die-sealing gap space. do. This tape 500 can secure additional internal volume of the battery cell 100 and improve early venting due to internal gas. In the conventional front-taping method, the early venting problem was serious, but in the present invention, the venting time can be delayed as much as possible by maximizing the internal volume of the battery cell even with front-taping.

이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지셀에 대해 설명한다. 다만, 본 실시예에 따른 전지셀, 앞서 상술한 전지셀(100)과 대부분 동일하게 설명될 수 있고, 테이프에서만만 차이가 있으므로, 그 부분을 중심으로 설명한다. Below, a battery cell according to another embodiment of the present invention will be described. However, the battery cell according to this embodiment can be mostly described in the same way as the battery cell 100 described above, and differs only in the tape, so the description will focus on that part.

도 9는 도 3의 전지셀 전면에 본 발명의 다른 실시예에 따라 테이프를 부착한 후의 상태를 도시한다. 도 10은 도 9의 E 부분 확대도이다. Figure 9 shows a state after attaching a tape to the front of the battery cell of Figure 3 according to another embodiment of the present invention. Figure 10 is an enlarged view of part E of Figure 9.

실링부(250)에 부착하는 테이프(500')는 전지셀(100) 내부 가스 발생시 테이프(500')가 늘어나도록 개선된 것이다. 이를 통해 다이-실링 갭이라는 해당 공간을 활용할 수 있게 된다. The tape 500' attached to the sealing portion 250 has been improved so that the tape 500' is stretched when gas is generated inside the battery cell 100. This allows the space called the die-sealing gap to be utilized.

바람직하게, 테이프(500')는 연신율이 PET보다 큰 재질의 테이프이고, 본원발명의 발명자들은 이것을 연신 테이프라고 부른다. 바람직하게, 테이프(500')는 PE 재질 테이프일 수 있다. PE 재질은 PET 재질보다 연신율이 크다. Preferably, the tape 500' is a tape made of a material whose elongation rate is greater than that of PET, and the inventors of the present invention call this a stretched tape. Preferably, the tape 500' may be a PE material tape. PE material has a greater elongation rate than PET material.

연신율은 길이 T의 물체가 변형해서 길이 T'가 되었을 때 늘어난 정도를 %로 표시한 것이다[연신율 = (T'-T)/T]. 연신율은 인장시험에서 재료가 늘어나는 비율을 의미하는 것으로, 연신율이 큰 재료일수록 외부의 충격에 대해 끊어지지 않고 늘어나는 성질이 크다. 즉, 연신율은 재료의 파단(fracture) 성능을 나타내는 척도로 사용된다. 따라서, 연신율이 작은 재료일수록 외부의 충격에 파단되는 경향이 크고, 연신율이 큰 재료일수록 외부의 충격에 파단되지 않고 늘어나는 경향이 크다. Elongation is expressed as a percentage of the amount of increase when an object of length T is deformed to become length T' [Elongation rate = (T'-T)/T]. Elongation refers to the rate at which a material stretches in a tensile test. The higher the elongation, the greater the ability to stretch without breaking in response to external impact. In other words, elongation is used as a measure of the fracture performance of a material. Therefore, a material with a small elongation rate has a greater tendency to break due to an external impact, and a material with a large elongation rate has a greater tendency to stretch without breaking due to an external impact.

테이프(500')는 연신율이 80% 이상 350% 이하일 수 있다. 동일 재질의 테이프라도 첨가제에 의해 연신율이 달라질 수 있지만 일반적인 PET 재질의 테이프의 연신율은 70% 정도이다. 본 발명에서는 그보다 큰 80% 이상의 연신율을 가진 테이프(500')를 사용할 수 있다. 시중에서 구할 수 있는 PE 재질의 테이프는 연신율이 300% 정도이다. 본 발명에서는 이러한 테이프 또는 그보다 연신율이 더 큰 350% 이하의 연신율을 가진 테이프(500')를 사용할 수 있다. 연신율이 80% 미만이면 테이프(500')의 늘어나는 정도가 만족스럽지 않고, 전지셀 밀도 증가 측면에서 다이-실링 갭을 무한정 크게 할 수는 없기 때문에 보통 마련할 수 있는 다이-실링 갭의 크기를 고려하면 연신율이 350%보다 더 클 필요는 없다. The tape 500' may have an elongation of 80% or more and 350% or less. Even for tapes of the same material, the elongation rate may vary depending on additives, but the elongation rate of a typical PET tape is about 70%. In the present invention, a tape 500' having an elongation of 80% or more can be used. Tapes made of PE material available on the market have an elongation rate of about 300%. In the present invention, such a tape or a tape 500' having a greater elongation of 350% or less can be used. If the elongation is less than 80%, the stretching degree of the tape 500' is not satisfactory, and the die-sealing gap cannot be infinitely large in terms of increasing battery cell density, so consider the size of the die-sealing gap that can usually be provided. Then, the elongation does not need to be greater than 350%.

