WO2015046744A1 - 전극리드-전극 탭 결합부 보호용 필름부재를 포함하는 파우치형 전지셀 - Google Patents

전극리드-전극 탭 결합부 보호용 필름부재를 포함하는 파우치형 전지셀 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a pouch-type battery cell comprising a film member for protecting the electrode lead-electrode tab coupling portion.
  • lithium secondary batteries with high energy density, high operating voltage, and excellent storage and life characteristics are used for various mobile devices as well as various electronic products. It is widely used as an energy source.
  • Lithium secondary batteries are largely classified into cylindrical batteries, square batteries, pouch-type batteries, and the like according to their appearance, and may be classified into lithium ion batteries, lithium ion polymer batteries, lithium polymer batteries, and the like depending on the type of electrolyte.
  • a pouch type battery refers to a battery in which an electrode assembly and an electrolyte are sealed inside a pouch type case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer.
  • the electrode assembly accommodated in the battery case may have a structure of jelly-roll type (wound type), stacked type (stacked type), or complex type (stack / folding type).
  • FIG. 1 schematically illustrates a structure of a pouch-type battery cell including a stacked electrode assembly.
  • an electrode assembly 30 including an anode, a cathode, and a separator disposed therebetween is formed inside the pouch-type battery case 20.
  • the two electrode leads 40 and 41 electrically connected to the 31 and 32 may be sealed to be exposed to the outside.
  • the battery case 20 includes a case body 21 including a recess 23 having a concave shape in which the electrode assembly 30 may be seated, and a cover 22 integrally connected to the body 21. Can be.
  • the battery case may include a lower case including a concave shape receiving portion in which the electrode assembly may be seated, and an upper case sealing the electrode assembly as a cover of the lower case.
  • the battery case 20 may be formed of a laminate sheet, and may include a barrier metal layer 20a for preventing the penetration of a material, and an inner resin layer 20b for sealing.
  • a plurality of positive electrode tabs 31 and a plurality of negative electrode tabs 32 may be fused to each other and coupled to the electrode leads 40 and 41.
  • a heat sealer (not shown)
  • the insulating film 50 may be attached to upper and lower surfaces of the electrode leads 40 and 41 in order to prevent it and to secure the sealing property between the electrode leads 40 and 41 and the battery case 20.
  • such a pouch-type battery cell is less susceptible to external impact than a can-type battery, and has an insulation resistance when an external force is applied to a portion where the electrode tab and the electrode lead are coupled, or when the inner resin layer of the laminate sheet constituting the battery case is small. There is a problem that this becomes small or short occurs. In addition, even if an insulating film is attached to the electrode lead, there is a disadvantage that the leakage occurs in this area.
  • some prior art discloses a battery cell having a structure in which a protective tape is attached to protect a portion where the electrode lead and the electrode tab are coupled, but such a structure has a portion where the protective tape is attached to the battery case.
  • the sealing tape is sealed by heat fusion, the protective tape has a problem in that insulation failure occurs due to deformation or breakage due to interference caused by heat.
  • the present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
  • An object of the present invention by using a structure that wraps the electrode lead-electrode tab connection portion of the battery cell with a film member, a pouch of the structure to improve the safety by solving problems such as reduced insulation resistance, leakage, swelling due to high temperature It is to provide a type battery cell.
  • the electrode assembly is embedded in a battery cell case of a laminate sheet including a material barrier metal layer and a heat sealable first resin layer,
  • the electrode lead protrudes out of the battery cell case while the electrode tabs of the electrode assembly are connected to an electrode lead as an electrode terminal.
  • the outer peripheral surface of the battery cell case is sealed by thermal fusion of the first resin layer
  • the film member of the same material as the first resin layer may include a structure surrounding the connection portion between the electrode tab and the electrode lead.
  • the pouch-type battery cell according to the present invention has a structure of surrounding the film member in a connection portion between the electrode tab and the electrode lead and includes a structure for protecting the connection portion.
  • the film member is formed of the same material as that of the heat-sealable first resin layer of the laminate sheet, so that problems such as insulation, leakage, and swelling due to high temperature may occur even if interference occurs during the heat-sealing of the battery cell case. It consists of a structure to prevent the occurrence of.
  • the laminate sheet may be formed in a structure including a second resin layer as an outer coating layer, in addition to the metal layer and the first resin layer.
  • the second resin layer insulates the metal layer from the outside, and may be configured to protect the battery case from the outside by using a material having excellent durability or rigidity.
  • the material of the first resin layer is not electrically limited as a material capable of thermal fusion without affecting the operation of the battery as an electrically insulating material, for example, stiffness, repeated fatigue resistance, and It may be a polypropylene resin layer excellent in chemical resistance.
  • the first resin layer may be configured to include a non-stretched polypropylene (CPP) excellent in heat sealability among the polypropylene resin.
  • the film member may also be formed in a structure including lead-free polypropylene.
  • the film member is a structure surrounding the connection portion of the electrode tab and the electrode lead is not limited in shape, for example, consisting of two adhesive films for each of the connection portion of the electrode tab and the electrode lead,
  • the adhesive films may have a structure in which they are attached to each other while surrounding the connection site.
  • the film member may be formed of one adhesive film for each of the connection portions of the electrode tab and the electrode lead, and may have a structure in which the one adhesive film is attached to surround the connection portion.
  • the film member may have a size surrounding the coupling portion of the electrode tab and the electrode lead, and the width of the film member may be formed to be at least the width of the coupling portion of the electrode tab and the electrode lead.
