WO2023068656A1 - 가스 흡착제가 개재된 파우치를 포함하는 이차전지 및 그의 제조방법 - Google Patents

가스 흡착제가 개재된 파우치를 포함하는 이차전지 및 그의 제조방법 Download PDF

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WO2023068656A1
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gas adsorbent
secondary battery
pouch case
pouch
excess
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조주현
유성훈
황규옥
성낙기
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery including a pouch coated with a gas adsorbent and a manufacturing method thereof.
  • Pouch-type secondary batteries have advantages of low manufacturing cost, high energy density, and easy configuration of large-capacity battery packs through series or parallel connection, and are recently in the limelight as a power supply source for electric vehicles or hybrid vehicles.
  • FIG. 1 is a view showing a manufacturing process of a general pouch type secondary battery.
  • the manufacturing process of a general pouch-type secondary battery includes a process (a) of forming an upper storage portion 11a and a lower storage portion 11b in a pouch case 10, and a pouch case 10 Step (b) of inserting the cell 20, which is an electrode assembly, into the lower accommodating portion 11b of the pouch case 10, and the cell 20 stored in the lower accommodating portion 11b of the pouch case 10 Side sealing part 12 )
  • the process (d) of forming the pouch case 10 injecting an electrolyte, which is a liquid electrolyte, into the pouch case 10 and removing gas through an activation process
  • the upper and lower surfaces of the pouch case 10 are thermally fused to Process (e) of forming the sealing portion (13a) and the lower surface sealing portion (13b), and process (f) of cutting the excess portion (10a) except for the side sealing portion (12) of the pouch case (10) .
  • the pouch case 10 generates gas by reacting with the electrolyte during charging, aging, and charging/discharging immediately after injecting an electrolyte, which is a liquid electrolyte, into the pouch case 10.
  • an electrolyte which is a liquid electrolyte
  • the excess portion 10a is longer than the length of the cell 20 .
  • the surplus portion 10a is a part that is discarded in the process of manufacturing a secondary battery, and when the area of the surplus portion 10a increases, it causes an increase in the process cost of the secondary battery. In addition, since the excess portion 10a collects as much gas as is discharged by the gas pressure inside the battery, there is a limit in that degassing efficiency after activation is not sufficiently high.
  • An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, and when the pouch case is folded, a long axis surface provided along the side surface of the pouch case and a short axis surface provided perpendicular to the long axis surface
  • An object of the present invention is to provide a secondary battery including a pouch coated with a gas adsorbent and a manufacturing method thereof, which can reduce the process cost of the secondary battery by reducing the surplus portion of the discarded pouch case.
  • the present invention in one embodiment, the present invention
  • It provides a secondary battery including a; gas adsorbent interposed on the bonding surface of the surplus portion formed while folding the pouch case.
  • the excess portion includes a long axis surface provided along the side of the pouch case and a short axis surface provided perpendicular to the long axis surface, and the short axis surface is 10 to 90% of the width of the folded pouch case, Specifically, 20 to 90% of the width standard; 30-90%; 40-90%; Alternatively, it may have a length of 50 to 90%.
  • the gas adsorbent is applied to the bonding surface of the surplus portion in the form of forming a coating layer; applied to the bonding surface of the surplus in the form of a powder; Alternatively, it may be manufactured in a plate shape and attached to the bonding surface of the surplus.
  • gas adsorbent may be continuously or discontinuously interposed along the long axis of the excess portion.
  • the gas adsorbent may include azo-linked porous organic polymers (ALPs).
  • ALPs azo-linked porous organic polymers
  • a gas pocket portion for interposing the gas adsorbent may be additionally formed in the surplus portion.
  • the excess portion When the pouch case is folded, the excess portion includes a long axis surface provided along the side of the pouch case and a short axis surface provided perpendicular to the long axis surface, and the short axis is 10 to 90% of the width of the folded pouch case Designing a pouch case to have a length of;
  • It provides a method for manufacturing a secondary battery including forming a side sealing part by bonding the surplus part formed on the side surface of the pouch case and then removing gas using a gas adsorbent in an activation process.
  • the gas adsorbent is applied to the bonding surface of the excess in the form of forming a coating layer, or applied to the bonding surface of the excess in the form of powder; Alternatively, it may be manufactured in a plate shape and attached to the bonding surface of the surplus.