테이프(500')의 두께도 20㎛ 이상 110㎛ 이하일 수 있다. 연신율이 정해진 상태에서는 테이프(500')가 두꺼울수록 취급과 작업이 용이할 것이므로, 예를 들어 PE 재질로 그 두께를 100㎛ 정도로 제조한 테이프(500')를 사용할 수 있다. The thickness of the tape 500' may be 20 ㎛ or more and 110 ㎛ or less. In a state where the elongation rate is determined, the thicker the tape 500', the easier it will be to handle and work. Therefore, for example, a tape 500' made of PE material with a thickness of about 100㎛ can be used.

상기와 같이 테이프(500')를 개선함으로써, 전지셀(100) 내부 가스 발생시 상기 테이프(500')가 늘어난다. 이를 통해, 상기 셀 내부 공간(G)의 제한이 해제되면서 상기 가스의 수용 공간으로 사용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 전지셀(100) 내부에서 가스 발생시 다이-실링 갭에 가스를 포집할 수 있다. By improving the tape 500' as described above, the tape 500' is stretched when gas is generated inside the battery cell 100. Through this, the restrictions on the inner space (G) of the cell are lifted and it can be used as a space to accommodate the gas. That is, according to the present invention, when gas is generated inside the battery cell 100, the gas can be collected in the die-sealing gap.

이와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 연신 테이프를 적용함으로써, 팽창 시 테이프(500')가 연신되면서 다이-실링 갭 공간을 추가로 활용할 수 있다. 이러한 테이프(500')는 전지셀(100) 내부 부피를 추가 확보토록 하여, 내부 가스로 인한 얼리 벤팅을 개선할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, by applying a stretching tape, the die-sealing gap space can be additionally utilized as the tape 500' is stretched during expansion. This tape 500' can secure additional internal volume of the battery cell 100 and improve early venting due to internal gas.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지 모듈은 상기에서 설명한 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 battery cell described above. Meanwhile, one or more battery modules according to this 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 battery module described above and the battery pack containing it can be applied to various devices. These devices can be applied to transportation means such as electric bicycles, electric cars, and hybrid cars, but the present invention is not limited thereto and can be applied to various devices that can use battery modules and battery packs containing them, which are also applicable to the present invention. falls within the scope of invention rights.

이하, 실험예에 대해 설명함으로써 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail by describing an experimental example.

실험예 1 : 스티치 테이프Experimental Example 1: Stitch Tape

실링부를 접어 종래 PET 재질의 테이프(두께 22㎛, 연신율 70%)로 전면 테이핑한 경우를 비교예 1로, 본 발명의 실시예에서 제안한 스티치 테이프를 사용한 경우를 실시예 1, 2로 하여 전지케이스(200) 안에 가스를 주입하면서 압력을 측정하였다. 실시예 1에 따른 스티치 테이프는 종래 PET 재질의 테이프에 절취부 하나의 길이와 절취부 단부와 다음 절취부 단부 사이의 길이의 비가 1:1이 되도록 절취부를 가공하여 제조하였다. 실시예 2에 따른 스티치 테이프는 종래 PET 재질의 테이프에 절취부 하나의 길이와 절취부 단부와 다음 절취부 단부 사이의 길이의 비가 3:2가 되도록 절취부를 가공하여 제조하였다.The case where the sealing part was folded and the entire surface was taped with a conventional PET tape (thickness 22㎛, elongation 70%) was used as Comparative Example 1, and the case where the stitch tape proposed in the embodiments of the present invention was used was used as Examples 1 and 2 for battery cases. The pressure was measured while injecting gas into (200). The stitch tape according to Example 1 was manufactured by processing a cut in a conventional PET tape so that the ratio of the length of one cut and the length between the end of the cut and the end of the next cut was 1:1. The stitch tape according to Example 2 was manufactured by processing a cut in a conventional PET tape so that the ratio of the length of one cut and the length between the end of the cut and the end of the next cut was 3:2.

