WO2022010256A1 - 가스 배출을 위한 가스 배출부를 포함하는 이차전지 및 이차전지 제조방법 - Google Patents

가스 배출을 위한 가스 배출부를 포함하는 이차전지 및 이차전지 제조방법 Download PDF

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gas
secondary battery
pouch
gas discharge
electrode assembly
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임훈희
김상훈
강민형
유형균
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery including a gas exhaust filter and a method for manufacturing a secondary battery, and more particularly, includes a case having a gas exhaust part capable of selectively exhausting internal gas while blocking moisture inflow into the secondary battery It relates to a secondary battery and a secondary battery manufacturing method.
  • a pouch-type secondary battery is generally formed by forming an aluminum laminate sheet to form an accommodating part, and then accommodating an electrode assembly including a positive electrode, a separator, and a negative electrode in the accommodating part.
  • the aluminum laminate sheet is easily deformable and can be manufactured in various shapes to form a pouch-type secondary battery suitable for various electronic devices.
  • the aluminum laminate sheet is lightweight unlike the conventional cylindrical secondary battery or prismatic secondary battery, there is an advantage in that the energy density per weight of the pouch-type secondary battery can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a pouch-type secondary battery according to the prior art.
  • a pouch-type secondary battery according to the prior art includes an electrode assembly 10 from which an electrode lead 11 protrudes, and a case 20 having an accommodating part 21 for accommodating the electrode assembly 10 .
  • the periphery of the accommodating part 21 is sealed to form a sealing part 22 .
  • the sealing part 22 is formed so that materials existing inside the pouch-type secondary battery do not react with external air, a separate member for removing gas generated inside the storage part does not exist.
  • a gas removing material is placed therein to remove gas, or a gas storage part is provided separately in addition to the storage part.
  • a substance that removes gas is placed, the efficiency of the battery is reduced by interfering with the operation of the pouch-type secondary battery. There is a problem with this decreasing.
  • Patent Document 1 a hydrogen permeable material is formed on at least a part of the metal tab leads exposed to the outside of the exterior material, and the hydrogen permeable material is continuously present from the inside to the outside of the exterior material.
  • the hydrogen permeable material is used to prevent moisture from penetrating into the battery, which may interfere with the operation of the battery, and has a disadvantage in that gas other than hydrogen cannot be efficiently discharged.
  • the electrode lead is formed in a porous structure, and a gas absorbing material is coated on the inner surface of the pores of the electrode lead, but there is a fear that the gas absorbing material acts as a resistance to reduce the efficiency of the entire battery.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-212034
  • Patent Document 2 Republic of Korea Patent Publication No. 2017-0082239
  • a gas discharge unit for selectively discharging only gas is placed in the sealing part of the pouch-type secondary battery to efficiently discharge gas without infiltration of moisture from the outside to maintain battery performance while improving safety.
  • an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a secondary battery having a low battery defect rate while facilitating gas discharge because the case is well sealed by providing a method of sealing the gas discharge unit, the case, and the electrode lead together.
  • a secondary battery according to the present invention for solving the above problems includes a housing unit for accommodating an electrode assembly, a sealing unit formed by sealing the periphery of the receiving unit, and one end of the sealing unit is in contact with the receiving unit and the other end is outside. It may include a pouch-type case having a gas discharge unit that selectively discharges only gas by contact.
  • the gas discharging unit may be made of a gas discharging material having a gas permeability greater than a water permeability.
  • the outgassing material may have a moisture penetration rate of 50 ppm or less for one year.
  • the outgassing material may be polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene (PE), polyethylene tetraphthalate (PET), or a mixture thereof.
  • PP polypropylene
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PE polyethylene
  • PET polyethylene tetraphthalate
  • the thickness of the gas discharge part may be 100 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less.
  • the gas discharge part may surround the electrode lead protruding to the outside from the electrode assembly.
  • the pouch-type case may include a laminate sheet, and the gas discharge part and the laminate sheet contact part may be coated with polypropylene.
  • the secondary battery according to the present invention comprises the pouch-type case and the electrode assembly.
  • the present invention comprises the steps of (S1) applying a gas-discharging material having a gas permeability greater than a water permeability to at least a portion of the electrode lead surface of the electrode assembly; and (S2) accommodating the electrode assembly in a receiving unit inside a pouch-type case provided with a gas discharge unit and sealing the electrode assembly.
  • the gas-discharge material may include polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene (PE), polyethylene tetraphthalate (PET), or a mixture thereof.
  • PP polypropylene
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PE polyethylene
  • PET polyethylene tetraphthalate
  • the gas-discharge material and the pouch-type case may be combined by thermal fusion at least once to 10 times.
  • the gas discharge unit may undergo a surface modification process.
  • the thickness of the gas discharge part may be 100 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less.
  • one or two or more non-conflicting configurations among the above configurations may be selected and combined.
  • the secondary battery according to the present invention includes a gas discharge unit that selectively discharges only gas, thereby efficiently discharging internal gas, thereby improving safety while maintaining performance of the secondary battery.
  • the secondary battery since the secondary battery has a small amount of permeation of moisture inside the battery, and safety is maintained even when a large amount of electrode assembly is accommodated therein compared to a conventional battery, the performance and lifespan characteristics of the battery are improved.
  • sealing force is also improved, thereby reducing the battery defect rate and reducing the cost of manufacturing the secondary battery.
  • FIG. 1 is a perspective view of a pouch-type secondary battery according to the prior art.
  • FIG. 2 is a perspective view of a pouch-type secondary battery according to the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view according to the first embodiment of the pouch-type secondary battery according to the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view according to the second embodiment of the pouch-type secondary battery according to the present invention.
  • 5 is a graph comparing the moisture permeability when the polypropylene is used in the gas outlet according to the present invention and when the gas outlet is not provided.
  • FIG. 6 is a graph comparing the gas permeability when polypropylene is used in the gas outlet according to the present invention and when the gas outlet is not provided.
