WO2022139427A1 - 전지셀 및 이의 제조 장치 - Google Patents

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WO2022139427A1
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sealing part
sealing
battery cell
manufacturing apparatus
heat
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민민규
김대홍
김기만
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Definitions

  • the present invention relates to a battery cell and an apparatus for manufacturing the same, and more particularly, to a battery cell with improved sealing strength and a manufacturing apparatus for manufacturing the same.
  • secondary batteries are of great interest not only as mobile devices such as mobile phones, digital cameras, notebooks, and wearable devices, but also as energy sources for power devices such as electric bicycles, electric vehicles, and hybrid electric vehicles.
  • the secondary battery is classified into a cylindrical battery and a prismatic battery in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or prismatic metal can, and a pouch-type battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch-type case of an aluminum laminate sheet.
  • the electrode assembly built into the battery case is a power generating element that can be charged and discharged by having a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode. It is classified into a jelly-roll type, which is wound therebetween, and a stack type, in which a plurality of positive and negative electrodes are interposed in a separator and sequentially stacked.
  • a pouch-type battery having a structure in which a stack-type or stack/folding-type electrode assembly is embedded in a pouch-type battery case of an aluminum laminate sheet is used gradually due to low manufacturing cost, small weight, easy deformation, etc. is increasing
  • An object of the present invention is to provide a battery cell with improved sealing strength and a battery cell manufacturing apparatus for manufacturing the same.
  • the battery cell manufacturing apparatus includes a sealing tool for forming a sealing part on an outer circumferential surface of a battery case to which an electrode assembly is mounted, wherein the sealing tool includes a sealing surface contacting the outer circumferential surface of the battery case And, the sealing surface includes a central plane and an inclined plane formed on at least one side of the central plane.
  • the inclined surface may extend along a width direction of the sealing part with respect to the central plane.
  • the sealing part may be positioned on an outer peripheral surface through which an electrode lead protruding from the electrode assembly in an outer direction of the battery case passes, and lead films may be positioned on upper and lower portions of the electrode lead, respectively.
  • the sealing part may include a first sealing part and a second sealing part, the central surface may face the first sealing part, and the inclined surface may face the second sealing part.
  • the central surface and the first sealing portion, and the inclined surface and the second sealing portion may be in contact with each other sequentially.
  • the second sealing part While the central plane is in contact with the first sealing part, the second sealing part may be bent along an inclination angle of the inclined surface.
  • the sealing surface may form a heat-sealing part between the sealing part and the lead film.
  • the heat-sealing part includes a first heat-sealing part and a second heat-sealing part, the central surface forms a first heat-sealing part between the first sealing part and the lead film, and the inclined surface is the second sealing part and A second heat-sealable portion may be formed between the lead films.
  • the battery case may be formed of a film including an inner layer and an outer layer.
  • the first material included in the inner layer of the first sealing part may be eluted in a direction away from the central plane.
  • the inclined surface may heat-seal the first material together with the inner layer of the second sealing part.
  • the first material may be included in the second heat-sealed portion.
  • the first material may be eluted with a first length based on a boundary line between the central plane and the inclined plane.
  • the width of the inclined surface may be greater than or equal to the first length.
  • the sealing tool may include a first sealing tool positioned above the sealing part and a second sealing tool positioned below the sealing part.
  • a battery cell includes an electrode assembly, and a battery case to which the electrode assembly is mounted, and having a sealing part on an outer circumferential surface, wherein the sealing part includes a first sealing part and a second sealing part, The second sealing part is bent to have an inclination angle based on the first sealing part, and the second sealing part includes a heat-sealing part.
  • the sealing part may be positioned on an outer peripheral surface through which an electrode lead protruding from the electrode assembly in an outer direction of the battery case passes, and lead films may be positioned on upper and lower portions of the electrode lead, respectively.
  • the second sealing part may include an inclined part and a flat part, and the heat sealing part may be formed between the flat part and the lead film.
  • a first material included in the inner layer of the first sealing part may be eluted in a direction away from the first sealing part, and the flat part may be heat-sealed together with the first material to form the heat-sealed part.
  • the first material may be included in the heat-sealable portion.
  • the sealing tool included in the battery cell manufacturing apparatus of the present invention includes a sealing surface, wherein the sealing surface includes a central surface and an inclined surface formed on at least one side of the central surface, the sealing It is possible to manufacture a battery cell with improved strength. Since the battery cell manufactured therefrom includes an additional sealing part, durability of the battery cell may be improved by high adhesive strength.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a conventional battery cell.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating that a sealing part of the battery cell of FIG. 1 is formed by a conventional battery cell manufacturing apparatus.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a sealing part of a battery cell formed by the battery cell manufacturing apparatus of FIG. 2 .
  • FIG. 4 is an enlarged view of a part of FIG. 3 .
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating an apparatus for manufacturing a battery cell according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an upper portion of the apparatus for manufacturing a battery cell of FIG. 5 .
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating that a sealing part of a battery cell is formed by the battery cell manufacturing apparatus of FIG. 5 .
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a sealing part of a battery cell formed by the battery cell manufacturing apparatus of FIG. 5 .
  • FIG. 9 is an enlarged view of a part of FIG. 8 .
  • FIG. 10 is an enlarged view of the second sealing part of FIG. 9 .
  • planar it means when the target part is viewed from above, and "in cross-section” means when viewed from the side when a cross-section of the target part is vertically cut.
  • the battery cell 10 is a pouch battery cell, and includes an electrode assembly 30 and an electrolyte solution inside the battery case 20 .
  • the electrode leads 40 electrically connected to the electrode tabs 31 of the electrode assembly 30 are exposed to the outside, and the lead film 50 is attached to the upper and lower portions of the electrode leads 40 .
  • the battery case 20 in a state in which the electrode assembly 30 is mounted on the concave shape receiving part 23 , the upper end 24 of the case body 21 and the outer periphery of the cover 22 are fused to each other and sealed By constituting a part, the internal space is sealed.
  • the conventional battery cell manufacturing apparatus 60 includes an upper sealing tool 61 and a lower sealing tool 65 , and is located between the upper sealing tool 61 and the lower sealing tool 65 .