도 11은 실시예 1, 2와 비교예 1을 적용한 파우치형 전지셀의 가스 주입량을 비교한 그래프이다. 그래프에서 가로축은 주입 가스량(injected gas, ml)이고 세로축은 압력(pressure, bar)이다. Figure 11 is a graph comparing the gas injection amounts of pouch-type battery cells using Examples 1 and 2 and Comparative Example 1. In the graph, the horizontal axis is the injected gas (ml) and the vertical axis is pressure (bar).

비교예 1의 경우 가스가 700ml 주입되었을 때 벤팅이 발생되어 가스가 배출되었지만 실시예 1의 경우 가스가 800ml 가까이 주입되어야 벤팅이 발생되었다. 이와 같이 실시예 1 적용시 비교예 1보다 주입 가스량이 더욱 증가된다. 이는 셀 내부 부피의 증가를 의미한다. 또한 비교예 1의 경우 가스 주입에 따른 압력 상승이 실시예 1보다 가파르다. 실시예 1의 경우 셀 내부 공간(G)이 활용되면서 가스 포집에 사용이 되었음을 알 수 있다. In Comparative Example 1, venting occurred and the gas was discharged when 700 ml of gas was injected, but in Example 1, venting occurred only when close to 800 ml of gas was injected. In this way, when applying Example 1, the amount of injected gas is further increased compared to Comparative Example 1. This means an increase in the internal volume of the cell. Additionally, in Comparative Example 1, the pressure increase due to gas injection is steeper than in Example 1. In Example 1, it can be seen that the internal space (G) of the cell was utilized to collect gas.

실시예 2의 경우도 가스가 800ml 가까이 주입되어야 벤팅이 발생되었다. 이와 같이 실시예 2 적용시에도 비교예 1보다 주입 가스량이 더욱 증가된다. 이는 셀 내부 부피의 증가를 의미한다. 또한 비교예 1의 경우 가스 주입에 따른 압력 상승이 실시예 2보다도 가파른 것이 확인되었다. 실시예 2의 경우도 셀 내부 공간(G)이 활용되면서 가스 포집에 사용이 되었음을 알 수 있다. In Example 2, venting occurred only when close to 800 ml of gas was injected. Likewise, when applying Example 2, the amount of injected gas is further increased compared to Comparative Example 1. This means an increase in the internal volume of the cell. In addition, in the case of Comparative Example 1, it was confirmed that the pressure increase due to gas injection was steeper than that in Example 2. In Example 2, it can be seen that the internal space (G) of the cell was utilized to collect gas.

이와 같이 본 발명에 따라 스티치 테이프를 적용한 결과, 종래 PET 재질의 테이프를 사용하여 전면 테이핑할 때에 비해 셀 내부 부피 증가 효과가 있음을 확인할 수 있다. As a result of applying the stitch tape according to the present invention, it can be confirmed that there is an effect of increasing the internal volume of the cell compared to full-face taping using a conventional PET tape.

실험예 2 : 스티치 테이프Experimental Example 2: Stitch Tape

본 발명의 실시예에서 제안한 스티치 테이프를 사용하되 절취부의 피치 대비 절취부 하나의 길이가 50% 미만인 비교예 2, 3과 앞서와 같은 실시예 1, 2를 사용한 경우를 비교하였다. Comparative Examples 2 and 3, in which the stitch tape proposed in an example of the present invention was used, but the length of one cut part compared to the pitch of the cut part was less than 50%, were compared with Examples 1 and 2 as before.

실시예 1은 절취부 하나의 길이와 절취부 단부와 다음 절취부 단부 사이의 길이의 비가 1:1이므로 절취부의 피치 대비 절취부 하나의 길이가 50%이다. 실시예 2는 절취부 하나의 길이와 절취부 단부와 다음 절취부 단부 사이의 길이의 비가 3:2이므로 절취부의 피치 대비 절취부 하나의 길이가 60%이다. In Example 1, the ratio of the length of one cut and the length between the end of the cut and the end of the next cut is 1:1, so the length of one cut is 50% compared to the pitch of the cut. In Example 2, the ratio of the length of one cut and the length between the end of the cut and the end of the next cut is 3:2, so the length of one cut is 60% compared to the pitch of the cut.

