Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR20070104689A - Secondary battery of improved safety employing electrode assembly covered with separator film - Google Patents

Secondary battery of improved safety employing electrode assembly covered with separator film Download PDF

Info

Publication number
KR20070104689A
KR20070104689A KR1020060036479A KR20060036479A KR20070104689A KR 20070104689 A KR20070104689 A KR 20070104689A KR 1020060036479 A KR1020060036479 A KR 1020060036479A KR 20060036479 A KR20060036479 A KR 20060036479A KR 20070104689 A KR20070104689 A KR 20070104689A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode assembly
film
electrode
lithium ion
ion polymer
Prior art date
Application number
KR1020060036479A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
신영준
김민수
박승엽
양승진
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020060036479A priority Critical patent/KR20070104689A/en
Publication of KR20070104689A publication Critical patent/KR20070104689A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0017Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065Solid electrolytes
    • H01M2300/0082Organic polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H01M50/461Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes with adhesive layers between electrodes and separators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

A lithium ion polymer secondary battery including an electrode assembly surrounded with a separator film is provided to prevent an internal short when the electrode assembly moves upon dropping of the battery while not adversely affecting the electrolyte used in the battery. A lithium ion polymer secondary battery comprises an electrode assembly(300) including a separator having an adhesive layer coated on both surfaces thereof, a cathode and an anode attached to both surfaces of the separator with the adhesive layer, and a lithium electrolyte, wherein the outer surface of the electrode assembly is surrounded with a film(600) coated with an adhesive layer formed of the same fluoropolymer as the separator along the direction toward the electrode terminals(400,410) of the electrode assembly.

Description

분리막 필름에 의해 감싸인 전극조립체를 포함하고 있는 안전성이 향상된 이차전지 {Secondary Battery of Improved Safety Employing Electrode Assembly Covered with Separator Film}Secondary Battery of Improved Safety Employing Electrode Assembly Covered with Separator Film}

도 1은 스택형 전극조립체를 포함하고 있는 종래의 LiPB의 일반적인 구조에 대한 모식도이다;1 is a schematic diagram of a general structure of a conventional LiPB including a stacked electrode assembly;

도 2 내지 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 전극조립체의 외면에 필름을 도포하는 일련의 과정에 대한 모식도들이다;2 to 5 are schematic views of a series of processes for applying a film to the outer surface of the electrode assembly according to one embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 필름이 전극단자들 사이로 외면을 감싸고 있는 전극조립체의 모식도이다.6 is a schematic diagram of an electrode assembly in which a film surrounds an outer surface between electrode terminals according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 분리막 필름에 의해 감싸인 전극조립체를 포함하고 있는 안전성이 향상된 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분리막의 양면에 코팅된 접착층에 의해 양극과 음극이 그것의 양면에 부착되어 있는 상태에서 리튬 전해질이 함 침되어 있는 전극조립체를 포함하고 있는 리튬이온 폴리머 전지로서, 상기 전극조립체 중의 분리막과 동일한 소재로서 불소계 고분자의 접착층이 코팅되어 있는 필름이 상기 전극조립체의 전극단자 방향으로 그것이 외면을 감싼 상태로 부착되어 있는 구조의 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery having improved safety including an electrode assembly wrapped by a separator film, and more particularly, in a state in which a cathode and an anode are attached to both sides thereof by an adhesive layer coated on both sides of the separator. A lithium ion polymer battery comprising an electrode assembly impregnated with a lithium electrolyte, wherein a film coated with an adhesive layer of a fluorine-based polymer as the same material as the separator in the electrode assembly wraps the outer surface toward the electrode terminal of the electrode assembly. A secondary battery having a structure attached in a state.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급증하고 있고, 그러한 이차전지 중 고에너지 밀도와 높은 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 이루어졌고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.As the development and demand for mobile devices increases, the demand for secondary batteries as a source of energy is increasing rapidly. Among them, many researches have been conducted and commercialized and widely used for lithium secondary batteries with high energy density and high discharge voltage. It is used.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 전지와 파우치형 전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성의 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등과 같은 이차전지에 대한 수요가 높다.Representatively, there is a high demand for square and pouch type batteries that can be applied to products such as mobile phones with a thin thickness in terms of shape of batteries, and lithium ion batteries with high energy density, discharge voltage and output stability in terms of materials, and lithium ions. There is a high demand for secondary batteries such as polymer batteries and lithium polymer batteries.