  • FIG. 2 is a perspective view of a pouch-type secondary battery according to the present invention.
  • the pouch-type secondary battery according to the present invention includes an electrode assembly 100 from which an electrode lead 110 protrudes, a housing 210 accommodating the electrode assembly 100, and a periphery of the accommodating part 210 .
  • a case ( 200) is included.
  • the electrode assembly 100 is a jelly-roll-type assembly having a structure in which a separator is interposed between a long sheet-shaped positive electrode and a negative electrode and then wound up, or a unit of a structure in which a rectangular positive electrode and a negative electrode are stacked with a separator interposed therebetween.
  • a stacked assembly consisting of cells, a stack-folding assembly in which unit cells are wound by a long separation film, or a lamination-stacking assembly in which unit cells are stacked with a separator interposed therebetween and attached to each other, etc. can be done, but is not limited thereto.
  • the electrode assembly according to the present invention preferably has a stack-folding type, lamination-stack type structure in which physical stress is minimal when forming a curved module.
  • the electrode lead 110 may have a structure in which the positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assembly 100 are electrically connected to each other and then exposed to the outside of the case, and the electrode lead 110 is directly connected without the positive electrode tab and the negative electrode tab. It may have a structure connecting the outside of the electrode assembly 100 and the case 200, but is not limited thereto. Since the secondary battery as described above corresponds to generally known configurations, a more detailed description thereof will be omitted.
  • the case 200 typically has a laminate sheet structure of an inner layer/metal layer/outer layer. Since the inner layer is in direct contact with the electrode assembly, it must have insulation and electrolyte resistance, and for sealing with the outside, the sealing property, that is, the sealing portion where the inner layers are thermally bonded to each other must have excellent thermal bonding strength.
  • the material of the inner layer may be selected from polyolefin resins such as polypropylene, polyethylene, polyethylene acrylic acid, polybutylene, etc., polyurethane resins and polyimide resins having excellent chemical resistance and good sealing properties, but is not limited thereto, Polypropylene excellent in mechanical properties such as tensile strength, rigidity, surface hardness, and impact resistance and chemical resistance is the most preferable.
  • the metal layer in contact with the inner layer corresponds to a barrier layer that prevents moisture or various gases from penetrating into the battery from the outside.
  • an outer layer is provided on the other side of the metal layer, and this outer layer can be made of a heat-resistant polymer with excellent tensile strength, moisture permeability and air permeability prevention so as to secure heat resistance and chemical resistance while protecting the electrode assembly.
  • a heat-resistant polymer with excellent tensile strength, moisture permeability and air permeability prevention so as to secure heat resistance and chemical resistance while protecting the electrode assembly.
  • nylon or polyethylene terephthalate may be used, but is not limited thereto.
  • the accommodating part 210 may be formed in both the upper and lower portions of the case 200 , or may exist only in either one of the upper and lower portions. At this time, it may be more preferable to exist only in either the upper or lower part because it can reduce the surplus space of the terrace part.
  • the case 200 seals the outer surface of the accommodating part 210 to prevent substances in the accommodating part 210 from being discharged to the outside.
  • the sealing portion 220 formed by sealing is bent in the direction of the receiving portion 210 to improve the energy density of the battery module.
  • the terrace portion from which the electrode lead 110 protrudes in one direction or in both directions among the sealing portion 220 protrudes from the receiving portion 210 .
  • the gas discharge part 230 may be located in the sealing part 220 .
  • the gas discharge part 230 may be present in any part of the sealing part 220 .
  • the gas discharge unit 230 may be disposed at a portion where the electrode lead 100 is present as shown in FIG. 2 .
  • FIG 3 is a cross-sectional view according to the first embodiment of the pouch-type secondary battery according to the present invention.
  • a material constituting the gas discharge unit 230 is applied to the sealing unit 220 of the case 200 , that is, a laminate sheet to the electrode lead 110 . may be combined with Through such a structure, a gas discharge passage may be secured while increasing the coupling force between the gas discharge unit 230 and the sealing unit 220 .
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the pouch-type secondary battery according to the present invention.
  • a material constituting the gas discharge unit 230 is coated on the surface of the electrode lead 110 and bonded thereto, and then this is applied to the case 200 .
  • a form combined with is also possible. This may reduce a space that may be formed of the electrode lead 110 , that is, an unsealed portion, while enabling smooth movement of the gas discharged through the gas discharge unit 230 .
  • the gas discharge part 230 may serve to couple the electrode lead 100 and the sealing part 220 between the electrode lead 100 and the sealing part 220 .
  • the gas discharge unit 230 includes the case 200 made of a laminate sheet, that is, the inner layer 221 of the sealing unit 220 including the outer layer 221 , the metal layer 222 , and the inner layer 221 , and In order to increase the bonding force of the gas discharge unit 230, the gas penetrating unit 231 located on the electrode lead 110 facing surface and the coating unit 232 for improving bonding strength on the inner layer 22 facing surface may be provided.
  • the gas penetrating unit 231 located on the electrode lead 110 facing surface and the coating unit 232 for improving bonding strength on the inner layer 22 facing surface may be provided.
  • the gas penetrating part 231 may include at least one of fluorine-based, olefin-based, acrylic-based polymer and ceramic, and is attached to the lead metal bonding surface for MAH (Maleic) adhesion performance with the lower lead metal. anhydride) treatment or other chemical treatment capable of forming -OH (hydroxyl) groups. This is advantageous in improving the bonding strength of the two materials to be bonded.
  • the gas penetrating portion 231 may include a layer including pores for gas permeation in a horizontal direction.
  • the coating part 232 may be directly coated on the gas exhaust part 230 or may be coated on the inner layer 221 to be coupled to the gas exhaust part 230 .
  • a material having high bonding strength between the material constituting the gas discharge unit 230 and the material constituting the inner layer 221 may be used.
  • the coating part 232 may be made of a polypropylene material.