비교예 2는 절취부 하나의 길이와 절취부 단부와 다음 절취부 단부 사이의 길이의 비가 1:4인 경우로 하여, 절취부의 피치 대비 절취부 하나의 길이가 20%이다. 비교예 3은 절취부 하나의 길이와 절취부 단부와 다음 절취부 단부 사이의 길이의 비가 3:7인 경우로 하여, 절취부의 피치 대비 절취부 하나의 길이가 30%이다. Comparative Example 2 is a case where the ratio of the length of one cut and the length between the end of the cut and the end of the next cut is 1:4, and the length of one cut is 20% compared to the pitch of the cut. Comparative Example 3 is a case where the ratio of the length of one cut and the length between the end of the cut and the end of the next cut is 3:7, and the length of one cut is 30% compared to the pitch of the cut.

도 12는 실시예 1에서 가스 주입시 스티치 테이프가 뜯어진 상태를 촬영한 사진이다. 스티치 테이프가 뜯어지면서 셀 내부 공간(도 4의 G 참조)을 활용할 수 있는 상태가 됨이 확인된다. 실시예 2에서도 가스 주입시 스티치 테이프가 뜯어짐을 확인할 수 있었다. 이와 같이 절취부의 피치 대비 절취부 하나의 길이가 50% 이상인 스티치 테이프를 적용하면 다이-실링 갭 공간을 추가로 활용할 수 있다.Figure 12 is a photograph taken of a state in which the stitch tape was torn during gas injection in Example 1. As the stitch tape is torn, it is confirmed that the space inside the cell (see G in FIG. 4) can be utilized. In Example 2, it was confirmed that the stitch tape was torn when gas was injected. In this way, by applying a stitch tape in which the length of one cut is more than 50% compared to the pitch of the cut, additional die-sealing gap space can be utilized.

하지만 비교예 2, 3에서는 스티치 테이프가 뜯어지지 않아 부피 증가 효과가 없었다. 따라서, 절취부의 피치 대비 절취부 하나의 길이가 50% 이상인 경우가 바람직함을 알 수 있다. However, in Comparative Examples 2 and 3, the stitch tape was not torn, so there was no effect of increasing volume. Therefore, it can be seen that it is desirable for the length of one cut part to be 50% or more compared to the pitch of the cut part.

실험예 3 : 연신 테이프Experimental Example 3: Stretched Tape

비교예 1과 본 발명의 실시예에서 연신 테이프를 사용한 실시예 3을 가지고 전지케이스(200) 안에 가스를 주입하면서 압력을 측정하였다. 실시예 3의 연신 테이프는 PE 재질로서 두께는 100㎛이고 연신율은 300%인 테이프였다. In Comparative Example 1 and Example 3 of the present invention using a stretched tape, pressure was measured while gas was injected into the battery case 200. The stretched tape of Example 3 was made of PE, had a thickness of 100 μm, and had an elongation of 300%.

도 13은 연신 테이프 실시예 3와 비교예 1의 가스 주입량을 비교한 그래프이다. Figure 13 is a graph comparing the gas injection amounts of stretched tape Example 3 and Comparative Example 1.

비교예 1의 테이프를 적용하였을 경우 해당 모델에서는 가스가 600ml 주입되었을 때 벤팅이 발생되어 가스가 배출되었지만 실시예 3의 경우 가스가 900ml 가까이 주입되어야 벤팅이 발생되었다. 이와 같이 실시예 3 적용시 비교예 1보다 주입 가스량이 더욱 증가된다. 이는 셀 내부 부피의 증가를 의미한다. 또한 비교예 1의 경우 가스 주입에 따른 압력 상승이 실시예 3보다 가파르다. 실시예 3의 경우 셀 내부 공간(G)이 활용되면서 가스 포집에 사용이 되었음을 알 수 있다. When the tape of Comparative Example 1 was applied, venting occurred and gas was discharged when 600 ml of gas was injected in the model, but in Example 3, venting occurred only when close to 900 ml of gas was injected. In this way, when applying Example 3, the amount of injected gas is further increased compared to Comparative Example 1. This means an increase in the internal volume of the cell. Additionally, in Comparative Example 1, the pressure increase due to gas injection was steeper than that in Example 3. In Example 3, it can be seen that the internal space (G) of the cell was utilized to collect gas.