  • the gas adsorbent may include azo-linked porous organic polymers (ALPs).
  • ALPs azo-linked porous organic polymers
  • the manufacturing method of the secondary battery may further include, after the step of removing the gas, removing an excess portion of the side of the pouch case in which the gas adsorbent is interposed.
  • the secondary battery according to the present invention can remove gas generated during activation of the secondary battery with high efficiency by introducing a gas adsorbent to the junction surface of the surplus portion provided in the pouch case during battery assembly, and the process of manufacturing the secondary battery It has the effect of reducing the process cost of the secondary battery by reducing the surplus of the pouch case discarded in the.
  • FIG. 1 is a view showing a manufacturing process of a general pouch type secondary battery.
  • FIG. 2 is a view showing a manufacturing process of a secondary battery including a pouch coated with a gas adsorbent according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a secondary battery including a pouch coated with a gas adsorbent according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a secondary battery including a pouch coated with a gas adsorbent according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a manufacturing process of a secondary battery including a pouch coated with a gas adsorbent according to the first embodiment of the present invention.
  • the pouch case 30 when the pouch case 30 is folded, the side of the pouch case 30 is removed. It includes a long axis surface provided along and a minor axis surface provided perpendicular to the long axis surface, and the short axis surface is designed to have a length of 10 to 90% of the width of the folded pouch case 30.
  • In the process (j) of removing gas using the gas adsorbent 50 is included.
  • the gas adsorbent 50 may be applied to the bonding surface of the excess portion 30a in the form of forming a coating layer.
  • the gas adsorbent 50 may be applied in a powder form to a portion of the bonding surface of the excess portion 30a.
  • the gas adsorbent 50 may be manufactured in a plate shape and attached to a part of the bonding surface of the excess portion 30a.
  • the gas adsorbent 50 may be applied discontinuously along the long axis direction of the excess portion 30a.
  • the gas adsorbent 50 uses azo-linked porous organic polymers (ALPs), 1,3,5,7-tetrakis(4-aminophenyl) adamantine (1,3 ,5,7-tetrakis (4-aminophenyl) adamantine, TAPA), 2,6,12-triaminotriptycene (TAT), tetrakis (4-aminophenyl) methane (tetrakis (4-aminophenyl) methane, TAM) or 1,3,5-tris (4-aminophenyl) benzene (1,3,5-tris (4-aminophenyl) benzene, TAB) It can be prepared by polymerizing the monomers of.
  • ALPs azo-linked porous organic polymers
  • 1,3,5,7-tetrakis(4-aminophenyl) adamantine (1,3 ,5,7-tetrakis (4-aminophen
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a secondary battery including a pouch coated with a gas adsorbent according to a second embodiment of the present invention.
  • the secondary battery including the pouch coated with the gas adsorbent according to the second embodiment of the present invention is a pouch case in which an upper storage portion 31a and a lower storage portion 31b are formed ( 30), the cell 40 stored in the space formed by the upper storage part 31a and the lower storage part 31b, and the excess part 30a formed while folding the pouch case 30 It includes a gas adsorbent 50 interposed therein.
  • the excess portion 30a includes a long axis surface provided along the side surface of the pouch case 30 and a minor axis surface provided perpendicular to the long axis surface, and the short axis surface is It has a length of 10 to 90% of the width.
  • the gas adsorbent 50 may be applied to the bonding surface of the excess portion 30a in the form of forming a coating layer.
  • the gas adsorbent 50 may be applied in a powder form to the bonding surface of the excess portion 30a.
  • the gas adsorbent 50 may be manufactured in a plate shape and attached to a joint surface of the excess portion 30a.
  • the gas adsorbent 50 may be interposed continuously or discontinuously along the long axis surface of the excess portion 30a.
  • the gas adsorbent 50 uses azo-linked porous organic polymers (ALPs), 1,3,5,7-tetrakis(4-aminophenyl) adamantine (1,3 ,5,7-tetrakis (4-aminophenyl) adamantine, TAPA), 2,6,12-triaminotriptycene (TAT), tetrakis (4-aminophenyl) methane (tetrakis (4-aminophenyl) methane, TAM) or 1,3,5-tris (4-aminophenyl) benzene (1,3,5-tris (4-aminophenyl) benzene, TAB) It can be prepared by polymerizing the monomers of.