  • the width of the film member may have a size of 100% to 200% of the width of the coupling portion of the electrode tab and the electrode lead. That is, the width of the film member may be formed in a range of 100% to 200% with respect to the width of the coupling portion of the electrode tab and the electrode lead, it may be formed of a structure that completely surrounds the coupling portion of the electrode tab and the electrode lead. have.
  • Such a film member may be attached to the coupling portion in a structure in which its lower end in the longitudinal direction (height direction) coincides with the lower end of the coupling portion of the electrode tab and the electrode lead or extends downward from the lower end of the coupling portion.
  • the film member surrounds the coupling portion of the electrode tab and the electrode lead, the upper end in the longitudinal direction (height direction) of the film member is formed to have a structure located above the upper end of the coupling portion of the electrode tab and electrode lead.
  • a structure are as follows.
  • an insulating film is interposed between the electrode lead and the sealing portion of the battery cell case, and the film member has a structure in which an upper end of the length direction (height direction) is attached to surround a portion of the insulating film.
  • an insulating film is interposed between the electrode lead and the sealing portion of the battery cell case, and the film member is formed to have a structure in which an upper end in a longitudinal direction (height direction) is attached to cover the entirety of the insulating film.
  • an insulating film is interposed between the electrode lead and the sealing portion of the battery cell case, and the film member is formed in a structure in which an upper end in a length direction (height direction) is attached to contact the lower end of the insulating film.
  • the film member may have a thickness of 40 to 60 micrometers. If the thickness of the film member is too thick, the tension during the heat shrinkage can greatly reduce the adhesive strength, on the contrary, if the thickness is too thin, it is not preferable because the physical properties are smaller.
  • the film member may be added to the adhesive layer on the base material of the same material as the first resin layer in order to improve the adhesion.
  • the adhesive layer is not particularly limited as a material providing adhesiveness without reacting with the electrolyte solution inside the battery cell, and may be formed of, for example, an acrylic resin.
  • the substrate and the adhesive layer may be formed to an appropriate thickness to effectively exhibit the physical properties of the substrate and the adhesive performance by the adhesive layer.
  • the thickness of the film member may be formed to 40 to 60 micrometers, wherein the thickness of the substrate may be formed to 35 to 45 micrometers, the thickness of the adhesive layer It may be formed from 5 to 15 micrometers.
  • the battery cell may be a lithium ion battery or a lithium ion polymer battery cell, but is not limited thereto.
  • the present invention also provides a battery pack comprising at least one of the battery cells.
  • the battery pack may be formed of a structure in which one battery cell is mounted, or a structure of high output or large capacity in which a plurality of battery cells are connected in series and / or in parallel.
  • the present invention also provides a device including the battery pack.
  • the device is selected from a mobile phone, a portable computer, a smartphone, a tablet PC, a smart pad, a netbook, a LEV (Light Electronic Vehicle), an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.
  • LEV Light Electronic Vehicle
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a conventional pouch-type battery cell
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a structure in which a film member is added to an electrode tab-electrode lead coupling portion according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an enlarged view of a portion A of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the battery cell case of Figure 2 and a cross-sectional view of the film member;
  • 5 to 7 are schematic views showing a structure in which a film member is added to an electrode tab-electrode lead coupling portion according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view of a structure in which a film member is added to an electrode tab-electrode lead coupling portion according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an enlarged view of a portion A of FIG. 4 is a cross-sectional view of the battery cell case of Figure 2 and a cross-sectional view of the film member.
  • the pouch-type battery cell 100 has a structure in which the electrode assembly 110 is built in the battery cell case 120.
  • the battery cell case 120 of the laminate sheet includes a metal layer 127 and a first resin layer 128, and the outer circumferential surface of the battery cell case 110 is sealed by thermal fusion of the first resin layer 128. It consists of a structure.
  • connection portion 130 is attached to the structure wrapped around the film member 140, the connection portion of the electrode tab 112 and the electrode lead 130 is made of a structure that is protected by the film member 140.
  • the laminate sheet is composed of a structure including a metal barrier material 127, a heat sealable first resin layer 128, and a second resin layer 129 as an outer coating layer.
  • the second resin layer 129 insulates the metal layer 127 from the outside and is formed of a material having excellent durability or rigidity to protect the battery cell case 120 from the outside.
  • the first resin layer 128 is a polypropylene-based resin layer having excellent repeated fatigue resistance and chemical resistance, and is composed of a structure including unstretched polypropylene (CPP).
  • CPP unstretched polypropylene
  • the film member 140 includes an unstretched polypropylene layer, and is formed to have a size surrounding the connection portion S of the electrode tab 112 and the electrode lead 130, and the electrode tab 112 and the electrode lead ( It is attached to the connection site S of 130, respectively.
  • the film member 140 is composed of two adhesive films for each of the connection portion S of the electrode tab 112 and the electrode lead 130, the two adhesive films are mutually enclosing the connection portion (S) Attached.
  • the film member 140 is formed with an adhesive layer 144 made of an acrylic resin on the unstretched polypropylene layer 142 to improve adhesion.
  • the thickness (W) of the film member 140 has a size of 50 micrometers, the thickness of the unstretched polypropylene layer 142 is 40 micrometers, the thickness of the acrylic adhesive layer 144 is formed to a size of 10 micrometers It is.
  • FIG. 5 and 7 are schematic views showing a structure in which a film member is added to an electrode tab-electrode lead coupling portion according to another embodiment of the present invention.