리튬이온 폴리머 전지(LiPB)는 양극과 음극 사이에 분리막을 개재한 후 이들을 결합시키고 리튬 전해질을 함침시켜 전해질의 누액을 최대한 억제한 구조의 전지를 의미한다. 일반적으로는, 분리막의 양면에 접착층을 코팅한 후 각각 활물질이 도포되어 있는 양극과 음극을 열융착시켜 제조된다.Lithium ion polymer battery (LiPB) refers to a battery having a structure in which leakage of electrolyte is minimized by bonding them after interposing a separator between a positive electrode and a negative electrode and impregnating a lithium electrolyte. In general, it is prepared by coating the adhesive layer on both sides of the separator and heat-sealing the positive electrode and the negative electrode to which the active material is applied.

일반적으로 LiPB는 상기와 같은 전극 구조의 스택형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장하여 밀봉한 구조로 이루어져 있다. In general, LiPB has a structure in which the stacked electrode assembly of the electrode structure as described above is embedded in a pouch type case of an aluminum laminate sheet and sealed.

도 1에는 스택형 전극조립체를 포함하고 있는 대표적인 LiPB의 일반적인 구조가 모식적으로 도시되어 있다.1 schematically illustrates a general structure of a representative LiPB including a stacked electrode assembly.

도 1을 참조하면, LiPB(100)는, 파우치형의 전지케이스(200) 내부에, 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극조립체(300)가 그것의 양극 및 음극 탭들(302, 304)과 전기적으로 연결되는 두 개의 전극리드(400, 410)가 외부로 노출되도록 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있다.Referring to FIG. 1, in the LiPB 100, an electrode assembly 300 including a cathode, an anode, and a separator disposed therebetween is formed inside a pouch-type battery case 200. Two electrode leads 400 and 410 electrically connected to 304 are sealed to be exposed to the outside.

전지케이스(200)는 알루미늄 라미네이트 시트와 같은 연포장재로 되어 있으며, 전극조립체(300)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(230)를 포함하는 케이스 본체(210)와 그러한 본체(210)에 일체로서 연결되어 있는 덮개(220)로 이루어져 있다. The battery case 200 is formed of a soft packaging material such as an aluminum laminate sheet, and includes a case body 210 and a body 210 including a recess 230 having a concave shape in which the electrode assembly 300 can be seated. It consists of a lid 220 connected as one body.

LiPB(100)에 사용되는 전극조립체(300)는, 도 1에서와 같은 스택형 구조 이외에 젤리롤형 구조도 가능하다. 스택형 전극조립체(300)는 다수의 양극 탭들(302)과 다수의 음극 탭들(304)이 전극리드(400, 410)에 용접되어 있고, 전극리드(400, 410)에는 전지케이스(200)과의 전기적 절연성과 밀봉성을 확보하기 위하여 절연필름(500)이 상하면에 부착된다. The electrode assembly 300 used in the LiPB 100 may have a jellyroll-type structure in addition to the stacked structure as shown in FIG. 1. In the stacked electrode assembly 300, a plurality of positive electrode tabs 302 and a plurality of negative electrode tabs 304 are welded to the electrode leads 400 and 410, and the electrode leads 400 and 410 are connected to the battery case 200. Insulation film 500 is attached to the upper and lower surfaces to ensure the electrical insulation and sealing properties.