  • One end of the battery case 20 may be located. More specifically, the upper end portion 24 of the case body 21 and the cover 22 may be fused to each other in a state in which the upper sealing tool 61 and the lower sealing tool 65 are located.
  • a fusion region a is formed in which the layer 22b and the inner layer 24b of the upper end 24 are fused to the lead film 50, respectively.
  • the elution region (b) in which the material contained in the inner layer (24b) of (24) is eluted to the outside of the fusion region (a) is also formed.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating an apparatus for manufacturing a battery cell according to the present embodiment.
  • 6 is a cross-sectional view showing an upper portion of the apparatus for manufacturing a battery cell of FIG. 5 .
  • 7 is a cross-sectional view illustrating that a sealing part of a battery cell is formed by the battery cell manufacturing apparatus of FIG. 5 .
  • the apparatus for manufacturing a battery cell includes a sealing tool 600 , and the sealing tool 600 includes a first sealing tool 610 and a second sealing tool ( 650). More specifically, the sealing tool 600 forms a sealing part on the outer circumferential surface of the battery case to be described later, and the sealing tool 600 includes a first sealing tool 610 positioned above the sealing part and a second sealing part positioned below the sealing part. 2 includes a sealing tool 650 .
  • first sealing tool 610 and the second sealing tool 650 may have the same size, length, width, and shape.
  • present invention is not limited thereto, and may have different sizes, lengths, widths, and shapes depending on the shape of the battery case.
  • first sealing tool 610 and the second sealing tool 650 may contact the outer peripheral surface of the battery case to be described later at a temperature of 25 to 500 degrees Celsius and/or a pressure of 1.0 MPa or less, respectively, but is limited thereto not.
  • the battery cell includes an electrode assembly and battery cases 220 and 240 on which the electrode assembly is mounted, and having a sealing part on an outer circumferential surface.
  • the battery cases 220 and 240 include an upper case 220 and a lower case 240 to which the electrode assembly is mounted, and an upper case 220 between the first sealing tool 610 and the second sealing tool 650 .
  • the outer peripheral surface of and the outer peripheral surface of the lower case 240 may be located.
  • the first sealing tool 610 and the second sealing tool 650 press and heat the outer circumferential surface of the upper case 220 and the outer circumferential surface of the lower case 240 to be applied to the outer circumferential surfaces of the battery cases 220 and 240 .
  • a sealing part may be formed.
  • the first sealing tool 610 and the second sealing tool 650 are formed from the electrode assembly to the battery cases 220 and 240 .
  • the lead film 500 may be positioned on the upper and lower portions of the electrode lead 400 , respectively.
  • the battery cell manufacturing apparatus forms the sealing part on the outer peripheral surface where the electrode lead 400 and the lead film 500 are located, and the lead film 500 and the battery positioned on the outer peripheral surface vulnerable to venting.
  • the adhesive strength between the cases 220 and 240 may be improved, and thus, the long-term durability of the battery cell may also be further improved.
  • the sealing tool 600 includes sealing surfaces contacting the outer peripheral surfaces of the battery cases 220 and 240, respectively, and the sealing surfaces include the central surfaces 610a and 650a and the central surfaces. and inclined surfaces 610b and 650b formed on at least one side of the 610a and 650a. More specifically, the first sealing tool 610 includes a first central surface 610a and a first inclined surface 610b contacting the outer peripheral surface of the upper case 220 , and the second sealing tool 650 includes the lower case 220 . It includes a second central surface (650a) and a second inclined surface (650b) in contact with the outer peripheral surface of (240).
  • the inclined surfaces 610b and 650b may extend along the width direction of the sealing part with respect to the central surfaces 610a and 650a. More specifically, the inclined surfaces 610b and 650b may extend along the inner and/or outer directions of the sealing part with respect to the central surfaces 610a and 650a.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a sealing part of a battery cell formed by the battery cell manufacturing apparatus of FIG. 5 .
  • FIG. 9 is an enlarged view of a part of FIG. 8 .
  • FIG. 10 is an enlarged view of the second sealing part of FIG. 9 .
  • the sealing part includes first sealing parts 220a and 240a and second sealing parts 220b and 240b, and the central surfaces 610a and 650a of the sealing tool 600 are
  • the first sealing parts 220a and 240a may face, and the inclined surfaces 610b and 650b may face the second sealing parts 220b and 240b.
  • the second sealing parts 220b and 240b of the battery cell according to the present embodiment are bent to have an inclination angle with respect to the first sealing parts 220a and 240a, and the second sealing parts 220b and 240b are described in FIG. 9 . It includes a heat-sealed portion (A) as described above.
  • the sealing tool 600 presses on the outer peripheral surface of the upper case 220 and the outer peripheral surface of the lower case 240, the central surfaces 610a and 650a and the first sealing part 220a, 240a), and the inclined surfaces 610b and 650b and the second sealing parts 220b and 240b may sequentially face each other.
  • the center surfaces 610a and 650a and the first sealing parts 220a and 240a are in contact
  • the second sealing parts 220b and 240b are bent with respect to the first sealing parts 220a and 240a as a reference, and the inclined surface (610b, 650b) and the second sealing portion (220b, 240b) may be in contact with each other.
  • the central surfaces 610a and 650a of the sealing tool 600 press and heat the first sealing parts 220a and 240a, and the inclined surface of the sealing tool 600 .
  • Reference numerals 610b and 650b may pressurize and heat the second sealing parts 220b and 240b. That is, while the center surfaces 610a and 650a and the first sealing portions 220a and 240a are in contact, the second sealing portions 220b and 240b bent with respect to the first sealing portions 220a and 240a are also heat and Pressure may be applied, and the adhesion and sealing strength of the second sealing parts 220b and 240b to the lead film 500 may be further improved compared to the related art. In addition, a venting phenomenon between the second sealing parts 220b and 240b and the lead film 500 may be prevented, and long-term durability of the battery cell may also be improved.