  • ALPs azo-linked porous organic polymers
  • 1,3,5,7-tetrakis(4-aminophenyl) adamantine (1,3 ,5,7-tetrakis (4-aminophen
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a secondary battery including a pouch coated with a gas adsorbent according to a third embodiment of the present invention.
  • the secondary battery including the pouch coated with the gas adsorbent according to the third embodiment of the present invention is a pouch case in which an upper storage portion 31a and a lower storage portion 31b are formed ( 30), the cell 40 stored in the space formed by the upper storage part 31a and the lower storage part 31b, and the excess part 30a formed while folding the pouch case 30 It includes a gas adsorbent 50 interposed therein, and has a structure in which a gas pocket portion 30b for the gas adsorbent 50 to be interposed is formed in the excess portion 30a.
  • the excess portion 30a includes a long axis surface provided along the side surface of the pouch case 30 and a minor axis surface provided perpendicular to the long axis surface, and the short axis surface is It has a length of 10 to 90% of the width.
  • the gas adsorbent 50 may be applied to the bonding surface of the excess portion 30a in the form of forming a coating layer.
  • the gas adsorbent 50 may be applied in a powder form to a portion of the bonding surface of the excess portion 30a.
  • the gas adsorbent 50 may be manufactured in a plate shape and attached to a part of the bonding surface of the excess portion 30a.
  • the gas adsorbent 50 may be interposed continuously or discontinuously along the long axis surface of the excess portion 30a.
  • the gas adsorbent 50 uses azo-linked porous organic polymers (ALPs), 1,3,5,7-tetrakis(4-aminophenyl) adamantine (1,3 ,5,7-tetrakis (4-aminophenyl) adamantine, TAPA), 2,6,12-triaminotriptycene (TAT), tetrakis (4-aminophenyl) methane (tetrakis (4-aminophenyl) methane, TAM) or 1,3,5-tris (4-aminophenyl) benzene (1,3,5-tris (4-aminophenyl) benzene, TAB) It can be prepared by polymerizing the monomers of.
  • ALPs azo-linked porous organic polymers
  • 1,3,5,7-tetrakis(4-aminophenyl) adamantine (1,3 ,5,7-tetrakis (4-aminophen
  • an upper storage portion 31a and a lower storage portion 31b are formed in the pouch case 30 .
  • the cell 40 as an electrode assembly is put into the lower storage part 31b of the pouch case 30 .
  • the gas adsorbent 50 may be applied to the bonding surface of the excess portion 30a in the form of forming a coating layer, or the gas adsorbent 50 may be applied in the form of a powder to the bonding surface of the excess portion 30a.
  • the gas adsorbent 50 may be manufactured in a plate shape and attached to the bonding surface of the excess portion 30a.
  • the gas adsorbent 50 may be interposed continuously or discontinuously along the long axis surface of the excess portion 30a.
  • the upper storage portion 31a of the pouch case 30 moves the cell 40 stored in the lower storage portion 31b. Fold the pouch case 30 to cover.
  • the excess portion 30a includes a long axis surface provided along the side surface of the pouch case 30 and a short axis surface provided perpendicular to the long axis surface.
  • the short axis surface is a folded pouch case It is designed to have a length of 10 to 90% compared to the width of (30).
  • the surplus portion 30a formed on the side of the pouch case 30 is heat-sealed to form a side sealing portion, and then gas is removed using the gas adsorbent 50 during the activation process will do

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Abstract

본 발명은, 가스 흡착제가 코팅된 파우치를 포함하는 이차전지 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 구성은, 파우치 케이스와, 상기 파우치 케이스의 내부에 수납되어 있는 셀과, 상기 파우치 케이스를 폴딩하면서 형성되는 잉여부의 접합면에 개재되어 있는 가스 흡착제를 포함하여 이루어진다.