  • the film member is attached so that the lower end in its longitudinal direction (height direction) surrounds the lower end of the coupling portion of the electrode tab and the electrode lead, and the upper end of the film member in the longitudinal direction (height direction) of the electrode It is formed in a structure located above the upper end of the coupling portion of the tab and the electrode lead.
  • an insulating film 150 disposed between the electrode lead 130 and the sealing portion of the battery cell case is interposed therebetween, and the film member 240 has an insulating film having an upper end in a length direction (height direction). It is formed in the structure attached so that a part of 150 may be enclosed.
  • an insulating film 150 is disposed between the electrode lead 130 and the sealing portion of the battery cell case, and the film member 340 has an insulating film at an upper end in a length direction (height direction). It is formed in a structure attached to contact with the lower end of the (150).
  • an insulating film 150 is disposed between the sealing portions of the battery cell case, and the film member 440 has an upper end in the longitudinal direction (height direction) of the insulating film 150. It is formed in a structure that is attached to surround.
  • a non-stretched polypropylene (CPP) was used as the material of the film member, and the structure of the film member attached to the electrode tab-electrode lead connecting portion S as shown in FIG. 3 (attachment position a), as shown in FIG. Attached structure of the film member to surround the tab-electrode lead connection part S (attachment position b), Attached structure of the film member to surround the electrode tab-electrode lead connection site S as shown in FIG. c) and the structure (attachment position d) of the film member is manufactured to surround the electrode tab-electrode lead connecting portion S, respectively, as shown in FIG. 7, and swelling in insulation resistance, leakage, and high temperature and high humidity environment, respectively. The test was performed.
  • Polyimide (PI) was used as the material of the film member, and the structure of the film member attached to the electrode tab-electrode lead connecting portion S as shown in FIG. 3 (attachment position a), and the electrode tab- as shown in FIG. Attached structure of the film member to surround the electrode lead connection site (S) (attachment position b), Attached structure of the film member to surround the electrode tab-electrode lead connection site (S) as shown in FIG. , And as shown in FIG. 7, the fabricated structure (attachment position d) of the film member was formed to surround the electrode tab-electrode lead connection portion S, respectively, and the insulation resistance, the leakage, and the swelling test in the high temperature and high humidity environment, respectively. Was performed.
  • Biaxially stretched polypropylene was used as the material of the film member, and the structure of the film member attached to surround the electrode tab-electrode lead connection portion S as shown in FIG. 3 (attachment position a), as shown in FIG.
  • the structure of attaching the film member to surround the electrode tab-electrode lead connection site S (attachment position b), the structure of the film member to enclose the electrode tab-electrode lead connection site S as shown in FIG. Position c) and the attached structure (attachment position d) of the film member so as to surround the electrode tab-electrode lead connecting portion S as shown in FIG. 7, respectively, and swell in insulation resistance, leakage, and high temperature and high humidity environment, respectively. Ring test was performed.
  • the structure using the polyimide and biaxially stretched polypropylene as the film member was confirmed to be a risk or a defect as a result of insulation resistance, leakage, and swelling test when the insulation film was partially or completely enclosed.
  • the pouch-type battery cell according to the present invention includes a structure surrounding the film member at the connection portion between the electrode tab and the electrode lead, thereby providing an effect of protecting the connection portion by the film member.
  • the pouch-type battery cell according to the present invention forms the film member with the same material as the material of the heat-sealable first resin layer of the laminate sheet, so that even if interference occurs during thermal fusion of the battery cell case, insulation, leakage, It provides an effect of improving safety by preventing problems such as swelling caused by high temperature.

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Abstract

본 발명은 물질 차단성 금속층과 열융착성의 제 1 수지층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지셀 케이스에 전극조립체를 내장되어 있고, 상기 전극조립체의 전극 탭들이 전극단자로서의 전극리드에 접속된 상태에서 상기 전극리드가 전지셀 케이스 외부로 돌출되어 있으며, 상기 제 1 수지층의 열융착에 의해 전지셀 케이스의 외주면이 밀봉되어 있고, 상기 제 1 수지층과 동일한 소재의 필름부재가 전극 탭과 전극리드의 접속 부위를 감싸고 있는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀을 제공한다.

Description

전극리드-전극 탭 결합부 보호용 필름부재를 포함하는 파우치형 전지셀
본 발명은 전극리드-전극 탭 결합부 보호용 필름부재를 포함하는 파우치형 전지셀에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.
리튬 이차전지는 그것의 외형에 따라 크게 원통형 전지, 각형 전지, 파우치형 전지 등으로 분류되며, 전해액의 형태에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 한다.
모바일 기기의 소형화에 대한 최근의 경향으로 인해, 두께가 얇은 각형 전지, 파우치형 전지에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히, 형태의 변형이 용이하고 제조비용이 저렴하며 중량이 작은 파우치형 전지에 대한 관심이 높은 실정이다.
일반적으로, 파우치형 전지는 수지층과 금속층을 포함하는 것으로 구성된 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 내부에 전극조립체와 전해질이 밀봉되어 있는 전지를 말한다. 전지케이스에 수납되는 전극조립체는 젤리-롤형(권취형), 스택형(적층형), 또는 복합형(스택/폴딩형)의 구조로 이루어져 있을 수 있다.
도 1에는 스택형 전극조립체를 포함하고 있는 파우치형 전지셀의 구조가 모식적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 파우치형 전지셀(10)은, 파우치형 전지케이스(20)의 내부에, 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극조립체(30)가 그것의 양극 및 음극 탭들(31, 32)과 전기적으로 연결되는 두 개의 전극리드(40, 41)가 외부로 노출되도록 밀봉되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.