  • the thickness of the coating portion 232 may be 50 ⁇ m to 500 ⁇ m. When the coating part 232 is fused with the pouch, the thickness may be reduced by heat and pressure, and if it is too thin, there is a risk that the sealing strength may be reduced.
  • the presence of the coating part 232 makes it possible to better seal between the sealing part 220 and the electrode lead 110 .
  • the gas discharge unit 230 may be made of a gas discharge material that is stable under the secondary battery operating condition and has a gas permeability greater than a water permeability.
  • a gas-discharge material a material having a moisture penetration rate of 50 ppm or less for one year may be used.
  • the outgassing material may be, for example, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyethylene, polyethylene tetraphthalate, or a mixture thereof.
  • the polypropylene, polyvinylidene difluoride, polytetrafluoroethylene, polyethylene, polyethylene tetraphthalate, or a mixture thereof has a characteristic that can suppress moisture penetration while discharging gases such as carbon dioxide, methane, ethane, It is possible to ensure that the operation of the battery can be stably maintained while discharging the gas mainly generated by the lithium-ion battery.
  • polypropylene, polyvinylidene difluoride, etc. which has a high bonding strength with the laminate sheet and is easy to seal than other materials.
  • the thickness of the gas permeable part 230 may be 100 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less.
  • the amount of gas passing through the gas transmission part 230 is limited, so that a desired gas discharge effect may not be obtained, and when the gas transmission part 230 exceeds 600 ⁇ m Since the gas permeation part 230 is too thick, the thickness of the secondary battery may be increased, and a desired sealing force may not be obtained.
  • the secondary battery according to the present invention comprises the steps of (S1) applying a gas-discharge material having a gas permeability greater than water permeability to at least a portion of the electrode lead surface of the electrode assembly, and (S2) the number of inside the case made of a laminate sheet for the electrode assembly It may include a step of sealing after receiving the payment.
  • step (S1) a gas-discharge material may be applied to the case instead of the electrode lead surface. Its position may be changed according to the bonding force and sealing force of the gas emitting material.
  • outgassing material examples include polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene (PE), polyethylene tetraphthalate (PET), or a mixture thereof, of which polypropylene is the electrode lead.
  • PP polypropylene
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PE polyethylene
  • PET polyethylene tetraphthalate
  • the bonding force between the case and the laminate sheet is high, so it can be placed in any part of the sealing part of the case, but in the case of polytetrafluoroethylene, a lot of time and high temperature are required for sealing, so that the above It is preferable that the electrode lead is disposed in a portion through which the overall sealing force of the secondary battery is not reduced.
  • the gas exhaust material and the case may be combined by thermal fusion at least once to 10 times.
  • the number and time of thermal fusion may vary depending on the characteristics of the gas-discharging material and the bonding force between the electrode lead and the case.
  • the thermal fusion method may be a method of pressing with a force of 1kg/mm to 100kg/mm while applying heat of 150°C to 250°C. When pressurized at a temperature higher than the above temperature, the electrode assembly and the case may be damaged, and when fused at a temperature lower than the above, the adhesive material may not melt properly.
  • the thermal fusion method may be performed using a laser in addition to a method using heat.
  • a laminate sheet or electrode lead used as a case may be immersed in a solution made of a gas-discharge material to be coated.
  • the dipping method may be exemplified by spin coating, slot-die coating, doctor blading, bar coating, dipping process, and the like.
  • the gas discharge unit may be subjected to a surface modification process in order to increase bonding force with the electrode lead or the case.
  • the surface modification process may be performed using UV curing or plasma.
  • the thickness of the gas outlet may be 100 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less.
  • the thickness of the gas discharge part is too thin, it is difficult to smoothly discharge gas and moisture penetrates, whereas when the thickness of the gas discharge part is too thick, moisture penetration is easy due to the thickness of the gas discharge part, thereby reducing the performance of the battery Because.
  • a dummy cell without an electrode and a separator was formed in the shape according to the first embodiment of the present invention. At this time, the gas outlet was coated with polypropylene having a thickness of 100 ⁇ m.
  • Moisture permeation of the dummy cell is measured by accelerating the rate of water permeation in a high-temperature and high-humidity environment, and after accelerated storage, a portion of the solution in the sealed container is extracted and titrated using a titrator.
  • samples were placed in a chamber set at high temperature and high humidity (60° C., RH 90%) and the change in water penetration was measured for one week.
  • the moisture content penetrating into the secondary battery was measured by increasing the concentration of HF formed according to the reaction of the electrolyte.
  • 0.1 g of HF in the secondary battery corresponds to 500 ppm permeation of water (H 2 O) for 10 years.
  • FIG. 5 is a graph comparing moisture permeability when polypropylene is used in the gas outlet according to the present invention and when the gas outlet is not provided.
  • the moisture permeation rate of Experimental Example 1 (Ex. 1) and Experimental Example 2 (Ex. 2) according to the present invention is not as good as that of Comparative Example 1 (Comp.Ex. 1). This is due to the nature of the pouch-type case that is not sealed, and some moisture may penetrate.
  • Comparative Example 1 Comparative Example 1
  • polypropylene PP
  • polytetrafluoroethylene PTFE
  • PE polyethylene
  • PET polyethylene tetraphthalate
  • PP polypropylene
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PE polyethylene
  • PET polyethylene tetraphthalate
  • the pressure change inside the pouch-type secondary battery in which polypropylene (Second Experimental Example 1, Ex.1) of 100 ⁇ m thick was placed in the gas outlet according to the present invention was measured for 24 hours.
  • the inside of the pouch-type secondary battery was artificially injected with carbon dioxide gas generated a lot in the secondary battery from the outside. At this time, about 0.0161 atm of carbon dioxide gas was injected for 20 hours.
  • FIG. 6 is a graph comparing the gas permeability when 100 ⁇ m thick polypropylene is used in the gas outlet according to the present invention and when the gas outlet is not provided.