도 14는 실시예 3에서 가스 주입시 연신 테이프 길이 증가를 확인한 사진들이다. Figure 14 is a photograph confirming the increase in the length of the stretched tape upon gas injection in Example 3.

실험 전에 연신 테이프의 3개소에서 연신 테이프의 폭을 측정하였을 때 11mm, 11mm, 12mm로 각각 측정이 되었다. 소량의 가스 주입 후에 동일 위치에서 연신 테이프의 폭을 측정하였을 때 13mm, 12mm, 14mm로 각각 측정이 되었다. 이와 같이 가스 주입에 따라 테이프가 잘 늘어나는 것이 확인되었으며, 따라서, 본 발명에서 제안하는 바와 같이 연신율이 PET보다 큰 재질의 테이프를 사용하면 다이-실링 갭 공간을 추가로 활용할 수 있음을 알 수 있다. When the width of the stretched tape was measured at three locations before the experiment, it was measured as 11mm, 11mm, and 12mm, respectively. When the width of the stretched tape was measured at the same location after injecting a small amount of gas, it was measured as 13mm, 12mm, and 14mm, respectively. In this way, it was confirmed that the tape was easily stretched by gas injection. Therefore, it can be seen that the die-sealing gap space can be additionally utilized by using a tape made of a material with a greater elongation than PET, as proposed in the present invention.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 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 embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also possible. It falls within the scope of invention rights.

100: 전지셀
110: 전극 조립체
200: 전지케이스
210: 수납부
250: 실링부
300: 전극 리드
400: 리드 필름
500, 500': 테이프
510: 절취부
G: 셀 내부 공간
100: battery cell
110: Electrode assembly
200: Battery case
210: storage unit
250: Sealing part
300: electrode lead
400: lead film
500, 500': Tape
510: Cutout part
G: space inside the cell

Claims (11)