  • the upper sealing tool 61 and the lower sealing tool 65 are disposed at the upper end of the cover 22 and the case body 21 ( 24), the peripheral portion of the sealing surface of the cover 22 in contact with the upper sealing tool 61 is lifted at a first angle.
  • the first angle may be an angle formed by naturally bending the upper sealing tool 61 and the lower sealing tool 65 while sealing the cover 22 and the upper end 41 of the case body 21 .
  • the second sealing parts 220b and 240b are inclined surfaces. It is bent along (610b, 650b). That is, the second sealing parts 220b and 240b are bent at the same angle as the inclination angle of the inclined surfaces 610b and 650b.
  • the inclination angle ⁇ of the inclined surfaces 610b and 650b may be the second angle, but may be smaller than or equal to the first angle.
  • the second angle may be 5 degrees or more and 50 degrees or less. More specifically, the second angle may be 7 degrees or more and 45 degrees or less. For example, the second angle may be 10 degrees or more and 40 degrees or less.
  • the inclination angle ⁇ of the inclined surfaces 610b and 650b is inclined at an angle within the above-described range, and the second sealing portions 220b and 240b bent with respect to the first sealing portions 220a and 240a are in contact with each other.
  • the adhesion and sealing strength of the second sealing parts 220b and 240b to the lead film 500 may be improved.
  • the inclination angle ⁇ of the inclined surfaces 610b and 650b is greater than 50 degrees, it may be too large compared to the first angle of the conventional battery cell manufacturing apparatus 60 , and thus the central surface of the sealing tool 600 . Even if the second sealing parts 220b and 240b are bent as the first sealing parts 220a and 240a come into contact with the 610a and 650a, the second sealing parts 220b and 240b are formed with the inclined surfaces 610b and 650b and each other. You may not come across enough. That is, since the pressure and heating from the inclined surfaces 610b and 650b to the second sealing parts 220b and 240b are not sufficiently performed, there is a problem in that adhesive strength and sealing strength are lowered.
  • the sealing surface may form a heat-sealing part A between the sealing part and the lead film 500 .
  • the heat-sealed portion (A) includes a first heat-sealed portion (A1) and a second heat-sealed portion (A2), and the central surface 610a of the first sealing tool 610 is the first sealing portion.
  • a first heat-sealing portion A1 may be formed between the 220a and the lead film 500
  • the inclined surface 610b of the sealing tool 600 is disposed between the second sealing portion 220b and the lead film 500 .
  • a second heat-sealing portion A2 may be formed on the . This may be similarly described for the second sealing tool 650 .
  • the second sealing part 220b of the battery cell may include an inclined part P1 and a flat part P2 .
  • a second heat-sealing portion A2 may be formed between the flat portion P2 and the lead film 500 .
  • the first material included in the inner layer of the first sealing portion 220a is eluted in a direction away from the second sealing portion 220a, and the flat portion P2 is thermally fused together with the first material to form the first material. 2
  • the first material is a material constituting the inner layer 222 and may be polypropylene, but is not limited thereto, and any material having electrical insulation may be applied.
  • the first material may be included in the second heat-sealing portion A2.
  • the battery cell formed by the battery cell manufacturing apparatus is between the lead film 500 and the first sealing parts 220a and 240a and the second sealing parts 220b and 240b.
  • the adhesion and sealing strength of the first sealing portions 220a and 240a and the second sealing portions 220b and 240b to the lead film 500 may be improved.
  • a venting phenomenon between the first sealing parts 220a and 240a and the second sealing parts 220b and 240b and the lead film is prevented, and long-term durability of the battery cell may also be improved.
  • the battery cases 220 and 240 in contact with the sealing surface of the sealing tool 600 have inner layers 222 and 242 and outer layers, respectively. It may be made of a film including (221, 241).
  • the battery cases 220 and 240 may be formed of a laminate sheet in which a separate metal layer (not shown) is interposed between the inner layers 222 and 242 and the outer layers 221 and 241 .
  • the inner layers 222 and 242 and the outer layers 221 and 241 may each be formed of a resin layer.
  • the center surface 610a of the first sealing tool 610 presses and heats the first sealing part 220a, it is included in the inner layer 222 of the first sealing part 220a.
  • the first material may be eluted in a direction away from the central plane 610a.
  • the inclined surface 610b of the second sealing tool 650 presses and heats the second sealing part 220b
  • the inclined surface 610b of the second sealing tool 650 seals the first material to the second sealing surface. It may be heat-sealed together with the inner layer 222 of the portion 220b. That is, the second heat-sealed portion A2 included in the heat-sealed portion A may include the first material. This may be similarly described for the second sealing tool 650 .
  • the first material eluted from the inner layer 222 of the first sealing part 220a may be eluted to a first length based on the boundary line between the central surface 610a and the inclined surface 610b.
  • the first material is a material constituting the inner layer 222 and may be polypropylene, but is not limited thereto, and any material having electrical insulation may be applied.
  • the width of the inclined surface 610b may be greater than or equal to the first length. This may be similarly described for the second sealing tool 650 .
  • the inclined surfaces 610b and 650b may have a width of 0.5 mm to 3.0 mm. More specifically, the inclined surfaces 610b and 650b may have a width of 0.6 mm to 2.7 mm. For example, the inclined surfaces 610b and 650b may have a width of 0.7 mm to 2.5 mm.
  • the width of the inclined surfaces 610b and 650b is formed to have a width within the above-described range, and the first material eluted from the inner layer 222 of the first sealing portion 220a by the central surfaces 610a and 650a. Also, as heat and pressure are applied to , the adhesion and sealing strength of the second sealing parts 220b and 240b to the lead film 500 may be improved.
  • the width of the inclined surfaces 610b and 650b is less than 0.5 mm, the pressure and heating of the first material eluted from the inner layer 222 of the first sealing part 220a is not sufficiently performed, so that the adhesive force And there is a problem that the sealing strength is lowered.
  • the width of the inclined surfaces 610b and 650b exceeds 3.0 mm, the width is too large compared to the first material eluted from the inner layer 222 of the first sealing part 220a, the sealing tool 600 There is a problem in that the volume and weight of the unnecessarily increased, which may be disadvantageous in terms of manufacturing cost and manufacturing process.