  • FIG. 7 in the case of the second experimental example 1 (Ex.1), it can be seen that the pressure inside the pouch-type secondary battery was reduced because the gas was discharged more than that of the second comparative example 1 (Comp.Ex.1).

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Abstract

본 발명은 가스만을 배출하는 가스 배출부를 두어 이차전지의 성능 및 수명을 향상시키면서 안전성을 향상시킨 이차전지 및 이차전지 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 전극조립체 및 상기 전극조립체를 수납하는 수납부, 상기 수납부 주변을 밀봉하여 형성된 밀봉부 및 상기 밀봉부에서 일단은 상기 수납부에 접촉하고 타단은 외부에 접촉하여 가스만을 선택적으로 배출하는 가스 배출부를 구비한 케이스를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.

Description

가스 배출을 위한 가스 배출부를 포함하는 이차전지 및 이차전지 제조방법
본 출원은 2020년 7월 10일자 한국 특허 출원 제2020-0085641호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 출원은 2021년 6월 17일자 한국 특허 출원 제2021-0078634호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 가스 배출 필터를 포함하는 이차전지 및 이차전지 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이차전지 내부에 수분 유입은 차단하면서 내부 가스를 선택적으로 배출할 수 있는 가스 배출부를 구비한 케이스를 포함하는 이차전지 및 이차전지 제조방법에 관한 것이다.
최근 전지를 사용하는 기기가 다양해짐에 따라 고용량, 고밀도의 전지에 대한 수요가 증가하고 있다. 특히 알루미늄 라미네이트 시트의 두께를 줄여 고용량, 고밀도의 전지를 얻을 수 있는 파우치형 이차전지에 대한 관심이 증가하고 있다.
파우치형 이차전지는 일반적으로 알루미늄 라미네이트 시트를 성형하여 수납부를 형성한 후, 상기 수납부에 양극, 분리막, 음극을 포함하는 전극조립체를 수납하는 방식으로 형성된다. 상기 알루미늄 라미네이트 시트는 변형이 용이하여 다양한 형태로 제작이 가능하여 다양한 전자기기에 맞는 파우치형 이차전지를 형성할 수 있도록 한다. 또한 알루미늄 라미네이트 시트는 종래의 원통형 이차전지나 각형 이차전지와 달리 가볍기 때문에 파우치형 이차전지의 중량당 에너지 밀도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 파우치형 이차전지의 사시도이다.
종래 기술에 따른 파우치형 이차전지는 전극 리드(11)가 돌출되어 있는 전극조립체(10) 및 이를 수납하는 수납부(21)가 구비되어 있는 케이스(20)를 포함하고 있다. 상기 파우치형 이차전지는 상기 수납부(21)에 전극조립체(10)를 수납한 후, 상기 수납부(21) 주변을 밀봉하여 밀봉부(22)를 형성한다. 상기 파우치형 이차전지 내부에 존재하는 물질들이 외부 공기와 반응하지 않도록 상기 밀봉부(22)를 형성하고 있으나, 상기 수납부 내부에서 발생하는 가스를 제거하는 별도의 부재가 존재하지 않는다. 상기와 같은 구조의 파우치형 이차전지는 이차전지의 충방전시 발생한 가스를 효율적으로 제거하기 어렵고, 특히 이차전지의 과충전이나 오작동으로 인한 발열 시 케이스의 파단이 일어나거나 폭발 등으로 인해 내부의 유해가스나 화학물질이 유출될 수 있는 문제를 유발하기도 한다.
파우치형 케이스의 안전성을 향상시키기 위해 종래 기술에 따른 파우치형 이차전지는 내부에 가스를 제거하는 물질을 두어 가스를 제거하거나 상기 수납부 외에 가스 수납부를 별도로 두었다. 하지만, 가스를 제거하는 물질을 두는 경우, 파우치형 이차전지의 작동을 방해하여 전지의 효율을 감소시키고, 가스 수납부를 구비하고 있는 경우, 전지의 작동과 무관한 부분을 두어 전지의 부피에 따른 용량이 감소하는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위해 특허문헌 1에서는 외장재의 외부로 노출되어 있는 금속 탭 리드 중 적어도 일부에 수소 투과재가 형성되어 있고, 이러한 수소 투과재는 상기 외장재의 내측에서 외측으로 연속해 존재하고 있다. 하지만, 특허문헌 1에서는 수소 투과재를 사용하여 전지 내부에 수분이 침투하는 것을 방지하지 못해 전지의 작용을 방해할 수 있고, 수소 외의 가스를 효율적으로 배출하지 못하는 단점이 있다.
특허문헌 2에서는 전극 리드가 다공성 구조로 형성되고, 상기 전극 리드의 기공 내면에 가스 흡착 물질이 코팅되어 있으나, 상기 가스 흡착 물질이 저항으로 작용하여 전지 전체의 효율을 감소시킬 우려가 있다.
이에, 전지의 성능 및 효율을 감소시키지 않으면서 전지의 안전성을 향상시킬 수 있는 구성이 필요하다.
(선행기술문헌)
(특허문헌 1)일본 공개특허공보 제2014-212034호
(특허문헌 2)대한민국 공개특허공보 제2017-0082239호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 상기 파우치형 이차전지의 밀봉부에 가스만을 선택적으로 배출하는 가스 배출부를 두어 외부에서 수분이 침투하지 않으면서 가스를 효율적으로 배출시켜 전지의 성능을 유지하면서 안전성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
또한 상기 가스 배출부와 상기 케이스, 상기 전극 리드를 함께 밀봉하는 방법을 제공하여 상기 케이스가 잘 밀봉되어 가스 배출이 용이하면서도 전지 불량률이 적은 이차전지 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 이차전지는 전극조립체를 수납하는 수납부, 상기 수납부 주변을 밀봉하여 형성된 밀봉부 및 상기 밀봉부에서 일단은 상기 수납부에 접촉하고 타단은 외부에 접촉하여 가스만을 선택적으로 배출하는 가스 배출부를 구비한 파우치형 케이스를 포함할 수 있다.