Description

가스 흡착제가 개재된 파우치를 포함하는 이차전지 및 그의 제조방법
본 발명은 가스 흡착제가 코팅된 파우치를 포함하는 이차전지 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 출원은 2021. 10. 20일자 대한민국 특허 출원 제10-2021-0139834호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개신된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
핸드폰, 스마트폰, 노트북, 캠코더 등과 같은 모바일 기기 뿐만이 아니라 전기차와 같은 운송수단 등에 대한 기술이 발전함에 따라 전력 공급원으로서 충방전이 가능한 이차전지에 대한 수요가 급격하게 증가하고 있고, 이러한 이차전지에 대한 다양한 기술적 개발요구에 부응하기 위하여 많은 연구가 이루어지고 있다.
이러한 이차전지는 형상면에서 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품에 적용될 수 있는 파우치형 이차전지와 각형 이차전지를 중심으로 그 수요가 증가하고 있다.
파우치형 이차전지는 제조비용이 저렴하고 에너지 밀도가 높으며 직렬 또는 병렬 연결을 통해 대용량의 전지팩을 구성하기 용이하다는 장점이 최근 전기 자동차나 하이브리드 자동차의 전력 공급원으로서도 각광을 받고 있다.
도 1은 일반적인 파우치형 이차전지의 제작 공정을 보여주는 도면이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이 일반적인 파우치형 이차전지의 제작 공정은, 파우치 케이스(10)에 상부 수납부(11a) 및 하부 수납부(11b)를 성형하는 과정(a)과, 파우치 케이스(10)의 하부 수납부(11b)에 전극 조립체인 셀(20)을 투입하는 단계(b)와, 파우치 케이스(10)의 하부 수납부(11b)에 수납되어 있는 셀(20)을 파우치 케이스(10)의 상부 수납부(11a)가 덮도록 파우치 케이스(10)를 폴딩하는 과정(c)과, 파우치 케이스(10)의 측면에 형성되어 있는 잉여부(10a)를 열 융착시킴으로써 측면 실링부(12)를 형성하는 과정(d)과, 파우치 케이스(10)의 내부로 액체상태의 전해질인 전해액을 주입하고 활성화 과정을 거쳐서 가스를 제거한 후, 파우치 케이스(10)의 상면 및 하면을 열 융착시킴으로써 상면 실링부(13a) 및 하면 실링부(13b)를 형성하는 과정(e)과, 파우치 케이스(10)의 측면 실링부(12)를 제외한 잉여부(10a)를 커팅을 하는 과정(f)으로 이루어진다.
이와 같이 파우치 케이스(10)는 내부로 액체상태의 전해질인 전해액을 주입한 직후에 충전, 에이징(aging), 충/방전 시에 전해질과 반응하여 가스가 발생하게 되는데, 이 가스를 포집하기 위한 가스 포켓부를 형성하기 위하여 잉여부(10a)가 셀(20)의 길이 대비 길게 존재한다.
상기 잉여부(10a)는 이차전지를 제조하는 과정에서 폐기되는 부분으로서 상기 잉여부(10a)의 면적이 증가하게 되면 이차전지의 공정 비용을 높이는 원인이 된다. 뿐만 아니라, 잉여부(10a) 는 전지 내부의 가스 압력에 의해 배출되는 만큼의 가스를 포집하므로 활성화 후 탈기 효율이 충분히 높지 않은 한계가 있다.
[선행기술문헌]
대한민국 공개특허공보 제10-2021-0014345호
대한민국 공개특허공보 제10-2008-0011477호
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 파우치 케이스를 폴딩한 경우에 잉여부가 파우치 케이스의 측면을 따라 마련되는 장축면과 상기 장축면에 수직이 되도록 마련되는 단축면을 포함하고, 상기 단축면은 폴딩된 파우치 케이스의 폭기준 10~90%의 길이를 가지도록 파우치 케이스를 설계함과 동시에 파우치 케이스의 잉여부의 접합면에 가스 흡착제를 개재함으로써 이차전지를 제조하는 과정에서 폐기되는 파우치 케이스의 잉여부를 절감하여 이차전지의 공정 비용을 줄일 수 있는, 가스 흡착제가 코팅된 파우치를 포함하는 이차전지 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
본 발명은 일실시예에서,
파우치 케이스;
상기 파우치 케이스의 내부에 수납되어 있는 셀; 및
상기 파우치 케이스를 폴딩하면서 형성되는 잉여부의 접합면에 개재되어 있는 가스 흡착제;를 포함하는 이차전지를 제공한다.