  • the battery cell according to another embodiment of the present invention may be a battery cell manufactured by the above-described battery cell manufacturing apparatus.
  • the battery module according to another embodiment of the present invention includes a battery cell manufactured by the above-described battery cell manufacturing apparatus.
  • one or more battery modules according to the present embodiment may be packaged in a pack case to form a battery pack.
  • the above-described battery module and battery pack including the same may be applied to various devices.
  • a device may be applied to transportation means such as an electric bicycle, an electric vehicle, and a hybrid vehicle, but the present invention is not limited thereto and is applicable to various devices that can use a battery module and a battery pack including the same, and this It belongs to the scope of the right of the invention.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀 제조 장치는, 전극 조립체가 장착되는 전지 케이스의 외주면에 실링부를 형성시키는 실링툴을 포함하고, 상기 실링툴은 상기 전지 케이스의 외주면에 접촉되는 실링면을 포함하고, 상기 실링면은 중심면과 상기 중심면의 적어도 하나의 일측에 형성되어 있는 경사면을 포함한다.

Description

전지셀 및 이의 제조 장치
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2020년 12월 24일자 한국 특허 출원 제10-2020-0183727호 및 2021년 12월 20일자 한국 특허 출원 제10-2021-0182325호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 전지셀 및 이의 제조 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 실링 강도가 향상된 전지셀 및 이를 제조하는 제조 장치에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히, 이차 전지는 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북, 웨어러블 디바이스 등의 모바일 기기뿐만 아니라, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등의 동력 장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 가지고 있다.
이러한 이차 전지는 전지 케이스의 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, 전지 케이스에 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.
이 중에서도, 특히 스택형 또는 스택/폴딩형 전극 조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지 케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조 비용, 작은 중량, 용이한 변형 형태 등을 이유로 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.
그러나, 최근 전지셀의 에너지 밀도가 증가함에 따라, 전지셀 내부에서 발생하는 가스량 또한 증가되고 있다. 또한, 내부 가스 발생으로 인한 내압 증가에 따라 벤팅 현상이 발생될 수 있다. 이와 더불어, 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. 이에 따라, 벤팅 현상을 방지하고, 실링 강도를 향상된 전지셀을 제조하는 전지셀 제조 장치를 개발할 필요성이 높아지고 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 실링 강도가 향상된 전지셀 및 이를 제조하는 전지셀 제조 장치를 제공하는 것이다.
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.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀 제조 장치는, 전극 조립체가 장착되는 전지 케이스의 외주면에 실링부를 형성시키는 실링툴을 포함하고, 상기 실링툴은 상기 전지 케이스의 외주면에 접촉되는 실링면을 포함하고, 상기 실링면은 중심면과 상기 중심면의 적어도 하나의 일측에 형성되어 있는 경사면을 포함한다.
상기 경사면은 상기 중심면을 기준으로 상기 실링부의 폭 방향을 따라 연장되어 있을 수 있다.
상기 실링부는 상기 전극 조립체로부터 상기 전지 케이스의 외측 방향으로 돌출되어 있는 전극 리드가 경유하는 외주면에 위치하고, 상기 전극 리드의 상하부에는 각각 리드 필름이 위치할 수 있다.
상기 실링부는 제1 실링부와 제2 실링부를 포함하고, 상기 중심면은 상기 제1 실링부와 대면하고, 상기 경사면은 상기 제2 실링부와 대면할 수 있다.
상기 중심면과 상기 제1 실링부, 및 상기 경사면과 상기 제2 실링부는 순차적으로 접할 수 있다.
상기 중심면이 상기 제1 실링부와 접하면서, 상기 제2 실링부가 상기 경사면의 경사각을 따라 절곡되게 할 수 있다.
상기 실링면은 상기 실링부와 상기 리드 필름 사이에 열융착부를 형성시킬 수 있다.
상기 열융착부는 제1 열융착부 및 제2 열융착부를 포함하고, 상기 중심면은 상기 제1 실링부와 상기 리드 필름 사이에 제1 열융착부를 형성시키고, 상기 경사면은 상기 제2 실링부와 상기 리드 필름 사이에 제2 열융착부를 형성시킬 수 있다.
상기 전지 케이스는 내부층 및 외부층을 포함하는 필름으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 실링부의 내부층에 포함되어 있는 제1 물질이 상기 중심면으로부터 멀어지는 방향으로 용출되어 있을 수 있다.
상기 경사면은 상기 제1 물질을 상기 제2 실링부의 내부층과 함께 열융착시킬 수 있다.
상기 제2 열융착부에 상기 제1 물질이 포함되어 있을 수 있다.
상기 제1 물질은 상기 중심면과 상기 경사면의 경계선을 기준으로 제1 길이로 용출되어 있을 수 있다.
상기 경사면의 폭은 상기 제1 길이에 비해 크거나 동일할 수 있다.
상기 실링툴은 상기 실링부를 기준으로 상부에 위치하는 제1 실링툴과 하부에 위치하는 제2 실링툴을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지셀은, 전극 조립체, 및 상기 전극 조립체가 장착되고, 외주면에 실링부를 갖는 전지 케이스를 포함하고, 상기 실링부는 제1 실링부와 제2 실링부를 포함하고, 상기 제2 실링부는 상기 제1 실링부를 기준으로 경사각을 갖도록 절곡되며, 상기 제2 실링부는 열융착부를 포함한다.
상기 실링부는 상기 전극 조립체로부터 상기 전지 케이스의 외측 방향으로 돌출되어 있는 전극 리드가 경유하는 외주면에 위치하고, 상기 전극 리드의 상하부에는 각각 리드 필름이 위치할 수 있다.
상기 제2 실링부는 경사부와 평탄부를 포함하고, 상기 평탄부와 상기 리드 필름 사이에 상기 열융착부가 형성될 수 있다.
상기 제1 실링부의 내부층에 포함되어 있는 제1 물질이 상기 제1 실링부로부터 멀어지는 방향으로 용출되어 있고, 상기 평탄부는 상기 제1 물질과 함께 열융착되어 상기 열융착부를 형성할 수 있다.