상기 가스 배출부는 가스 투과도가 수분 투과도보다 큰 가스배출 물질로 이루어질 수 있다.
상기 가스배출 물질은 1년간 50ppm 이하의 수분 침투율을 가질 수 있다.
상기 가스 배출 물질은 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테트라프탈레이트(PET) 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 가스 배출부의 두께는 100㎛ 이상 600㎛ 이하일 수 있다.
상기 가스 배출부는 상기 전극조립체에서 외부로 돌출되어 있는 전극 리드를 감싸는 것일 수 있다.
파우치형 케이스는 라미네이트 시트를 포함하여 이루어져 있고, 상기 가스 배출부와 상기 라미네이트 시트 접촉부가 폴리프로필렌으로 코팅될 수 있다.
본원발명에 따른 이차전지는 상기 파우치형 케이스 및 전극조립체를 포함하여 이루어진다. 본원 발명은 (S1) 전극조립체의 전극 리드 표면 중 적어도 일부에 수분 투과도보다 가스 투과도가 큰 가스배출 물질을 도포하는 단계; 및 (S2) 상기 전극조립체를 가스 배출부가 구비된 파우치형 케이스 내부의 수납부에 수납 후 밀봉하는 단계;를 포함하는 이차전지 제조방법을 제공한다.
본원발명에 따른 이차전지 제조방법에 있어서, 상기 가스배출 물질은 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테트라프탈레이트(PET) 또는 이들의 혼합물인 것을 포함할 수 있다.
본원발명에 따른 이차전지 제조방법에 있어서, 상기 (S2) 단계에서 상기 가스배출 물질과 상기 파우치형 케이스는 적어도 1회 내지 10회의 열융착에 의해 결합될 수 있다.
본원발명에 따른 이차전지 제조방법에 있어서, 상기 가스 배출부는 표면 개질 과정을 거칠 수 있다.
본원발명에 따른 이차전지 제조방법에 있어서, 상기 가스 배출부의 두께는 100㎛ 이상 600㎛ 이하일 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 구성들 중 상충되지 않는 구성을 하나 또는 둘 이상 택하여 조합할 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지는 가스만을 선택적으로 배출하는 가스 배출부를 포함함으로써 내부의 가스를 효율적으로 배출시켜 이차전지의 성능은 유지하면서 안전성이 향상된다.
또한 상기 이차전지는 전지 내부의 수분이 침투되는 양이 적고 종래의 전지에 비해 내부에 전극조립체를 다량 수납하여도 안전성이 유지되므로 전지의 성능 및 수명 특성이 개선된다.
게다가 상기 이차전지를 간단한 방법으로 제조하면서 밀봉력 또한 향상시켜 전지의 불량률이 감소되고, 이차전지 제조로 인한 비용 또한 감소된다.
도 1은 종래 기술에 따른 파우치형 이차전지의 사시도이다.
도 2는 본원발명에 따른 파우치형 이차전지의 사시도이다.
도 3은 본원발명에 따른 파우치형 이차전지의 제1 실시예에 따른 단면도이다.
도 4는 본원발명에 따른 파우치형 이차전지의 제2 실시예에 따른 단면도이다.
도 5는 본원발명에 따른 가스 배출부에 폴리프로필렌을 사용한 경우와 가스배출부를 두지 않은 경우의 수분 투과율을 비교한 그래프이다.
도 6은 본원발명에 따른 가스 배출부에 폴리프로필렌을 사용한 경우와 가스배출부를 두지 않은 경우 가스 투과율을 비교한 그래프이다.
본 출원에서 "포함한다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 본 발명에 따른 이차전지 및 이차전지 제조방법에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
도 2는 본원발명에 따른 파우치형 이차전지의 사시도이다.
본 발명에 따른 파우치형 이차전지는 전극 리드(110)가 돌출되어 있는 전극조립체(100)를 포함하고, 상기 전극조립체(100)를 수납하는 수납부(210), 상기 수납부(210) 주변을 밀봉하여 형성된 밀봉부(220) 및 상기 밀봉부(220)에서 일단은 상기 수납부(210)에 접촉하고 타단은 외부에 접촉하여 가스만을 선택적으로 배출하는 가스 배출부(230)를 포함하는 케이스(200)를 포함하고 있다.
상기 전극조립체(100)는 긴 시트형의 양극 및 음극 사이에 분리막이 개재된 후 권취되는 구조로 이루어지는 젤리-롤형 조립체, 또는 장방형의 양극 및 음극이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되는 구조의 단위셀들로 구성되는 스택형 조립체, 단위셀들이 긴 분리 필름에 의해 권취되는 스택-폴딩형 조립체, 또는 단위셀들이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되어 서로 간에 부착되는 라미네이션-스택형 조립체 등으로 이루어질 수 있으나 이에 제한하지 않는다. 본 발명에 따른 전극조립체는 커브드 모듈을 형성할 때, 물리적 스트레스가 가장 적은 스택-폴딩형, 라미네이션-스택형 구조인 것이 바람직하다.
상기 전극 리드(110)는 상기 전극조립체(100)의 양극 탭과 음극 탭이 각각 전기적으로 연결된 후, 케이스 외부로 노출되는 구조로 이루어질 수 있고, 양극 탭과 음극 탭 없이 전극 리드(110)가 직접 전극조립체(100)와 케이스(200) 외부를 연결하는 구조일 수도 있으나, 이에 제한하지 않는다. 상기와 같은 이차전지는 일반적으로 알려져 있는 구성들에 해당되므로 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 케이스(200)는 통상적으로 내부층/금속층/외부층의 라미네이트 시트 구조로 이루어져 있다. 내부층은 전극 조립체와 직접적으로 접촉하므로 절연성과 내전해액성을 가져야 하고, 또 외부와의 밀폐를 위하여 실링성 즉, 내부층끼리 열 접착된 실링 부위는 우수한 열접착 강도를 가져야 한다. 이러한 내부층의 재료로는 내화학성이 우수하면서도 실링성이 좋은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌아크릴산, 폴리부틸렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리우레탄수지 및 폴리이미드수지로부터 선택될 수 있으나 이에 한정하지 않으며, 인장강도, 강성, 표면경도, 내충격 강도 등의 기계적 물성과 내화학성이 뛰어난 폴리프로필렌이 가장 바람직하다.