전지케이스(20)는 전극조립체(30)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(23)를 포함하는 케이스 본체(21)와 그러한 본체(21)에 일체로서 연결되어 있는 커버(22)로 이루어질 수 있다.
도시되어 있지는 않지만, 전지케이스는 전극조립체가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부를 포함하는 하부 케이스와 그러한 하부 케이스의 덮개로서 전극조립체를 밀봉하는 상부 케이스로 이루어져 있을 수도 있다
전지케이스(20)는 라미네이트 시트로 이루어져 있으며, 물질의 관통을 방지하는 차단성 금속층(20a), 및 밀봉을 위한 내측 수지층(20b)으로 구성될 수 있다.
스택형 전극조립체(30)는 다수의 양극 탭들(31)과 다수의 음극 탭들(32)이 각각 융착되어 전극리드(40, 41)에 함께 결합될 수 있다. 또한, 케이스 본체(21)의 상단부(24)와 커버(22)의 상단부가 열융착기(도시하지 않음)에 의해 열융착될 때 그러한 열융착기와 전극리드(40, 41) 간에 쇼트가 발생하는 것을 방지하고 전극리드(40, 41)와 전지케이스(20)와의 밀봉성을 확보하기 위하여, 전극리드(40, 41)의 상하면에 절연 필름(50)이 부착될 수 있다.
그러나, 이러한 파우치형 전지셀은 캔형 전지 등에 비해 외부 충격에 약하고, 전극 탭 및 전극 리드가 결합된 부위에 외력이 인가되거나, 전지케이스를 구성하는 라미네이트 시트의 내측 수지층의 두께가 작으면 절연저항이 작아지거나 쇼트가 발생하는 문제점이 있다. 또한, 전극리드에 절연 필름을 부착한다 하더라도 이 부위로 누수가 발생하는 단점이 있다.
한편, 일부 선행기술들에는 전극리드 및 전극 탭이 결합된 부위를 보호하기 위해 보호테이프를 부착한 구조의 전지셀에 관한 기술이 개시되어 있으나, 이러한 구조는 보호테이프가 부착된 부위가 전지케이스가 열융착에 의해 실링될 때 상기 보호 테이프가 열에 의해 간섭이 발생하여 변형 또는 파손됨으로써 절연 불량이 발생하는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은, 전지셀의 전극리드-전극탭 연결부위를 필름부재로 감싸는 구조를 사용함으로써, 절연저항 감소, 누수, 고온에 의한 스웰링 등의 문제점을 해결하여 안전성을 향상시키는 구조의 파우치형 전지셀을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파우치형 전지셀은,
물질 차단성 금속층과 열융착성의 제 1 수지층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지셀 케이스에 전극조립체를 내장되어 있고,
상기 전극조립체의 전극 탭들이 전극단자로서의 전극리드에 접속된 상태에서 상기 전극리드가 전지셀 케이스 외부로 돌출되어 있으며,
상기 제 1 수지층의 열융착에 의해 전지셀 케이스의 외주면이 밀봉되어 있고,
상기 제 1 수지층과 동일한 소재의 필름부재가 전극 탭과 전극리드의 접속 부위를 감싸고 있는 구조를 포함할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 파우치형 전지셀은 전극 탭과 전극리드의 접속부위에 필름부재를 감싸는 구조로서 상기 접속부위를 보호하는 구조를 포함하고 있다. 이 때, 상기 필름부재를 상기 라미네이트 시트의 열융착성의 제 1 수지층의 소재와 동일한 소재로 형성시킴으로써, 전지셀 케이스의 열융착시 간섭이 일어나더라도 절연, 누수, 고온에 의한 스웰링 등의 문제가 발생하는 것을 방지하는 구조로 이루어져 있다.
상기 라미네이트 시트는 상기 금속층과 제 1 수지층 이외에도, 외부 피복층으로서의 제 2 수지층을 더 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 상기 제 2 수지층은 상기 금속층을 외부로부터 절연시키며, 내구성 또는 강성이 뛰어난 소재를 사용함으로써 외부로부터 전지케이스를 보호하는 구조를 이룰수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 수지층의 소재는 전기절연성 소재로서 전지의 작동에 영향을 주지 않고, 열융착이 가능한 소재로서 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 강성, 내반복 피로특성, 및 내화학성이 뛰어난 폴리프로필렌계 수지층일 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 수지층은, 폴리프로필렌계 수지중에서도 열융착성이 뛰어난 무연신 폴리프로필렌(CPP)을 포함하는 구조로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 필름부재도 무연싱 폴리프로필렌을 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
상기 필름부재는 전극 탭과 전극리드의 접속 부위를 감싸는 구조로서 그 형상이 한정되지 않으며, 하나의 예로, 전극 탭과 전극리드의 접속 부위 각각에 대해 2개의 접착 필름들로 이루어져 있고, 상기 2개의 접착 필름들은 접속 부위를 감싸면서 상호 부착되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.
또 다른 예로, 상기 필름부재는 전극 탭과 전극리드의 접속 부위 각각에 대해 1개의 접착 필름으로 이루어져 있고, 상기 1개의 접착 필름이 접속 부위를 감싸도록 부착되어 있는 구조로 이루어질 수도 있다.