상기 열융착부에 상기 제1 물질이 포함될 수 있다.
실시예들에 따르면, 본 발명의 전지셀 제조 장치에 포함되는 실링툴이 실링면을 포함하되, 상기 실링면이 중심면과 상기 중심면의 적어도 하나의 일측에 형성되어 있는 경사면을 포함하여, 실링 강도가 향상된 전지셀을 제조할 수 있다. 이로부터 제조된 전지셀은 추가 실링부를 포함함으로써, 높은 접착 강도에 의해 전지셀의 내구성이 향상될 수 있다.
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.
도 1은 종래의 전지셀의 분해 사시도이다.
도 2는 종래의 전지셀 제조 장치에 의해 도 1의 전지셀의 실링부가 형성되는 것을 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 전지셀 제조 장치에 의해 형성된 전지셀의 실링부를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 전지셀 제조 장치를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 전지셀 제조 장치의 상부를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 5의 전지셀 제조 장치에 의해 전지셀의 실링부가 형성되는 것을 나타낸 단면도이다.
도 8은 도 5의 전지셀 제조 장치에 의해 형성된 전지셀의 실링부를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 8의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9의 제2 실링부를 확대하여 나타낸 도면이다.
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.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
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.
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.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
도 1을 참조하면, 전지셀(10)은 파우치 전지셀로서, 전지 케이스(20) 내부에 전극 조립체(30) 및 전해액을 포함한다. 또한, 전극 조립체(30)의 전극 탭들(31)과 전기적으로 연결되어 있는 전극 리드들(40)이 외부로 노출되어 있고, 전극 리드들(40)의 상하부에 리드 필름(50)이 부착되어 있는 구조로 이루어진다. 또한, 전지 케이스(20)에서, 전극 조립체(30)는 오목한 형상 수납부(23)에 장착된 상태에서, 케이스 본체(21)의 상단부(24)와 커버(22)의 외주부가 서로 융착되어 실링부를 구성하여, 내부 공간이 밀폐되어 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 전지셀 제조 장치(60)는 상부 실링툴(61)과 하부 실링툴(65)를 포함하고, 상부 실링툴(61)과 하부 실링툴(65) 사이에 전지 케이스(20)의 일단부가 위치할 수 있다. 보다 구체적으로, 케이스 본체(21)의 상단부(24)와 커버(22)가 상부 실링툴(61)과 하부 실링툴(65) 사이에 위치한 상태에서 서로 융착될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상부 실링툴(61)과 하부 실링툴(65)이 커버(22)와 케이스 본체(21)의 상단부(24)에 각각 접함에 따라, 커버(22)의 내부층(22b)과 상단부(24)의 내부층(24b)이 리드 필름(50)에 각각 융착된 융착 영역(a)이 형성된다. 그러나, 상부 실링툴(61)과 하부 실링툴(65)이 커버(22)와 케이스 본체(21)의 상단부(24)에 가하는 열과 압력에 의해, 커버(22)의 내부층(22b)과 상단부(24)의 내부층(24b)에 포함되어 있는 물질이 융착 영역(a)의 외부로 용출된 용출 영역(b) 또한 형성되게 된다.
이 때, 용출 영역(b)에 실링툴(61,65)에 의한 열 및 압력이 가해지지 않아, 용출 영역(b)에 포함된 물질은 리드 필름(50)에 대해 낮은 접착력을 보여, 실링 강도가 저하되는 문제가 있다. 이 경우, 전지 케이스(20) 내부에 내압 증가가 발생되는 경우, 실링 강도가 낮은 용출 영역(b)에서 벤팅 현상이 발생되는 문제가 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따르면, 벤팅 현상을 방지하고, 실링 강도를 향상된 전지셀을 제조하고자 한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 전지셀 제조 장치에 대해 설명하고자 한다. 다만, 여기서, 전지셀의 외주부 중 일부를 기준으로 설명될 것이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 전지셀의 외주부에 대해서 동일하거나 유사한 내용으로 설명될 수 있다.
도 5는 본 실시예에 따른 전지셀 제조 장치를 나타내는 사시도이다. 도 6은 도 5의 전지셀 제조 장치의 상부를 나타내는 단면도이다. 도 7은 도 5의 전지셀 제조 장치에 의해 전지셀의 실링부가 형성되는 것을 나타낸 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀 제조 장치는 실링툴(600)을 포함하며, 실링툴(600)은 제1 실링툴(610) 및 제2 실링툴(650)을 포함한다. 보다 구체적으로, 실링툴(600)은 후술될 전지 케이스의 외주면에 실링부를 형성시키고, 실링툴(600)은 상기 실링부를 기준으로 상부에 위치하는 제1 실링툴(610)과 하부에 위치하는 제2 실링툴(650)을 포함한다.
또한, 제1 실링툴(610) 및 제2 실링툴(650)은 서로 동일한 크기, 길이, 폭, 및 형상을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니하며, 전지 케이스의 형상에 따라 상이한 크기, 길이, 폭, 및 형상을 가질 수 있다.
또한, 제1 실링툴(610) 및 제2 실링툴(650)은 각각 섭씨 25도 내지 500도의 온도 및/또는 1.0MPa 이하의 압력으로 후술될 전지 케이스의 외주면에 접할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 전지셀은, 전극 조립체 및 상기 전극 조립체가 장착되고, 외주면에 실링부를 갖는 전지 케이스(220, 240)를 포함한다. 전지 케이스(220, 240)는 전극 조립체가 장착되는 상부 케이스(220) 및 하부 케이스(240)를 포함하고, 제1 실링툴(610)과 제2 실링툴(650) 사이에 상부 케이스(220)의 외주면 및 하부 케이스(240)의 외주면이 위치할 수 있다. 여기서, 제1 실링툴(610)과 제2 실링툴(650)은 상부 케이스(220)의 외주면 및 하부 케이스(240)의 외주면을 가압 및 가열하여, 전지 케이스(220, 240)의 외주면에 상기 실링부를 형성시킬 수 있다.