이러한 LiPB 등의 리튬 이차전지는 고온에 노출되었을 때 발화 및 폭발할 위험성이 있다. 또한 과충전, 외부단락, 침상(nail) 관통, 국부적 손상(local crush) 등에 의해 짧은 시간 내에 큰 전류가 흐르게 될 경우에도, IR 발열에 의해 전지가 가열되면서 발화/폭발의 위험성이 있다. 전지의 온도가 상승하면 전해액과 전극 사이의 반응이 촉진된다. 그 결과, 반응열이 발생하여 전지의 온도는 추가적으로 상승하게 되고, 이는 다시 전해액과 전극 사이의 반응을 가속화시킨다. 따라서, 전지의 온도가 급격히 상승하게 되고, 이는 다시 전해액과 전극 사이의 반응을 가속화시킨다. 이러한 순환에 의해, 전지의 온도가 급격히 상승하는 열폭주 현상이 일어나게 되고 온도가 일정 이상까지 상승하면 전지의 발화가 일어날 수 있다. 또한, 전해액과 전극 사이의 반응 결과, 가스가 발생하여 전지 내압이 상승하게 되며, 일정 압력 이상에서 리튬 이차전지는 폭발하게 된다. 이와 같은 발화 및 폭발의 위험성은 리튬 이차전지가 가지고 있는 가장 치명적인 단점이라 할 수 있다. Lithium secondary batteries such as LiPB may ignite and explode when exposed to high temperatures. In addition, even when a large current flows within a short time due to overcharging, an external short circuit, nail penetration, local crush, or the like, there is a risk of fire / explosion while the battery is heated by IR heating. As the temperature of the battery rises, the reaction between the electrolyte and the electrode is accelerated. As a result, heat of reaction is generated to further increase the temperature of the battery, which in turn accelerates the reaction between the electrolyte and the electrode. Thus, the temperature of the battery rises rapidly, which in turn accelerates the reaction between the electrolyte and the electrode. By this circulation, a thermal runaway phenomenon in which the temperature of the battery rises rapidly occurs, and when the temperature rises to a certain level or more, the battery may ignite. In addition, as a result of the reaction between the electrolyte and the electrode, gas is generated to increase the battery internal pressure, and the lithium secondary battery explodes above a certain pressure. The risk of ignition and explosion can be said to be the most fatal disadvantage of lithium secondary batteries.

특히, 도 1에서와 같인 LiPB는 전지케이스가 강도가 약한 연포장재로 되어 있음으로 인해 낙하, 외부 충격 등에 의해 쉽게 변형되며, 더욱이 전극조립체가 전지케이스 내부에서 움직임으로 인해 내부 단락이 유발될 수 있다. 즉, 전극 탭 또는 전극리드가 전극조립체의 상단에 접촉되면서 단락이 유발될 수 있다. 전지의 낙하는 전지의 사용 중에 자주 발생하는 현상이므로, 보다 효율적인 방법으로 전지의 안전성을 담보할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.In particular, LiPB as shown in FIG. 1 is easily deformed by dropping, external impact, etc., because the battery case is made of a soft packaging material of weak strength, and further, an internal short circuit may be caused by the movement of the electrode assembly inside the battery case. . That is, a short circuit may occur as the electrode tab or the electrode lead contacts the upper end of the electrode assembly. Since the fall of the battery occurs frequently during the use of the battery, there is a high need for a technology capable of ensuring the safety of the battery in a more efficient manner.

일부 선행기술 중에는 이러한 전극조립체의 이동으로 인한 내부 단락을 방지하기 위하여, 점착식 테이프를 전극조립체의 일부에 부착하거나 전극조립체의 상부 공간에 이물질을 삽입하는 방식을 제안하고 있으나, 이들은 전해액 등과 바람직하지 못한 화학반응을 유발하여 전지의 성능을 감소시키는 문제점을 가지고 있다. Some prior art proposes a method of attaching an adhesive tape to a part of the electrode assembly or inserting a foreign material into the upper space of the electrode assembly in order to prevent an internal short circuit caused by the movement of the electrode assembly. There is a problem of reducing the performance of the battery by causing an undesired chemical reaction.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above and the technical problem that has been requested from the past.