이때, 상기 잉여부는 파우치 케이스의 측면을 따라 마련되는 장축면과, 상기 장축면에 수직이 되도록 마련되는 단축면을 포함하고, 상기 단축면은 폴딩된 파우치 케이스의 폭기준 10~90%의 길이, 구체적으로는 폭기준 20~90%; 30~90%; 40~90%; 또는 50~90%의 길이를 가질 수 있다.
또한, 상기 가스 흡착제는 코팅층을 형성하는 형태로 잉여부의 접합면에 도포되거나; 분말 형태로 잉여부의 접합면에 도포되거나; 또는 판상형으로 제조되어 잉여부의 접합면에 부착될 수 있다.
아울러, 상기 가스 흡착제는 잉여부의 장축면을 따라서 연속 또는 불연속적으로 개재될 수 있다.
또한, 상기 가스 흡착제는 아조-결합 다공성 유기 고분자(Azo-Linked Porous Organic Polymers, ALPs)를 포함할 수 있다.
이와 더불어, 상기 가스 흡착제가 개재되기 위한 가스 포켓부가 잉여부에 추가로 형성될 수 있다.
나아가, 본 발명은 일실시예에서,
파우치 케이스를 폴딩한 경우에 잉여부가 파우치 케이스의 측면을 따라 마련되는 장축면과 상기 장축면에 수직이 되도록 마련되는 단축면을 포함하고, 상기 단축면은 폴딩된 파우치 케이스의 폭기준 10~90%의 길이를 가지도록 파우치 케이스를 설계하는 단계;
상기 파우치 케이스에 전극 조립체인 셀을 투입하는 단계;
상기 파우치 케이스의 잉여부의 접합면에 가스 흡착제를 개재한 후에 상기 파우치 케이스를 폴딩하는 단계; 및
상기 파우치 케이스의 측면에 형성되어 있는 잉여부를 접합시킴으로써 측면 실링부를 형성한 후 활성화 과정에서 가스 흡착제를 이용하여 가스를 제거하는 단계;를 포함하는 이차전지의 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 가스 흡착제는 코팅층을 형성하는 형태로 잉여부의 접합면에 도포되거나, 분말형태로 잉여부의 접합면에 도포되거나; 또는 판상형으로 제조되어 잉여부의 접합면에 부착될 수 있다.
또한, 상기 가스 흡착제는 아조-결합 다공성 유기 고분자(Azo-Linked Porous Organic Polymers, ALPs)를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 이차전지의 제조방법은 가스를 제거하는 단계 이후에, 가스 흡착제가 개재된 파우치 케이스의 측면 잉여부를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지는 전지 조립 시 파우치 케이스에 마련되는 잉여부 접합면에 가스 흡착제를 도입함으로써 이차전지의 활성화 시 발생되는 가스를 높은 효율로 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 이차전지를 제조하는 과정에서 폐기되는 파우치 케이스의 잉여부를 절감하여 이차전지의 공정 비용을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 일반적인 파우치형 이차전지의 제작 공정을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 가스 흡착제가 코팅된 파우치를 포함하는 이차전지의 제조공정을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 가스 흡착제가 코팅된 파우치를 포함하는 이차전지의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 가스 흡착제가 코팅된 파우치를 포함하는 이차전지의 단면도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 균등물 내지 대체물들을 포함하는 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능하다.
또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어의 표현은, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일예로서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 방향에 관한 표현은 설명상의 편의를 위하여 도면상에 표현된 위치를 기준으로 설정한다.