일 예로, 상부 케이스(220)의 외주면 및 하부 케이스(240)의 외주면이 서로 접하는 면 중에서도, 제1 실링툴(610)과 제2 실링툴(650)은 상기 전극 조립체로부터 전지 케이스(220, 240)의 외측 방향으로 돌출되어 있는 전극 리드(400)가 경유하는 외주면을 가압 및 가열할 수 있고, 전극 리드(400)의 상하부에는 각각 리드 필름(500)이 위치할 수 있다.
이에 따라, 본 실시 예에 따른 전지셀 제조 장치는 전극 리드(400) 및 리드 필름(500)이 위치한 외주면에 대해서 상기 실링부를 형성시켜, 벤팅 현상에 취약한 외주면에 위치하는 리드 필름(500)과 전지 케이스(220, 240) 사이의 접착 강도를 향상시킬 수 있고, 이에 따른 전지셀의 장기 내구성 또한 더욱 향상될 수 있다.
또한, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 실링툴(600)은 각각 전지 케이스(220, 240)의 외주면에 접촉되는 실링면을 포함하고, 상기 실링면은 중심면(610a, 650a)과 중심면(610a, 650a)의 적어도 하나의 일측에 형성되어 있는 경사면(610b, 650b)을 포함한다. 보다 구체적으로, 제1 실링툴(610)은 상부 케이스(220)의 외주면에 접촉되는 제1 중심면(610a) 및 제1 경사면(610b)을 포함하고, 제2 실링툴(650)은 하부 케이스(240)의 외주면에 접촉되는 제2 중심면(650a) 및 제2 경사면(650b)를 포함한다.
또한, 실링툴(600)에서, 경사면(610b, 650b)은 중심면(610a, 650a)을 기준으로 상기 실링부의 폭 방향을 따라 연장되어 있을 수 있다. 보다 구체적으로, 경사면(610b, 650b)은 중심면(610a, 650a)을 기준으로 상기 실링부의 내측 방향 및/또는 외측 방향을 따라 연장되어 있을 수 있다.
도 8은 도 5의 전지셀 제조 장치에 의해 형성된 전지셀의 실링부를 나타내는 단면도이다. 도 9는 도 8의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다. 도 10은 도 9의 제2 실링부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 상기 실링부는 제1 실링부(220a, 240a)와 제2 실링부(220b, 240b)를 포함하고, 실링툴(600)의 중심면(610a, 650a)은 제1 실링부(220a, 240a)와 대면하고, 경사면(610b, 650b)은 제2 실링부(220b, 240b)와 대면할 수 있다. 본 실시예에 따른 전지셀의 제2 실링부(220b, 240b)는 제1 실링부(220a, 240a)를 기준으로 경사각을 갖도록 절곡되며, 제2 실링부(220b, 240b)는 도 9에서 설명하는 바와 같이 열융착부(A)를 포함한다.
보다 구체적으로, 본 실시예에서, 실링툴(600)이 상부 케이스(220)의 외주면과 하부 케이스(240)의 외주면에 가압함에 따라, 중심면(610a, 650a)과 제1 실링부(220a, 240a), 및 경사면(610b, 650b)과 제2 실링부(220b, 240b)는 순차적으로 대면할 수 있다. 일 예로, 중심면(610a, 650a)과 제1 실링부(220a, 240a)가 접하면서, 제2 실링부(220b, 240b)는 제1 실링부(220a, 240a)를 기준으로 절곡되어, 경사면(610b, 650b)과 제2 실링부(220b, 240b)가 서로 접할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 전지셀 제조 장치에서, 실링툴(600)의 중심면(610a, 650a)은 제1 실링부(220a, 240a)를 가압 및 가열하고, 실링툴(600)의 경사면(610b, 650b)은 제2 실링부(220b, 240b)를 가압 및 가열할 수 있다. 즉, 중심면(610a, 650a)과 제1 실링부(220a, 240a)이 접하면서, 제1 실링부(220a, 240a)를 기준으로 절곡되는 제2 실링부(220b, 240b)에 대해서도 열 및 압력이 가해질 수 있고, 리드 필름(500)에 대한 제2 실링부(220b, 240b)의 접착력 및 실링 강도가 종래에 비해 더욱 향상될 수 있다. 이와 더불어, 제2 실링부(220b, 240b)와 리드 필름(500) 사이의 벤팅 현상이 방지되고, 전지셀의 장기 내구성 또한 향상될 수 있다.
또한, 도 3 및 도 4를 참조하면, 종래의 전지셀 제조 장치(60)의 경우, 상부 실링툴(61)과 하부 실링툴(65)이 커버(22)와 케이스 본체(21)의 상단부(24)에 각각 접함에 따라, 상부 실링툴(61)과 접하는 커버(22)의 실링면의 주변부가 제1 각도로 들리게 된다. 이는 하부 실링툴(65)과 케이스 본체(21) 사이에서도 마찬가지다. 즉, 제1 각도는 상부 실링툴(61) 및 하부 실링툴(65)이 커버(22) 및 케이스 본체(21)의 상단부(41)에 실링하는 과정에서 자연적으로 절곡되어 형성된 각도일 수 있다.
이와 달리, 도 6 내지 도 8을 참조하면, 실링툴(600)의 중심면(610a, 650a)과 제1 실링부(220a, 240a)이 접하면서, 제2 실링부(220b, 240b)는 경사면(610b, 650b)를 따라 절곡되게 된다. 즉, 제2 실링부(220b, 240b)는 경사면(610b, 650b)의 경사각과 동일한 각도로 절곡되게 된다. 여기서, 경사면(610b, 650b)의 경사각(θ)은 제2 각도이되, 상기 제1 각도에 비해 작거나 동일할 수 있다.
상기 제2 각도는 5도 이상 내지 50도 이하일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 각도는 7도 이상 내지 45도 이하일 수 있다. 일 예로, 상기 제2 각도는 10도 이상 내지 40도 이하일 수 있다.