내부층과 접하고 있는 금속층은 외부로부터 수분이나 각종 가스가 전지 내부로 침투하는 것을 방지하는 배리어층에 해당되고, 이러한 금속층의 바람직한 재료로는 가벼우면서도 성형성이 우수한 알루미늄 막막을 사용할 수 있다.
그리고 금속층의 타측면에는 외부층이 구비되며, 이러한 외부층은 전극 조립체를 보호하면서 내열성과 내화학성을 확보할 수 있도록 인장강도, 투습방지성 및 공기투과 방지성이 우수한 내열성 폴리머를 사용할 수 있고, 일예로 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용할 수 있으나 이에 제한하지 않는다.
상기 수납부(210)는 상기 케이스(200)의 상부 및 하부 모두에 형성되어 있을 수도 있고, 상부 또는 하부 둘 중 어느 하나에만 존재할 수도 있다. 이 때, 상부 또는 하부 둘 중 어느 하나에만 존재하는 것이 테라스부의 잉여공간을 감소시킬 수 있어 더 바람직할 수 있다.
또한 상기 케이스(200)는 수납부(210) 내의 물질이 외부에 배출되지 않도록 하기 위해 상기 수납부(210)의 외측면을 밀봉한다. 이 때, 밀봉되어 형성된 밀봉부(220)은 배터리 모듈의 에너지 밀도를 향상시키기 위해 수납부(210) 방향으로 절곡된다. 이 때, 상기 밀봉부(220) 중 단방향 또는 양방향으로 돌출되어 있는 전극 리드(110)가 돌출되어 있는 테라스부는 상기 수납부(210)에서 돌출되어 있는 형태로 존재한다.
상기 가스 배출부(230)는 상기 밀봉부(220)에 위치하여 있을 수 있다. 상기 가스 배출부(230)는 상기 밀봉부(220)에 어느 부분에나 존재할 수 있다. 일례로 상기 가스 배출부(230)는 도 2와 같이 상기 전극 리드(100)가 존재하는 부분에 배치되어 있을 수 있다.
도 3은 본원발명에 따른 파우치형 이차전지의 제1 실시예에 따른 단면도이다.
본원발명에 따른 파우치형 이차전지의 제1 실시예는 상기 가스 배출부(230)를 구성하는 물질이 상기 케이스(200)의 밀봉부(220), 즉 라미네이트 시트에 도포되어 상기 전극 리드(110)와 결합하여 있을 수 있다. 이와 같은 구조를 통해 상기 가스 배출부(230)와 상기 밀봉부(220)와의 결합력을 상승시키면서 가스 배출 통로를 확보할 수 있다.
도 4는 본원발명에 따른 파우치형 이차전지의 제2 실시예에 따른 단면도를 나타내고 있다.
도 3과 같은 제1 실시예에 따른 가스 배출부(230)는 상기 전극 리드(110)의 표면에 상기 가스 배출부(230)를 구성하는 물질이 도포되어 결합된 후, 이를 상기 케이스(200)와 결합시킨 형태도 가능하다. 이는 상기 가스 배출부(230)를 통해 배출되는 가스의 원활한 이동을 가능하도록 하면서 상기 전극 리드(110)로 형성될 수 있는 공간, 즉 밀봉되지 않은 부분을 줄일 수 있다. 이 때, 상기 가스 배출부(230)는 상기 전극 리드(100)와 상기 밀봉부(220) 사이에서 상기 전극 리드(100)와 상기 밀봉부(220)를 결합시켜주는 역할을 수행할 수 있다. 상기 가스 배출부(230)는 라미네이트 시트로 이루어져 있는 케이스(200), 즉 외부층(221), 금속층(222), 내부층(221)으로 이루어져 있는 밀봉부(220)의 내부층(221)과의 결합력을 높이기 위해 상기 가스 배출부(230)는 상기 전극 리드(110) 대면에 위치한 가스 관통부(231) 및 상기 내부층(22) 대면에서 결합력을 향상시키는 코팅부(232)가 구비되어 있을 수 있다.
상기 가스 관통부(231)는 불소계, 올레핀(olefin)계, 아크릴(acryl)계 고분자 및 세라믹 중 한가지 이상을 포함할 수 있고, 하단의 리드 메탈과 융착 성능을 위해 리드 메탈 접착면에 MAH(Maleic anhydride) 처리 혹은 기타 -OH(hydroxyl) 그룹을 형성할 수 있는 화학적 처리를 할 수 있다. 이는 결합되는 두가지 물질의 결합력 향상에 유리하다. 상기 가스 관통부(231)는 수평방향의 가스 투과를 위한 기공이 포함되는 층을 포함될 수 있다.
상기 코팅부(232)는 상기 가스 배출부(230)에 직접 코팅되어 있을 수도 있고, 상기 내부층(221)에 코팅되어 상기 가스 배출부(230)와 결합될 수도 있다. 상기 코팅부(232)는 상기 가스 배출부(230)를 구성하는 물질과 상기 내부층(221)을 구성하는 물질 모두와의 결합력이 높은 물질을 사용할 수 있다. 일례로 상기 코팅부(232)는 폴리프로필렌 소재로 구성되어 있을 수 있다. 본원발명에서 코팅부(232)의 두께는 50 ㎛ 내지 500 ㎛ 일 수이다. 코팅부(232)가 파우치와 융착 시 열과 압력에 의해 두께가 감소할 수 있고, 지나치게 얇으면 밀봉 강도가 저하될 우려가 있다. 상기 코팅부(232)가 존재함으로서 상기 밀봉부(220)와 상기 전극 리드(110) 사이를 더 잘 밀봉할 수 있게 된다.