즉, 본 발명의 목적은 전지의 낙하 등에 의해 전극조립체가 이동할 때 내부 단락이 유발될 가능성을 크게 줄인 리튬이온 폴리머 전지를 제공하는 것이다. That is, it is an object of the present invention to provide a lithium ion polymer battery which greatly reduces the possibility of internal short circuiting when the electrode assembly moves due to the drop of the battery.

본 발명의 또 다른 목적은 그러한 내부 단락을 억제하기 위해 사용한 소재가 전해액 등에 전혀 영향을 미치지 않음으로써 전지의 성능을 저하시키기 않는 리튬이온 폴리머 전지를 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a lithium ion polymer battery in which the material used for suppressing such internal short circuit does not affect the electrolyte solution or the like, thereby reducing the performance of the battery.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 리튬이온 폴리머 전지는, 분리막의 양면에 코팅된 접착층에 의해 양극과 음극이 그것의 양면에 부착되어 있는 상태에서 리튬 전해질이 함침되어 있는 전극조립체를 포함하고 있는 이차전지로서, 상기 전극조립체 중의 분리막과 동일한 소재로서 불소계 고분자의 접착층이 코팅되어 있는 필름이 상기 전극조립체의 전극단자 방향으로 그것이 외면을 감싼 상태로 부착되어 있는 구조로 이루어져 있다. The lithium ion polymer battery according to the present invention for achieving the above object comprises an electrode assembly impregnated with lithium electrolyte in a state where the positive electrode and the negative electrode are attached to both sides thereof by an adhesive layer coated on both sides of the separator. The secondary battery has a structure in which a film coated with an adhesive layer of a fluorine-based polymer as the same material as the separator in the electrode assembly is attached to the electrode terminal of the electrode assembly with its outer surface wrapped.

따라서, 본 발명의 리튬이온 폴리머 전지는 전극조립체 외면에 그것의 전극단자 방향으로 고분자 소재의 필름이 감싸면서 부착되어 있으므로, 고분자 소재 특유의 탄성에 의해 형태 유지성이 우수하고 전극조립체 상단의 상당 부분이 절연성 필름으로 감싸여 있어서, 전지의 낙하시에도 내부 단락의 위험성을 크게 줄일 수 있다. 또한, 전극조립체의 구성에 사용되는 분리막은 일반적으로 전극 활물질, 전해액 등에 대해 불활성인 올레핀계 고분자로 이루어져 있으므로, 본원발명의 전지에서는 전극조립체의 외면을 감싸기 위해 별도의 필름이 부가되었음에도 불구하고 전지의 성능에 악영향을 미치지 않는다.Accordingly, the lithium ion polymer battery of the present invention is attached to the outer surface of the electrode assembly while the film of the polymer material is attached to the electrode terminal in the direction of the electrode assembly. Since it is wrapped with an insulating film, even when the battery falls, the risk of internal short circuit can be greatly reduced. In addition, since the separator used in the construction of the electrode assembly is generally composed of an olefin-based polymer which is inert to an electrode active material, an electrolyte, and the like, in the battery of the present invention, a separate film is added to cover the outer surface of the electrode assembly. Does not adversely affect performance.