이에 따라, 경사면(610b, 650b)의 경사각(θ)은 상술한 범위 내의 각도로 기울어져 있어, 제1 실링부(220a, 240a)를 기준으로 절곡되는 제2 실링부(220b, 240b)와 접할 수 있고, 제2 실링부(220b, 240b)에 열 및 압력이 가해짐에 따라 리드 필름(500)에 대한 제2 실링부(220b, 240b)의 접착력 및 실링 강도가 향상될 수 있다.
이와 달리, 경사면(610b, 650b)의 경사각(θ)이 5도 미만인 경우, 제1 실링부(220a, 240a)를 기준으로 절곡되는 제2 실링부(220b, 240b)의 각도에 비해 지나치게 작아, 후술될 제1 실링부(220a)의 내부층(222)에 포함되어 있는 제1 물질이 과도하게 용출된다. 이에 따라, 제1 실링부(220a, 240a) 및 제2 실링부(220b, 240b)에 대한 설계 치수 한계를 넘어서게 되고, 실링툴(600)의 실링면을 오염시키고, 전지 케이스(220, 240) 내 전극 리드 및 전극탭의 용접부를 오염시키는 등의 불량을 야기하는 문제가 있다.
이와 더불어, 경사면(610b, 650b)의 경사각(θ)이 50도 초과인 경우, 종래의 전지셀 제조 장치(60)의 상기 제1 각도에 비해 지나치게 클 수 있어, 실링툴(600)의 중심면(610a, 650a)과 제1 실링부(220a, 240a)가 접함에 따라 제2 실링부(220b, 240b)가 절곡되더라도, 제2 실링부(220b, 240b)는 경사면(610b, 650b)과 서로 충분히 접하지 않을 수 있다. 즉, 경사면(610b, 650b)으로부터 제2 실링부(220b, 240b)에 대한 가압 및 가열이 충분하게 수행되지 않아, 접착력 및 실링 강도가 저하되는 문제가 있다.
또한, 도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 전지셀 제조 장치에서, 상기 실링면은 상기 실링부와 리드 필름(500) 사이에 열융착부(A)를 형성시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 열융착부(A)는 제1 열융착부(A1) 및 제2 열융착부(A2)를 포함하고, 제1 실링툴(610)의 중심면(610a)이 제1 실링부(220a)와 리드 필름(500) 사이에 제1 열융착부(A1)를 형성시킬 수 있고, 실링툴(600)의 경사면(610b)은 제2 실링부(220b)과 리드 필름(500) 사이에 제2 열융착부(A2)를 형성시킬 수 있다. 이는 제2 실링툴(650)에 대해서도 마찬가지로 설명될 수 있다.
구체적으로, 도 10에 도시한 바와 같이 본 실시예에 따른 전지셀의 제2 실링부(220b)는 경사부(P1)와 평탄부(P2)를 포함할 수 있다. 평탄부(P2)와 리드 필름(500) 사이에 제2 열융착부(A2)가 형성될 수 있다. 이때, 제1 실링부(220a)의 내부층에 포함되어 있는 제1 물질이 제2 실링부(220a)로부터 멀어지는 방향으로 용출되어 있고, 평탄부(P2)는 제1 물질과 함께 열융착되어 제2 열융착부(A2)를 형성할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 물질은 내부층(222)을 구성하는 물질로서, 폴리프로필렌일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 전기적 절연성을 가지는 재질이라면 적용 가능하다. 제2 열융착부(A2)에는 상기 제1 물질이 포함될 수 있다.
이에 따라, 종래에 비해, 본 실시예에 따른 전지셀 제조 장치에 의해 형성된 전지셀은, 리드 필름(500)과 제1 실링부(220a, 240a) 및 제2 실링부(220b, 240b) 사이에 열융착부(A)를 모두 형성시켜, 리드 필름(500)에 대한 제1 실링부(220a, 240a) 및 제2 실링부(220b, 240b)의 접착력 및 실링 강도가 향상될 수 있다. 이와 더불어, 제1 실링부(220a, 240a) 및 제2 실링부(220b, 240b)와 리드 필름 사이의 벤팅 현상이 방지되고, 전지셀의 장기 내구성 또한 향상될 수 있다.
또한, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 전지셀에서, 실링툴(600)의 상기 실링면이 접하는 전지 케이스(220, 240)는 각각 내부층(222, 242) 및 외부층(221, 241)을 포함하는 필름으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 전지 케이스(220, 240)는 내부층(222, 242)과 외부층(221, 241) 사이에 별도의 금속층(미도시됨)이 개재되어 있는 라미네이트 시트로 이루어질 수 있다. 여기서, 내부층(222, 242) 및 외부층(221, 241)는 각각 수지층으로 이루어질 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 실링툴(610)의 중심면(610a)이 제1 실링부(220a)를 가압 및 가열함에 따라, 제1 실링부(220a)의 내부층(222)에 포함되어 있는 제1 물질이 중심면(610a)으로부터 멀어지는 방향으로 용출될 수 있다. 여기서, 제2 실링툴(650)의 경사면(610b)이 제2 실링부(220b)를 가압 및 가열함에 따라, 제2 실링툴(650)의 경사면(610b)은 상기 제1 물질을 제2 실링부(220b)의 내부층(222)과 함께 열융착시킬 수 있다. 즉, 열융착부(A)에 포함되는 제2 열융착부(A2)는 상기 제1 물질이 포함되어 있을 수 있다. 이는 제2 실링툴(650)에 대해서도 마찬가지로 설명될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 실링부(220a)의 내부층(222)에서 용출된 상기 제1 물질은 중심면(610a)과 경사면(610b)의 경계선을 기준으로 제1 길이로 용출되어 있을 수 있다. 일 예로, 상기 제1 물질은 내부층(222)을 구성하는 물질로서, 폴리프로필렌일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 전기적 절연성을 가지는 재질이라면 적용 가능하다. 여기서, 도 6 및 도 9를 참조하면, 경사면(610b)의 폭은 상기 제1 길이에 비해 크거나 동일할 수 있다. 이는 제2 실링툴(650)에 대해서도 마찬가지로 설명될 수 있다.