상기 가스 배출부(230)는 이차전지 작동조건에서 안정적이면서, 가스 투과도가 수분 투과도보다 큰 가스 배출 물질로 이루어져 있을 수 있다. 상기 가스 배출 물질은 1년간 50ppm 이하의 수분 침투율을 가진 물질을 사용할 수 있다.
상기 가스 배출 물질은 일례로, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테트라프탈레이트 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴디플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테트라프탈레이트 또는 이들의 혼합물은 이산화탄소, 메탄, 에테인 등의 가스를 배출시키면서 수분 침투는 억제할 수 있는 특성을 가지고 있어, 리튬 이온 배터리에서 주로 발생하는 가스를 배출하면서 전지의 작동을 안정적으로 유지할 수 있도록 할 수 있다. 이 때, 상기 라미네이트 시트와의 결합력 등을 고려하여 보았을 때, 타 소재보다 라미네이트 시트와의 결합력이 높고 밀봉하기 쉬운 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴디플루오라이드 등을 사용하는 것이 더 바람직할 수 있다.
상기 가스 투과부(230)의 두께는 100㎛ 이상 600㎛ 이하일 수 있다. 상기 가스 투과부(230)가 100㎛ 이하일 경우, 상기 가스 투과부(230)를 통과하는 가스의 양이 한정되어 원하는 가스 배출 효과를 얻지 못할 수 있고, 상기 가스 투과부(230)가 600㎛를 초과할 경우 상기 가스 투과부(230)가 지나치게 두꺼워 이차전지의 두께가 두꺼워질 수 있고, 원하는 밀봉력을 얻지 못할 수 있다.
본원발명에 따른 이차전지는 (S1) 전극조립체의 전극 리드 표면의 적어도 일부에 수분 투과도보다 가스 투과도가 큰 가스 배출 물질을 도포하는 단계 및 (S2) 상기 전극조립체를 라미네이트 시트로 이루어진 케이스 내부의 수납부에 수납 후 밀봉하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 (S1) 단계에서 가스 배출 물질을 상기 전극 리드 표면 대신 케이스에 도포할 수 있다. 이는 상기 가스 배출 물질의 결합력 및 밀봉력에 따라 그 위치가 변경될 수 있다.
상기 가스 배출 물질로 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테트라프탈레이트(PET) 또는 이들의 혼합물을 예시로 들 수 있는데, 이 중 폴리프로필렌은 상기 전극 리드와 상기 케이스, 즉 라미네이트 시트와의 결합력이 높아 상기 케이스의 밀봉부 어느 부분에든 배치할 수 있지만, 상기 폴리테트라플루오로에틸렌의 경우, 밀봉을 위해 많은 시간과 높은 온도가 필요하므로 상기 밀봉부 중 상기 전극 리드가 관통하는 부분에 배치하여 이차전지의 전체적인 밀봉력이 감소하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
상기 (S2) 단계에서 상기 가스 배출 물질과 상기 케이스는 적어도 1회 내지 10회의 열 융착에 의해 결합될 수 있다. 열 융착 횟수 및 시간은 상기 가스 배출 물질의 특성 및 상기 전극 리드 및 상기 케이스와의 결합력에 따라 달라질 수 있다. 상기 열 융착 방법은 150℃ ~ 250℃의 열을 가하면서 1kg/mm 내지 100kg/mm의 힘으로 가압하는 방법일 수 있다. 상기 온도보다 높은 온도에서 가압할 경우, 상기 전극조립체 및 케이스가 손상될 수 있고, 상기보다 낮은 온도에서 융착할 경우, 상기 접착 물질이 제대로 용융되지 않을 수 있다. 또한 가압력이 지나치게 강할 경우 전극 리드 등이 파손될 수 있고, 가압력이 약할 경우 밀봉력이 감소되어 전지의 정상적인 작동에도 파우치형 이차전지가 손상될 수 있다. 이 때, 상기 열 융착 방법은 열을 사용하는 방법 외에 레이저를 이용하여 수행될 수도 있다.
상기와 같은 열 융착 외에도 케이스로 사용되는 라미네이트 시트나 전극 리드를 가스 배출 물질로 이루어진 용액에 침지하여 코팅할 수도 있다. 이러한 침지 방법은 스핀 코팅, 슬롯-다이 코팅, 닥터 블레이딩, 바 코팅, 디핑 과정 등을 예시로 들 수 있다.
상기 가스 배출부는 상기 전극 리드 또는 케이스와의 결합력을 높이기 위해 표면 개질 과정을 거칠 수 있다. 상기 표면 개질 과정은 자외선 경화나 플라즈마 등을 이용해 수행될 수 있다.
또한 상기 가스 배출부의 두께는 100㎛ 이상 600㎛ 이하일 수 있다. 상기 가스 배출부의 두께가 지나치게 얇은 경우, 가스를 원활하게 배출하기 힘들고 수분침투가 되는 반면, 상기 가스 배출부의 두께가 지나치게 두꺼운 경우 상기 가스 배출부의 두께로 인해 수분 침투가 용이해 전지의 성능을 저하시키기 때문이다.
<실험예 1>
본원발명의 제1 실시예에 따른 형상으로 전극 및 분리막이 없는 더미 셀을 형성하였다. 이때 가스 배출부에는 100㎛ 두께의 폴리프로필렌을 코팅하였다.
<실험예 2>
가스 배출부에 200㎛ 두께의 폴리프로필렌을 코팅한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일함으로 기타 설명은 생략하기로 한다.
<비교예 1>
가스 배출부에 아무것도 코팅하지 않은 것을 제외하고는 실험예 1과 동일함으로 기타 설명은 생략하기로 한다.