상기 필름부재의 크기는 전극 탭과 전극리드의 결합부위를 감싸는 크기로서, 상기 필름부재의 폭은 적어도 전극 탭과 전극리드의 결합부위의 폭 이상의 크기로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 필름부재의 폭은 전극 탭과 전극리드의 결합부위의 폭에 대해 100% 내지 200%의 크기를 가질 수 있다. 즉, 상기 필름부재의 폭은 전극 탭과 전극리드의 결합부위의 폭에 대해 100% 내지 200%의 범위로 형성될 수 있고, 상기 전극 탭과 전극리드의 결합부위를 완전히 감싸는 구조로 형성될 수 있다.
이러한, 필름부재는 그것의 길이방향(높이방향)의 하단이 전극 탭과 전극리드의 결합부위의 하단과 일치하거나, 상기 결합부위의 하단보다 하향 연장된 구조로 결합부위에 부착될 수 있다. 또한, 상기 필름부재는 상기 전극 탭과 전극리드의 결합부위를 감싸면서, 필름부재의 길이방향(높이방향)의 상단은 상기 전극 탭과 전극리드의 결합부위의 상단보다 상부에 위치한 구조로 형성될 수 있다. 이러한 구조의 구체적인 예를 들면 다음과 같다.
첫번째 예에서, 상기 전극리드와 전지셀 케이스의 실링부 사이에는 절연 필름이 개재되어 있고, 상기 필름부재는 길이방향(높이방향)의 상단이 절연 필름의 일부를 감싸도록 부착되어 있는 구조로 형성될 수 있다.
두번째 예에서, 상기 전극리드와 전지셀 케이스의 실링부 사이에는 절연 필름이 개재되어 있고, 상기 필름부재는 길이방향(높이방향)의 상단이 절연 필름의 전부를 감싸도록 부착되어 있는 구조로 형성될 수 있다.
세번째 예에서, 상기 전극리드와 전지셀 케이스의 실링부 사이에는 절연 필름이 개재되어 있고, 상기 필름부재는 길이방향(높이방향)의 상단이 절연 필름의 하단과 접하도록 부착되어 있는 구조로 형성될 수 있다.
상기 필름부재의 두께는 40 내지 60 마이크로미터로 형성될 수 있다. 상기 필름부재의 두께가 너무 두꺼우면 열 수축시 텐션이 크게 작용하여 부착 강도를 약화시킬 수 있으며, 반대로 두께가 너무 얇으면 물성이 작아지므로 바람직하지 않다.
한편, 상기 필름부재는 접착성을 향상시키기 위하여 제 1 수지층과 동일한 소재의 기재 상에 접착제층이 부가될 수 있다. 이러한 접착제층은 전지셀 내부의 전해액과 반응하지 않으면서도 접착성을 제공하는 소재로서 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 아크릴계 수지로 구성될 수 있다.
상기 기재와 접착제층은 기재의 물성 및 접착제층에 의한 접착 성능을 효과적으로 발휘하기 위한 적절한 두께로 형성될 수 있다. 구체적인 예로, 앞서 언급한 바와 같이 상기 필름부재의 두께는 40 내지 60 마이크로미터로 형성될 수 있으며, 이 때, 상기 기재의 두께는 35 내지 45 마이크로미터로 형성될 수 있고, 상기 접착제층의 두께는 5 내지 15 마이크로미터로 형성될 수 있다.
상기 전지셀은 리튬이온 전지 또는 리튬이온 폴리머 전지셀일 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않음은 물론이다.
본 발명은 또한, 상기 전지셀을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩을 제공한다. 구체적으로, 상기 전지팩은 상기 전지셀 하나가 장착되어 있는 구조, 또는 상기 전지셀 다수 개가 직렬 및/또는 병렬로 연결되어있는 고출력 또는 대용량의 구조로 형성될 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공한다. 상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 태플릿 PC, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치 등으로부터 선택되는 것일 수 있다.
도 1은 종래의 파우치형 전지셀의 분해 사시도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극 탭-전극리드 결합부에 필름부재가 부가된 구조를 나타내는 모식도이다;
도 3은 도 2의 A 부위의 확대도이다;
도 4는 도 2의 전지셀 케이스의 단면도 및 필름부재의 단면도이다;
도 5 내지 도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 전극 탭-전극리드 결합부에 필름부재가 부가된 구조를 나타내는 모식도들이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
이하 도면에서는 설명의 편의를 위하여, 전지셀 케이스 내부의 전극조립체, 및 전극 탭과 전극 리드의 결합 부위를 위주로 도시하였다.
도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극 탭-전극리드 결합부에 필름부재가 부가된 구조의 모식도가 도시되어 있고, 도3에는 도 2의 A 부위의 확대도가 도시되어 있으며, 도 4에는 도 2의 전지셀 케이스의 단면도 및 필름부재의 단면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 파우치형 전지셀(100)은 전지셀 케이스(120)에 전극조립체(110)가 내장되어 있는 구조로 이루어져 있다. 라미네이트 시트의 전지셀 케이스(120)는 금속층(127)과 제 1 수지층(128)을 포함하고 있으며, 제 1 수지층(128)의 열융착에 의해 전지셀 케이스(110)의 외주면이 밀봉되는 구조로 이루어져 있다.
전극조립체(110)의 전극 탭들(112)은 전극리드(130)에 접속된 상태에서, 전극리드(130)가 전지셀 케이스(120) 외부로 돌출되어 있고, 전극 탭들(112)과 전극리드(130)의 접속 부위는 필름부재(140)가 감싸는 구조로 부착되어 있어서, 전극 탭(112)과 전극리드(130)의 접속 부위는 필름부재(140)에 의해 보호되는 구조로 이루어져 있다.