전극 조립체가 수납부에 장착되고, 외주변이 밀봉되어 있는 구조의 실링부를 포함하는 전지케이스;
상기 전극 조립체에 포함된 전극탭과 전기적으로 연결되고, 상기 실링부를 경유하여 상기 전지케이스의 외측 방향으로 돌출되어 있는 전극 리드; 및
상기 전극 리드가 돌출되어 있지 않은 면의 실링부에 부착된 테이프를 포함하고,
상기 실링부 중 상기 전극 리드가 돌출되어 있지 않은 일면에서 상기 전극 조립체와 실링부 사이에 상기 전극 조립체가 위치하지 않고 비어 있는 셀 내부 공간이 존재하고, 상기 테이프는 상기 셀 내부 공간을 제한하는 형태로 상기 실링부를 상기 전극 조립체의 측벽 쪽으로 접어 고정하며,
상기 전지셀 내부 가스 발생시 상기 테이프가 찢어지거나 늘어나서 상기 셀 내부 공간의 제한이 해제되면서 상기 가스의 수용 공간으로 사용되도록 하는 것을 특징으로 하는 전지셀.
A battery case including a sealing portion in which the electrode assembly is mounted in the storage portion and the outer periphery is sealed;
an electrode lead electrically connected to the electrode tab included in the electrode assembly and protruding outward from the battery case via the sealing portion; and
It includes a tape attached to the sealing portion of the surface where the electrode lead does not protrude,
On one side of the sealing portion where the electrode lead does not protrude, an empty cell interior space without the electrode assembly is present between the electrode assembly and the sealing portion, and the tape is configured to limit the cell interior space. The sealing portion is folded and fixed toward the side wall of the electrode assembly,
A battery cell, characterized in that when gas is generated inside the battery cell, the tape is torn or stretched, thereby releasing the restriction of the space inside the cell and allowing it to be used as a space for receiving the gas.
제1항에 있어서, 상기 테이프는 상기 실링부의 일면을 따라 간헐적으로 마련된 다수의 절취부가 스티치(stitch) 형태로 구성된 테이프인 것을 특징으로 하는 전지셀. The battery cell according to claim 1, wherein the tape is composed of a plurality of cut portions intermittently provided along one side of the sealing portion in the form of a stitch. 제2항에 있어서, 상기 절취부가 상기 실링부의 안쪽 가장자리보다 안쪽에 위치하면서 상기 테이프가 감싸여진 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 2, wherein the cut portion is located inside an inner edge of the sealing portion and the tape is wrapped around the tape. 제2항에 있어서, 상기 절취부의 피치 대비 상기 절취부 하나의 길이는 50% 이상인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 2, wherein the length of one of the cut portions is 50% or more compared to the pitch of the cut portion. 제4항에 있어서, 상기 절취부 하나의 길이와 상기 절취부 단부와 다음 절취부 단부 사이의 길이의 비 1:1 내지 3:2인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 4, wherein the ratio of the length of one cut portion and the length between the end of the cut portion and the end of the next cut portion is 1:1 to 3:2. 제1항에 있어서, 상기 테이프는 연신율이 PET보다 큰 재질의 테이프인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the tape is made of a material with an elongation greater than that of PET. 제6항에 있어서, 상기 테이프는 PE 재질 테이프인 것을 특징으로 하는 전지셀. The battery cell according to claim 6, wherein the tape is a PE material tape. 제6항에 있어서, 상기 테이프는 연신율이 80% 이상 350% 이하인 것을 특징으로 하는 전지셀. The battery cell according to claim 6, wherein the tape has an elongation of 80% or more and 350% or less. 제1항에 있어서, 상기 테이프의 두께는 20㎛ 이상 110㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the tape has a thickness of 20 ㎛ or more and 110 ㎛ or less. 제1항에 있어서, 상기 테이프는 상기 실링부의 길이 방향을 따라 상기 전지셀의 하면, 측면 및 상면에 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the tape is adhered to the bottom, side, and top of the battery cell along the longitudinal direction of the sealing portion. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 전지셀을 포함하는 전지 모듈. A battery module comprising a battery cell according to any one of claims 1 to 10.
KR1020220112133A 2022-09-05 2022-09-05 Battery cell and battery module including the same KR20240033463A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220112133A KR20240033463A (en) 2022-09-05 2022-09-05 Battery cell and battery module including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220112133A KR20240033463A (en) 2022-09-05 2022-09-05 Battery cell and battery module including the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240033463A true KR20240033463A (en) 2024-03-12

Family

ID=90300176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220112133A KR20240033463A (en) 2022-09-05 2022-09-05 Battery cell and battery module including the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240033463A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220102790A1 (en) Pouch exterior material for secondary battery, pouch type secondary battery using the same, and method of manufacturing the same
US9647297B2 (en) Production method for non-aqueous electrolyte secondary battery
KR101499471B1 (en) Method for Manufacturing a secondary Battery and the secondary Battery Manufactured Thereby
US20060008702A1 (en) Secondary battery
KR20120013883A (en) Pouch of improved safety for secondary battery and secondary battery, battery pack using the same
KR102334022B1 (en) Pouch-type Secondary Battery Having Groove for Replenishing an electrolyte
KR20240033463A (en) Battery cell and battery module including the same
US20220393285A1 (en) Battery Module and Battery Pack Including the Same
EP4142023A1 (en) Electrochemical device and electronic device
KR20220074498A (en) Electrode assembly and secondary battery including the same
KR102616196B1 (en) Battery cell and battery module including the same
KR102164973B1 (en) Pouch-typed Secondary Battery Comprising Jelly-Roll Electrode Assembly
CN112751109B (en) Pouch type secondary battery
EP4362196A1 (en) Battery cell and battery module comprising same
KR102562812B1 (en) Battery cell and battery module including the same
KR102587122B1 (en) Battery cell and battery module including the same
JP7455989B2 (en) Pouch-type battery cells and battery modules containing them
JP7395231B2 (en) Battery module and battery pack containing it
EP4145598A1 (en) Battery cell and battery module including same
US20230178830A1 (en) Battery Cell and Battery Module Including the Same
KR20220043024A (en) Pouch battery cell and battery module including the same
KR20220118700A (en) Battery cell and battery module including the same
KR20230093816A (en) Battery cell and battery module including the same
KR20230053514A (en) Battery cell and battery module including the same
KR20230108429A (en) Battery cell and battery module including the same