수분 침투 측정 방법
더미 셀의 수분 침투는 고온 다습한 환경에서 수분 침투 속도를 가속 측정하며, 가속 저장 후에 밀봉 용기 내 용액을 일부 추출하여 titrator를 이용하여 적정하여 측정한다. 상기 더미 셀의 수분 침투력을 실험하기 위해 고온 고습(60℃, RH 90%) 조건으로 설정한 챔버에 샘플들을 두고 1주간 수분 침투 변화를 측정하였다. 이 때, 이차전지 내부로 침투한 수분 함량은 전해액의 반응에 따라 형성된 HF의 농도 증가를 통해 측정하였다. 본원발명에서 수분 침투율은 수분침투 가속 환경에서 16주 수분 침투하였을 경우, 이차전지 내 HF 0.1g은 10년동안 수분(H2O) 500ppm 침투에 해당된다.
도 5는 본원발명에 따른 가스 배출부에 폴리프로필렌을 사용한 경우와 가스 배출부를 두지 않은 경우의 수분 투과율을 비교한 그래프이다. 도 5에서 볼 수 있듯 본원발명에 따른 실험예 1(Ex. 1) 및 실험예 2(Ex. 2)는 수분 침투율이 비교예 1(Comp.Ex. 1) 보다 좋지 않은 것을 알 수 있다. 이는 밀봉되어 있지 않은 파우치형 케이스의 특성으로 인한 것으로, 일부 수분이 침투할 수 있다. 하지만, 실험예 1과 실험예 2를 비교해볼 때, 가스 배출부의 두께가 두꺼워지는 경우 수분 투과율이 감소하는 것을 알 수 있다. 즉, 가스 배출부를 두어, 수분 허가범위 내에서 가스 배출량을 조절할 수 있게 된다. 이는 본원발명에서 사용하는 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테트라프탈레이트(PET) 또는 이들의 혼합물은 타 소재에 비해 수분 투과율은 낮고, 가스배출량이 많아, 두께가 두꺼워질수록 수분 배출량이 감소하면서 가스 배출량이 증가하게 된다.
<제2 실험예 1>
본원발명에 따른 가스 배출부에 100㎛두께의 폴리프로필렌(제2 실험예 1, Ex.1)을 둔 파우치형 이차전지 내부의 압력 변화를 24시간 동안 측정하였다.
<제2 비교예 1>
가스 배출부를 구비하진 않은 파우치형 이차전지를 대상으로 한 것을 제2 실험예 1과 동일함으로 기타 설명은 생략하기로 한다.
이 때, 상기 파우치형 이차전지 내부에는 이차전지에서 많이 발생하는 이산화탄소 가스를 외부에서 인위적으로 주입하였다. 이 때, 이산화탄소 가스는 20시간동안 0.0161atm가량 주입되었다.
도 6은 본원발명에 따른 가스 배출부에 100㎛두께의 폴리프로필렌을 사용한 경우와 가스배출부를 두지 않은 경우 가스 투과율을 비교한 그래프이다. 도 7에서 볼 수 있듯 제2 실험예 1(Ex.1)의 경우, 제2 비교예 1(Comp.Ex.1)보다 가스 배출량이 많아 파우치형 이차전지 내부의 압력이 감소한 것을 알 수 있다.
이와 같이 본원발명에 따른 가스 배출부에 가스만을 선택적으로 배출하는 물질, 즉 가스 투과도가 수분 투과도고 큰 물질을 사용하는 경우 가스 배출을 더 원활하게 수행할 수 있는 것을 알 수 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
(부호의 설명)
10, 100: 전극조립체
11, 110: 전극 리드
20, 200: 케이스
21, 210: 수납부
22, 220: 밀봉부
221: 외부층
222: 금속층
221: 내부층
230: 가스 배출부
231: 가스 관통부
232: 코팅부

Claims (13)

  1. 전극조립체를 수납하는 수납부, 상기 수납부 주변을 밀봉하여 형성된 밀봉부 및 상기 밀봉부에서 일단은 상기 수납부에 접촉하고 타단은 외부에 접촉하여 가스만을 선택적으로 배출하는 가스 배출부를 구비한 파우치형 케이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스 배출부는 가스 투과도가 수분 투과도보다 큰 가스배출 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 파우치형 케이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가스배출 물질은 1년간 50ppm 이하의 수분 침투율을 가지는 것을 특징으로 하는 파우치형 케이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가스 배출 물질은 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테트라프탈레이트(PET) 또는 이들의 혼합물인 것을 포함하는 파우치형 케이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가스 배출부의 두께는 100㎛ 이상 600㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 파우치형 케이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가스 배출부는 상기 전극조립체에서 외부로 돌출되어 있는 전극 리드를 감싸는 것을 특징으로 하는 파우치형 케이스.
  7. 제1항에 있어서,
    파우치형 케이스는 라미네이트 시트를 포함하여 이루어져 있고,
    상기 가스 배출부와 상기 라미네이트 시트 접촉부가 폴리프로필렌으로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 파우치형 케이스.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 파우치형 케이스; 및
    전극조립체;를 포함하는 이차전지.
  9. (S1) 전극조립체의 전극 리드 표면 중 적어도 일부에 수분 투과도보다 가스 투과도가 큰 가스배출 물질을 도포하는 단계; 및
    (S2) 상기 전극조립체를 가스 배출부가 구비된 파우치형 케이스 내부의 수납부에 수납 후 밀봉하는 단계;를 포함하는 이차전지 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가스배출 물질은 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테트라프탈레이트(PET) 또는 이들의 혼합물인 것을 포함하는 이차전지 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 (S2) 단계에서 상기 가스배출 물질과 상기 파우치형 케이스는 적어도 1회 내지 10회의 열융착에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 가스 배출부는 표면 개질 과정을 거치는 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 가스 배출부의 두께는 100㎛ 이상 600㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 이차전지 제조방법.
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