라미네이트 시트는 물질 차단성의 금속층(127), 열융착성의 제 1 수지층(128), 및 외부 피복층으로서의 제 2 수지층(129)을 포함하는 구조로 구성되어 있다. 제 2 수지층(129)은 금속층(127)을 외부로부터 절연시키며, 내구성 또는 강성이 뛰어난 소재로 형성되어 외부로부터 전지셀 케이스(120)를 보호하는 구조로 이루어져 있다.
제 1 수지층(128)은 내반복 피로특성, 및 내화학성이 뛰어난 폴리프로필렌계 수지층으로서, 무연신 폴리프로필렌(CPP)을 포함하는 구조로 구성되어 있다.\
필름부재(140)는 무연신 폴리프로필렌 층을 포함하고 있고, 전극 탭(112)과 전극리드(130)의 접속 부위(S)를 감싸는 크기로 형성되어 있으며, 전극 탭(112)과 전극리드(130)의 접속 부위(S)에 각각 부착되어 있다. 이러한 필름부재(140)는 전극 탭(112)과 전극리드(130)의 접속 부위(S) 각각에 대해 2개의 접착 필름들로 이루어져 있고, 2개의 접착 필름들은 접속 부위(S)를 감싸면서 상호 부착되어 있다.
또한, 필름부재(140)는 접착성을 향상시키기 위하여 무연신 폴리프로필렌층(142) 상에 아크릴계 수지로 이루어진 접착제층(144)이 형성되어 있다. 이러한 필름부재(140)의 두께(W)는 50 마이크로미터의 크기를 가지며, 무연신 폴리프로필렌층(142)의 두께는 40 마이크로미터, 아크릴계 접착층(144)의 두께는 10 마이크로미터의 크기로 형성되어 있다.
도 5 및 도 7에는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 전극 탭-전극리드 결합부에 필름부재가 부가된 구조를 나타내는 모식도들이 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 필름부재는 그것의 길이방향(높이방향)의 하단이 전극 탭과 전극리드의 결합부위의 하단을 감싸도록 부착되어 있고, 필름부재의 길이방향(높이방향)의 상단은 전극 탭과 전극리드의 결합부위의 상단보다 상부에 위치한 구조로 형성되어 있다.
먼저 도 5를 참조하면, 전극리드(130)와 전지셀 케이스의 실링부 사이에 위치하는 절연 필름(150)이 개재되어 있고, 필름부재(240)는 길이방향(높이방향)의 상단이 절연 필름(150)의 일부를 감싸도록 부착되어 있는 구조로 형성되어 있다.
도 6을 참조하면, 전극리드(130)와 전지셀 케이스의 실링부 사이에 위치하는 절연 필름(150)이 개재되어 있고, 상기 필름부재(340)는 길이방향(높이방향)의 상단이 절연 필름(150)의 하단과 접하도록 부착되어 있는 구조로 형성되어 있다.
도 7을 참조하면, 전지셀 케이스의 실링부 사이에 위치하는 절연 필름(150)이 개재되어 있고, 상기 필름부재(440)는 길이방향(높이방향)의 상단이 절연 필름(150)의 전부를 감싸도록 부착되어 있는 구조로 형성되어 있다.
<실험예 1>
필름부재의 소재로서 무연신 폴리프로필렌(CPP)을 사용하였고, 도 3과 같이 전극 탭-전극리드 접속 부위(S)를 감싸도록 필름부재의 부착한 구조(부착위치 a), 도 5와 같이 전극 탭-전극리드 접속 부위(S)를 감싸도록 필름부재의 부착한 구조(부착위치 b), 도 6과 같이 전극 탭-전극리드 접속 부위(S)를 감싸도록 필름부재의 부착한 구조(부착위치 c), 및 도 7과 같이 전극 탭-전극리드 접속 부위(S)를 감싸도록 필름부재의 부착한 구조(부착위치 d)를 각각 제조하여 각각 절연저항, 누수, 및 고온고습환경에서의 스웰링 테스트를 수행하였다.
<비교예 1>
필름부재의 소재로서 폴리이미드(PI)를 사용하였고, 도 3과 같이 전극 탭-전극리드 접속 부위(S)를 감싸도록 필름부재의 부착한 구조(부착위치 a), 도 5와 같이 전극 탭-전극리드 접속 부위(S)를 감싸도록 필름부재의 부착한 구조(부착위치 b), 도 6과 같이 전극 탭-전극리드 접속 부위(S)를 감싸도록 필름부재의 부착한 구조(부착위치 c), 및 도 7과 같이 전극 탭-전극리드 접속 부위(S)를 감싸도록 필름부재의 부착한 구조(부착위치 d)를 각각 제조하여 각각 절연저항, 누수, 및 고온고습환경에서의 스웰링 테스트를 수행하였다.
<비교예 2>
필름부재의 소재로서 2축 연신 폴리프로필렌(OPP)를 사용하였고, 도 3과 같이 전극 탭-전극리드 접속 부위(S)를 감싸도록 필름부재의 부착한 구조(부착위치 a), 도 5와 같이 전극 탭-전극리드 접속 부위(S)를 감싸도록 필름부재의 부착한 구조(부착위치 b), 도 6과 같이 전극 탭-전극리드 접속 부위(S)를 감싸도록 필름부재의 부착한 구조(부착위치 c), 및 도 7과 같이 전극 탭-전극리드 접속 부위(S)를 감싸도록 필름부재의 부착한 구조(부착위치 d)를 각각 제조하여 각각 절연저항, 누수, 및 고온고습환경에서의 스웰링 테스트를 수행하였다.