제1 실시 형태
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 가스 흡착제가 코팅된 파우치를 포함하는 이차전지의 제조공정을 보여주는 도면이다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 가스 흡착제가 코팅된 파우치를 포함하는 이차전지의 제조방법은 파우치 케이스(30)를 폴딩한 경우에 파우치 케이스(30)의 측면을 따라 마련되는 장축면과 상기 장축면에 수직이 되도록 마련되는 단축면을 포함하고, 상기 단축면은 폴딩된 파우치 케이스의 폭기준 10~90%의 길이를 가지도록 설계된 파우치 케이스(30)에 상부 수납부(31a) 및 하부 수납부(31b)를 성형하는 과정(g)과, 상기 파우치 케이스(30)의 하부 수납부(31b)에 전극 조립체인 셀(40)을 투입하는 과정(h)과, 상기 파우치 케이스(30)의 잉여부(30a)의 접합면 일부에 가스 흡착제(50)를 개재한 후에, 하부 수납부(31b)에 수납되어 있는 셀(40)을 파우치 케이스(30)의 상부 수납부(31a)가 덮도록 파우치 케이스(30)를 폴딩하는 과정(i)과, 상기 파우치 케이스(30)의 측면에 형성되어 있는 잉여부(30a)를 열융착시킴으로써 측면 실링부를 형성한 후 활성화 과정에서 가스 흡착제(50)를 이용하여 가스를 제거하는 과정(j)을 포함하여 이루어진다.
상기 가스 흡착제(50)는 코팅층을 형성하는 형태로 잉여부(30a)의 접합면에 도포될 수 있다.
상기 가스 흡착(50)제는 분말형태로 잉여부(30a)의 접합면 일부에 도포될 수 있다.
상기 가스 흡착제(50)는 판상형으로 제조되어 잉여부(30a)의 접합면 일부에 부착될 수 있다.
상기 가스 흡착제(50)는 잉여부(30a)의 장축방향을 따라서 불연속적으로 도포될 수 있다.
상기 가스 흡착제(50)는 아조-결합 다공성 유기 고분자(Azo-Linked Porous Organic Polymers, ALPs)를 사용하며, 1,3,5,7-테트라키스(4-아미노페닐) 아다만틴(1,3,5,7-tetrakis (4-aminophenyl) adamantine, TAPA), 2,6,12-트리아미노트립티신(2, 6, 12-triaminotriptycene, TAT), 테트라키스(4-아미노페닐) 메테인(tetrakis (4-aminophenyl) methane, TAM) 또는 1,3,5-트리스 (4-아미노페닐) 벤젠(1,3,5-tris (4-aminophenyl) benzene, TAB)으로 이루어진 군으로부너 선택되는 1종의 단량체를 중합하여 제조될 수 있다.
또한, 가스를 제거하는 과정(j) 이후 가스 흡착제가 개재된 파우치 케이스의 측면 잉여부를 제거하는 단계를 더 포함한다. 이를 통해 활성화 시 발생된 가스가 탈기된 이차전지를 얻을 수 있다.
제2 실시 형태
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 가스 흡착제가 코팅된 파우치를 포함하는 이차전지의 단면도이다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 가스 흡착제가 코팅된 파우치를 포함하는 이차전지는, 상부 수납부(31a) 및 하부 수납부(31b)가 형성되어 있는 파우치 케이스(30)와, 상기 상부 수납부(31a) 및 하부 수납부(31b)에 의해 형성되는 공간에 수납되어 있는 셀(40)과, 상기 파우치 케이스(30)를 폴딩하면서 형성되는 잉여부(30a)의 내부에 개재되어 있는 가스 흡착제(50)를 포함하여 이루어진다.
상기 잉여부(30a)는, 파우치 케이스(30)의 측면을 따라 마련되는 장축면과, 상기 장축면에 수직이 되도록 마련되는 단축면을 포함하고, 상기 단축면은 폴딩된 파우치 케이스(30)의 폭기준 10~90%의 길이를 가진다.
상기 가스 흡착제(50)는 코팅층을 형성하는 형태로 잉여부(30a)의 접합면에 도포될 수 있다.
상기 가스 흡착제(50)는 분말형태로 잉여부(30a)의 접합면에 도포될 수 있다.
상기 가스 흡착제(50)는 판상형으로 제조되어 잉여부(30a)의 접합면에 부착될 수 있다.
상기 가스 흡착제(50)는 잉여부(30a)의 장축면을 따라서 연속적 또는 불연속적으로 개재될 수 있다.