경사면(610b, 650b)은 0.5mm 내지 3.0mm의 폭을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 경사면(610b, 650b)은 0.6mm 내지 2.7mm의 폭을 가질 수 있다. 일 예로, 경사면(610b, 650b)은 0.7mm 내지 2.5mm의 폭을 가질 수 있다.
이에 따라, 경사면(610b, 650b)의 폭은 상술한 범위 내의 폭으로 형성되어, 중심면(610a, 650a)에 의해 제1 실링부(220a)의 내부층(222)에서 용출된 상기 제1 물질에 대해서도 열 및 압력이 가해짐에 따라 리드 필름(500)에 대한 제2 실링부(220b, 240b)의 접착력 및 실링 강도가 향상될 수 있다.
이와 달리, 경사면(610b, 650b)의 폭이 0.5mm 미만인 경우, 제1 실링부(220a)의 내부층(222)에서 용출된 상기 제1 물질에 대한 가압 및 가열이 충분하게 수행되지 않아, 접착력 및 실링 강도가 저하되는 문제가 있다. 이와 더불어, 경사면(610b, 650b)의 폭이 3.0mm 초과인 경우, 제1 실링부(220a)의 내부층(222)에서 용출된 상기 제1 물질에 비해 지나치게 폭이 커서, 실링툴(600)의 부피 및 무게가 불필요하게 커지는 문제가 있어, 제조 비용 및 제조 공정 상에서 불리할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지셀은 상기에서 설명한 전지셀 제조 장치로 제조된 전지셀일 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 모듈은 상기에서 설명한 전지셀 제조 장치로 제조된 전지셀을 포함한다. 한편, 본 실시예에 따른 전지 모듈은 하나 또는 그 이상이 팩 케이스 내에 패키징되어 전지팩을 형성할 수도 있다.
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.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
(부호의 설명)
220: 상부 케이스
240: 하부 케이스
400: 전극 리드
500: 리드 필름
600: 실링툴

Claims (20)

  1. 전극 조립체가 장착되는 전지 케이스의 외주면에 실링부를 형성시키는 실링툴을 포함하고,
    상기 실링툴은 상기 전지 케이스의 외주면에 접촉되는 실링면을 포함하고,
    상기 실링면은 중심면과 상기 중심면의 적어도 하나의 일측에 형성되어 있는 경사면을 포함하는 전지셀 제조 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 경사면은 상기 중심면을 기준으로 상기 실링부의 폭 방향을 따라 연장되어 있는 전지셀 제조 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 실링부는 상기 전극 조립체로부터 상기 전지 케이스의 외측 방향으로 돌출되어 있는 전극 리드가 경유하는 외주면에 위치하고,
    상기 전극 리드의 상하부에는 각각 리드 필름이 위치하는 전지셀 제조 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 실링부는 제1 실링부와 제2 실링부를 포함하고,
    상기 중심면은 상기 제1 실링부와 대면하고, 상기 경사면은 상기 제2 실링부와 대면하는 전지셀 제조 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 중심면과 상기 제1 실링부, 및 상기 경사면과 상기 제2 실링부는 순차적으로 접하는 전지셀 제조 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 중심면이 상기 제1 실링부와 접하면서, 상기 제2 실링부가 상기 경사면의 경사각을 따라 절곡되게 하는 전지셀 제조 장치.
  7. 제4항에서,
    상기 실링면은 상기 실링부와 상기 리드 필름 사이에 열융착부를 형성시키는 전지셀 제조 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 열융착부는 제1 열융착부 및 제2 열융착부를 포함하고,
    상기 중심면은 상기 제1 실링부와 상기 리드 필름 사이에 제1 열융착부를 형성시키고,
    상기 경사면은 상기 제2 실링부와 상기 리드 필름 사이에 제2 열융착부를 형성시키는 전지셀 제조 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 전지 케이스는 내부층 및 외부층을 포함하는 필름으로 이루어지는 전지셀 제조 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 제1 실링부의 내부층에 포함되어 있는 제1 물질이 상기 중심면으로부터 멀어지는 방향으로 용출되어 있는 전지셀 제조 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 경사면은 상기 제1 물질을 상기 제2 실링부의 내부층과 함께 열융착시키는 전지셀 제조 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 제2 열융착부에 상기 제1 물질이 포함되어 있는 전지셀 제조 장치.
  13. 제11항에서,
    상기 제1 물질은 상기 중심면과 상기 경사면의 경계선을 기준으로 제1 길이로 용출되어 있는 전지셀 제조 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 경사면의 폭은 상기 제1 길이에 비해 크거나 동일한 전지셀 제조 장치.
  15. 제1항에서,
    상기 실링툴은 상기 실링부를 기준으로 상부에 위치하는 제1 실링툴과 하부에 위치하는 제2 실링툴을 포함하는 전지셀 제조 장치.
  16. 전극 조립체, 및
    상기 전극 조립체가 장착되고, 외주면에 실링부를 갖는 전지 케이스를 포함하고,
    상기 실링부는 제1 실링부와 제2 실링부를 포함하고,
    상기 제2 실링부는 상기 제1 실링부를 기준으로 경사각을 갖도록 절곡되며,
    상기 제2 실링부는 열융착부를 포함하는 전지셀.
  17. 제16항에서,
    상기 실링부는 상기 전극 조립체로부터 상기 전지 케이스의 외측 방향으로 돌출되어 있는 전극 리드가 경유하는 외주면에 위치하고,
    상기 전극 리드의 상하부에는 각각 리드 필름이 위치하는 전지셀.
  18. 제16항에서,
    상기 제2 실링부는 경사부와 평탄부를 포함하고,
    상기 평탄부와 상기 리드 필름 사이에 상기 열융착부가 형성되는 전지셀.
  19. 제18항에서,
    상기 제1 실링부의 내부층에 포함되어 있는 제1 물질이 상기 제1 실링부로부터 멀어지는 방향으로 용출되어 있고, 상기 평탄부는 상기 제1 물질과 함께 열융착되어 상기 열융착부를 형성하는 전지셀.
  20. 제18항에서,
    상기 열융착부에 상기 제1 물질이 포함되어 있는 전지셀.
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