그리고, 실험예 1, 비교예 1, 및 비교예 2의 실험 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
표 1
Figure PCTKR2014007260-appb-T000001
표 1을 참조하면, 필름부재로서 폴리이미드 및 2축 연신 폴리프로필렌을 사용한 구조는 절연 필름을 일부 또는 전부 감싸도록 부착시킨 경우 절연저항, 누수, 스웰링 테스트 결과 위험 또는 불량임이 확인되었다.
또한, 필름부재로서 폴리이미드를 사용한 경우, 필름부재의 상단이 절연 필름의 하단과 접하도록 부착시킨 경우 절연저항 테스트 결과 불량임이 확인되었다.
그러나, 필름부재로서 무연신 폴리프로필렌을 사용한 구조의 경우, 부착되는 위치 및 범위에 상관없이 절연저항, 누수, 스웰링 테스트에서 양호 판정임이 확인되었다.
본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 가하는 것이 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 파우치형 전지셀은, 전극 탭과 전극리드의 접속부위에 필름부재를 감싸는 구조를 포함함으로서, 상기 필름부재에 의해 접속부위를 보호하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 파우치형 전지셀은 상기 필름부재를 상기 라미네이트 시트의 열융착성의 제 1 수지층의 소재와 동일한 소재로 형성시킴으로서, 전지셀 케이스의 열융착시 간섭이 일어나더라도 절연, 누수, 고온에 의한 스웰링 등의 문제가 발생하는 것을 방지하여 안전성을 향상시키는 효과를 제공한다.

Claims (18)

  1. 물질 차단성 금속층과 열융착성의 제 1 수지층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지셀 케이스에 전극조립체를 내장되어 있고,
    상기 전극조립체의 전극 탭들이 전극단자로서의 전극리드에 접속된 상태에서 상기 전극리드가 전지셀 케이스 외부로 돌출되어 있으며,
    상기 제 1 수지층의 열융착에 의해 전지셀 케이스의 외주면이 밀봉되어 있고,
    상기 제 1 수지층과 동일한 소재의 필름부재가 전극 탭과 전극리드의 접속 부위를 감싸고 있는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 라미네이트 시트는 상기 금속층과 제 1 수지층 이외에 외부 피복층으로서의 제 2 수지층을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 수지층의 소재는 폴리프로필렌계 수지인 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 폴리프로필렌계 수지는 무연신 폴리프로필렌(CPP)을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 필름부재는 전극 탭과 전극리드의 접속 부위 각각에 대해 2개의 접착 필름들로 이루어져 있고, 상기 2개의 접착 필름들은 접속 부위를 감싸면서 상호 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 필름부재는 전극 탭과 전극리드의 접속 부위 각각에 대해 1개의 접착 필름으로 이루어져 있고, 상기 1개의 접착 필름이 접속 부위를 감싸도록 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 필름부재의 폭은 적어도 전극 탭과 전극리드의 결합부위의 폭 이상의 크기로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 필름부재의 폭은 전극 탭과 전극리드의 결합부위의 폭에 대해 100% 내지 200%의 크기를 가진 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 전극리드와 전지셀 케이스의 실링부 사이에는 절연 필름이 개재되어 있고, 상기 필름부재는 길이방향(높이방향)의 상단이 절연 필름의 일부를 감싸도록 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 전극리드와 전지셀 케이스의 실링부 사이에는 절연 필름이 개재되어 있고, 상기 필름부재는 길이방향(높이방향)의 상단이 절연 필름의 전부를 감싸도록 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 전극리드와 전지셀 케이스의 실링부 사이에는 절연 필름이 개재되어 있고, 상기 필름부재는 길이방향(높이방향)의 상단이 절연 필름의 하단과 접하도록 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 필름부재의 두께는 40 내지 60 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 필름부재는 제 1 수지층과 동일한 소재의 기재 상에 접착제층이 부가되어 있는 구조를 가진 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 접착제층은 아크릴계 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 기재의 두께는 35 내지 45 마이크로미터이고, 상기 접착제층의 두께는 5 내지 15 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 파우치형 전지셀.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 파우치형 전지셀은 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  17. 제 1 항에 따른 전지셀을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  18. 제 17 항에 따른 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
PCT/KR2014/007260 2013-09-24 2014-08-06 전극리드-전극 탭 결합부 보호용 필름부재를 포함하는 파우치형 전지셀 Ceased WO2015046744A1 (ko)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018526802A (ja) * 2016-04-25 2018-09-13 エルジー・ケム・リミテッド 規格化された構造に基づいて、製造工程性に優れかつ電極リードの絶縁性能が向上した電池セルおよびこれを含む電池パック
US20220285797A1 (en) * 2019-08-07 2022-09-08 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery
EP4142041A4 (en) * 2021-02-03 2024-10-09 LG Energy Solution, Ltd. BATTERY CELL AND BATTERY MODULE
EP4593189A4 (en) * 2022-12-14 2026-03-11 Lg Energy Solution Ltd A connecting tab intended to be joined to an electrode tab, its method of joining to an electrode tab, and a secondary lithium battery comprising a structure having a connecting tab joined to an electrode tab

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102288097B1 (ko) * 2016-11-07 2021-08-10 주식회사 엘지에너지솔루션 전류 차단 기능의 전극 탭 및 리드를 포함하는 파우치형 전지셀
KR102252335B1 (ko) * 2017-03-10 2021-05-14 주식회사 엘지화학 연장된 보호 필름을 포함하는 파우치형 전지셀