상기 가스 흡착제(50)는 아조-결합 다공성 유기 고분자(Azo-Linked Porous Organic Polymers, ALPs)를 사용하며, 1,3,5,7-테트라키스(4-아미노페닐) 아다만틴(1,3,5,7-tetrakis (4-aminophenyl) adamantine, TAPA), 2,6,12-트리아미노트립티신(2, 6, 12-triaminotriptycene, TAT), 테트라키스(4-아미노페닐) 메테인(tetrakis (4-aminophenyl) methane, TAM) 또는 1,3,5-트리스 (4-아미노페닐) 벤젠(1,3,5-tris (4-aminophenyl) benzene, TAB)으로 이루어진 군으로부너 선택되는 1종의 단량체를 중합하여 제조될 수 있다.
제3 실시 형태
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 가스 흡착제가 코팅된 파우치를 포함하는 이차전지의 단면도이다.
도 4에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 가스 흡착제가 코팅된 파우치를 포함하는 이차전지는, 상부 수납부(31a) 및 하부 수납부(31b)가 형성되어 있는 파우치 케이스(30)와, 상기 상부 수납부(31a) 및 하부 수납부(31b)에 의해 형성되는 공간에 수납되어 있는 셀(40)과, 상기 파우치 케이스(30)를 폴딩하면서 형성되는 잉여부(30a)의 내부에 개재되어 있는 가스 흡착제(50)를 포함하며, 상기 가스 흡착제(50)가 개재되기 위한 가스 포켓부(30b)가 잉여부(30a)에 형성되는 구조로 이루어진다.
상기 잉여부(30a)는, 파우치 케이스(30)의 측면을 따라 마련되는 장축면과, 상기 장축면에 수직이 되도록 마련되는 단축면을 포함하고, 상기 단축면은 폴딩된 파우치 케이스(30)의 폭기준 10~90%의 길이를 가진다.
상기 가스 흡착제(50)는 코팅층을 형성하는 형태로 잉여부(30a)의 접합면에 도포될 수 있다.
상기 가스 흡착제(50)는 분말형태로 잉여부(30a)의 접합면 일부에 도포될 수 있다.
상기 가스 흡착제(50)는 판상형으로 제조되어 잉여부(30a)의 접합면 일부에 부착될 수 있다.
상기 가스 흡착제(50)는 잉여부(30a)의 장축면을 따라서 연속적 또는 불연속적으로 개재될 수 있다.
상기 가스 흡착제(50)는 아조-결합 다공성 유기 고분자(Azo-Linked Porous Organic Polymers, ALPs)를 사용하며, 1,3,5,7-테트라키스(4-아미노페닐) 아다만틴(1,3,5,7-tetrakis (4-aminophenyl) adamantine, TAPA), 2,6,12-트리아미노트립티신(2, 6, 12-triaminotriptycene, TAT), 테트라키스(4-아미노페닐) 메테인(tetrakis (4-aminophenyl) methane, TAM) 또는 1,3,5-트리스 (4-아미노페닐) 벤젠(1,3,5-tris (4-aminophenyl) benzene, TAB)으로 이루어진 군으로부너 선택되는 1종의 단량체를 중합하여 제조될 수 있다.
상기한 구성에 의한, 본 발명의 실시 형태들에 따른 가스 흡착제가 코팅된 파우치를 포함하는 이차전지 및 그의 제조방법의 작용은 다음과 같다.
먼저, 도 2의 (g)에 도시되어 있는 바와 같이 파우치 케이스(30)에 상부 수납부(31a) 및 하부 수납부(31b)를 성형한다.
다음에, 도 2의 (h)에 도시되어 있는 바와 같이 파우치 케이스(30)의 하부 수납부(31b)에 전극 조립체인 셀(40)을 투입한다.
파우치 케이스(30)의 하부 수납부(31b)에 전극 조립체인 셀(40)을 투입되고 나면, 도 2의 (i)에 도시되어 있는 바와 같이 파우치 케이스(30)의 잉여부(30a)의 접합면 일부에 가스 흡착제(50)를 개재한다.
이 경우에, 상기 가스 흡착제(50)는 코팅층을 형성하는 형태로 잉여부(30a)의 접합면에 도포될 수 있고, 또는 상기 가스 흡착제(50)가 분말형태로 잉여부(30a)의 접합면에 도포될 수 있으며, 또는 상기 가스 흡착제(50)가 판상형으로 제조되어 잉여부(30a)의 접합면에 부착될 수 있다.
그리고, 상기 가스 흡착제(50)는 잉여부(30a)의 장축면을 따라서 연속적 또는 불연속적으로 개재될 수 있다.
이와 같이 상기 가스 흡착제(50)가 잉여부(30a)의 접합면에 개재되고 나면, 하부 수납부(31b)에 수납되어 있는 셀(40)을 파우치 케이스(30)의 상부 수납부(31a)가 덮도록 파우치 케이스(30)를 폴딩한다.
이 경우에, 상기 잉여부(30a)는, 파우치 케이스(30)의 측면을 따라 마련되는 장축면과, 상기 장축면에 수직이 되도록 마련되는 단축면을 포함하는데, 상기 단축면은 폴딩된 파우치 케이스(30)의 폭에 비하여 10~90%의 길이를 가지도록 설계된다.
파우치 케이스(30)가 폴딩되고 나면, 파우치 케이스(30)의 측면에 형성되어 있는 잉여부(30a)를 열융착시킴으로써 측면 실링부를 형성한 후 활성화 과정에서 가스 흡착제(50)를 이용하여 가스를 제거하게 된다.
[부호의 설명]
10, 30 : 파우치 케이스
20, 40 : 셀
50 : 가스 흡착제

Claims (15)

  1. 파우치 케이스;
    상기 파우치 케이스의 내부에 수납되어 있는 셀; 및
    상기 파우치 케이스를 폴딩하면서 형성되는 잉여부의 접합면에 개재되어 있는 가스 흡착제;
    를 포함하는 이차전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 잉여부는 파우치 케이스의 측면을 따라 마련되는 장축면과, 상기 장축면에 수직이 되도록 마련되는 단축면을 포함하고,
    상기 단축면은 폴딩된 파우치 케이스의 폭기준 10~90%의 길이를 갖는 이차전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가스 흡착제는 코팅층을 형성하는 형태로 잉여부의 접합면에 도포되는 이차전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가스 흡착제는 분말 형태로 잉여부의 접합면에 도포되는 이차전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가스 흡착제는 판상형으로 제조되어 잉여부의 접합면에 부착되는 이차전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가스 흡착제는 잉여부의 장축면을 따라서 연속적으로 개재되는 이차전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가스 흡착제는 잉여부의 장축면을 따라서 불연속적으로 개재되는 이차전지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가스 흡착제는 아조-결합 다공성 유기 고분자(Azo-Linked Porous Organic Polymers, ALPs)를 포함하는 이차전지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가스 흡착제가 개재되기 위한 가스 포켓부가 잉여부에 추가로 형성되는 이차전지.
  10. 파우치 케이스를 폴딩한 경우에 잉여부가 파우치 케이스의 측면을 따라 마련되는 장축면과 상기 장축면에 수직이 되도록 마련되는 단축면을 포함하고, 상기 단축면은 폴딩된 파우치 케이스의 폭기준 10~90%의 길이를 가지도록 파우치 케이스를 설계하는 단계;
    상기 파우치 케이스에 전극 조립체인 셀을 투입하는 단계;
    상기 파우치 케이스의 잉여부의 접합면에 가스 흡착제를 개재한 후에 상기 파우치 케이스를 폴딩하는 단계; 및
    상기 파우치 케이스의 측면에 형성되어 있는 잉여부를 접합시킴으로써 측면 실링부를 형성한 후 활성화 과정에서 가스 흡착제를 이용하여 가스를 제거하는 단계;
    를 포함하는 이차전지의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가스 흡착제는 코팅층을 형성하는 형태로 잉여부의 접합면에 도포되는 이차전지의 제조방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 가스 흡착제는 분말형태로 잉여부의 접합면에 도포되는 이차전지의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 가스 흡착제는 판상형으로 제조되어 잉여부의 접합면에 부착되는 이차전지의 제조방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 가스 흡착제는 아조-결합 다공성 유기 고분자(Azo-Linked Porous Organic Polymers, ALPs)를 포함하는 이차전지의 제조방법.
  15. 제10항에 있어서,
    가스를 제거하는 단계 이후에,
    가스 흡착제가 개재된 파우치 케이스의 측면 잉여부를 제거하는 단계를 더 포함하는 이차전지의 제조방법.
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