KR102349741B1 (ko) * 2017-05-30 2022-01-11 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지
KR102164254B1 (ko) * 2017-11-15 2020-10-12 주식회사 엘지화학 이차 전지 및 그의 제조 방법, 이차 전지용 파우치 및 그의 제조 방법
KR20190084765A (ko) 2018-01-09 2019-07-17 주식회사 엘지화학 전극 탭-리드 결합부에 적용된 플라스틱 부재를 포함하는 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
KR102820774B1 (ko) * 2020-02-10 2025-06-13 주식회사 엘지에너지솔루션 접착부 및 스팟 용접으로 결합된 전극리드 결합부를 포함하는 전극조립체 및 이를 포함하는 파우치형 전지셀
JP7471737B2 (ja) * 2020-09-07 2024-04-22 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 二次電池、二次電池製造装置及び製造方法
JP7787822B2 (ja) * 2020-11-06 2025-12-17 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電池セル及びそれを含む電池モジュール
JP7498302B2 (ja) 2021-01-11 2024-06-11 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電池セル及びそれを含む電池モジュール
HUE072282T2 (hu) 2021-03-08 2025-11-28 Lg Energy Solution Ltd Akkumulátorcella és akkumulátorcella gyártási eljárás
KR102899566B1 (ko) * 2021-06-24 2025-12-12 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 탭 보호 테이프 및 이를 포함하는 이차전지
KR102723746B1 (ko) * 2021-09-13 2024-10-31 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 리드와 리드필름 사이에 안전 소자를 구비한 파우치형 전지 셀
KR102498916B1 (ko) * 2022-02-14 2023-02-09 주식회사 엘지에너지솔루션 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080040822A (ko) * 2006-11-06 2008-05-09 주식회사 엘지화학 전극탭-리드 결합부를 강화시킨 이차전지
KR20090017706A (ko) * 2007-08-15 2009-02-19 주식회사 엘지화학 높은 절연성의 리드 필름을 포함하고 있는 전극리드와 이를사용하는 이차전지
KR20110137905A (ko) * 2010-06-18 2011-12-26 주식회사 엘지화학 변형된 구조의 보호테이프를 포함하는 전지셀 및 이를 포함하고 있는 전지모듈
KR20120124613A (ko) * 2011-05-04 2012-11-14 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 이차전지
JP2013164903A (ja) * 2012-02-09 2013-08-22 Hitachi Vehicle Energy Ltd 角形二次電池及びモジュール

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4491843B2 (ja) * 1998-02-24 2010-06-30 ソニー株式会社 リチウムイオン二次電池、およびリチウムイオン二次電池の容器の封じ方法
KR100483994B1 (ko) * 2002-06-12 2005-04-18 주식회사 이글피쳐코캄 리튬 2차 전지용 크루드 셀의 전극탭 처리 방법 및 그에따른 크루드 셀 및 이를 채용한 리튬 2차 전지
JP3931983B2 (ja) * 2003-06-26 2007-06-20 日本電気株式会社 電気リード部の構造、該リード部構造を有する電気デバイス、電池および組電池
JP4434781B2 (ja) * 2004-02-27 2010-03-17 三洋電機株式会社 密閉電池およびその製造方法
JP4711653B2 (ja) * 2004-08-31 2011-06-29 三洋電機株式会社 電池
JP2007115678A (ja) * 2005-09-22 2007-05-10 Sony Corp 非水電解質電池およびその製造方法
JP5280938B2 (ja) * 2009-05-21 2013-09-04 昭和電工パッケージング株式会社 電池端子用被覆材及び被覆した電池用端子

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080040822A (ko) * 2006-11-06 2008-05-09 주식회사 엘지화학 전극탭-리드 결합부를 강화시킨 이차전지
KR20090017706A (ko) * 2007-08-15 2009-02-19 주식회사 엘지화학 높은 절연성의 리드 필름을 포함하고 있는 전극리드와 이를사용하는 이차전지
KR20110137905A (ko) * 2010-06-18 2011-12-26 주식회사 엘지화학 변형된 구조의 보호테이프를 포함하는 전지셀 및 이를 포함하고 있는 전지모듈
KR20120124613A (ko) * 2011-05-04 2012-11-14 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 이차전지
JP2013164903A (ja) * 2012-02-09 2013-08-22 Hitachi Vehicle Energy Ltd 角形二次電池及びモジュール

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018526802A (ja) * 2016-04-25 2018-09-13 エルジー・ケム・リミテッド 規格化された構造に基づいて、製造工程性に優れかつ電極リードの絶縁性能が向上した電池セルおよびこれを含む電池パック
US20220285797A1 (en) * 2019-08-07 2022-09-08 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery
US12500313B2 (en) * 2019-08-07 2025-12-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery
EP4142041A4 (en) * 2021-02-03 2024-10-09 LG Energy Solution, Ltd. BATTERY CELL AND BATTERY MODULE
EP4593189A4 (en) * 2022-12-14 2026-03-11 Lg Energy Solution Ltd A connecting tab intended to be joined to an electrode tab, its method of joining to an electrode tab, and a secondary lithium battery comprising a structure having a connecting tab joined to an electrode tab

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Publication number Publication date
KR101666418B1 (ko) 2016-10-14
KR20150033281A (ko) 2015-04-01
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CN105684183A (zh) 2016-06-15

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