본 발명에서의 상기 전극조립체의 형태는 다양할 수 있으며, 예를 들어, 집전체 상에 활물질이 각각 도포되어 있는 양극과 음극 사이에 분리막을 위치시키고 이를 감아 원통형 구조로 만든 후 두께 방향으로 압축한 젤리-롤형 전극조립체, 또는 양극/분리막/음극이 순차적으로 적층되어 있는 스택형 전극조립체 등의 판상형 전극조립체일 수 있다. 특히, 도 1에서와 같은 스택형 전극조립체는 전지의 낙하시 내부 단락의 위험성이 높으므로, 본 발명은 이러한 스택형 전극조립체를 포함하는 전지에 바람직하게 적용될 수 있다. The shape of the electrode assembly in the present invention may be varied, for example, by placing a separator between the positive electrode and the negative electrode to which the active material is applied on the current collector, respectively, and wound it into a cylindrical structure and then compressed in the thickness direction It may be a plate-shaped electrode assembly such as a jelly-roll electrode assembly, or a stacked electrode assembly in which the anode / separator / cathode is sequentially stacked. In particular, since the stacked electrode assembly as shown in FIG. 1 has a high risk of an internal short circuit when the battery falls, the present invention may be preferably applied to a battery including the stacked electrode assembly.

상기 필름은, 앞서의 설명과 같이, 리튬이온 폴리머 전지용 분리막과 동일한 소재로 이루어져 있는 바, 예를 들어, 폴리에틸렌 기재, 폴리프로필렌 기재, 또는 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌 다층 기재의 표면에 불소계 고분자의 접착층이 코팅되어 있다. 그러나, 필름 기재 표면의 접착층은 반드시 기재 전면에 코팅되어야 하는 것은 아니고, 예를 들어, 필름이 전극조립체를 감싼 상태에서 상호 교차되는 부위에만 접착층이 코팅될 수도 있다.As described above, the film is made of the same material as the separator for a lithium ion polymer battery. For example, the film is formed of a fluorine-based polymer on the surface of a polyethylene substrate, a polypropylene substrate, or a polypropylene / polyethylene / polypropylene multilayer substrate. The adhesive layer is coated. However, the adhesive layer on the surface of the film substrate does not necessarily have to be coated on the entire surface of the substrate, and for example, the adhesive layer may be coated only at a portion where the film intersects with the film surrounding the electrode assembly.

상기 접착층의 불소계 고분자는 대표적으로 PVdF를 들 수 있으며, 이는 열융착 방식에 의해 활물질층 또는 상호간에 접착될 수 있다. 따라서, 전극조립체를 감싼 상태에서 필름의 교차부에 열과 압력을 가하면서 상호 접착이 일어난다.Examples of the fluorine-based polymer of the adhesive layer may include PVdF, which may be bonded to the active material layer or to each other by a thermal fusion method. Therefore, mutual adhesion occurs while applying heat and pressure to the intersections of the film in a state in which the electrode assembly is wrapped.

상기 필름의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니며, 바람직하게는 10 내지 50 um 두께의 필름을 사용할 수 있다. The thickness of the film is not particularly limited, and preferably 10 to 50 um thick film can be used.

상기 필름은 전극조립체의 외면을 감싸는 범위는 다양할 수 있으며, 예를 들어, 전극단자를 제외한 전극조립체의 상단면 전체를 감싸는 구조, 전극단자들 사이 의 공간만으로 전극조립체의 외면을 감싸는 구조 등이 가능할 수 있다.The film may cover a range of covering the outer surface of the electrode assembly, for example, the structure surrounding the entire upper surface of the electrode assembly except the electrode terminal, the structure surrounding the outer surface of the electrode assembly with only the space between the electrode terminals, and the like. It may be possible.

필름이 전극조립체의 외면 전체를 감싸는 경우, 전극조립체의 전극단자들에 대응하는 위치에 개구가 형성되어 있어서 필름이 전극조립체의 상단면을 감싸더라도 전극단자들이 돌출될 수 있도록 구성된다.When the film surrounds the entire outer surface of the electrode assembly, an opening is formed at a position corresponding to the electrode terminals of the electrode assembly, so that the electrode terminals may protrude even if the film surrounds the top surface of the electrode assembly.

이하, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도면을 참조하여 발명의 내용을 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the content of the present invention will be described with reference to the drawings according to some embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 2 내지 5에는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 전극조립체의 외면에 필름을 도포하는 일련의 과정이 모식적으로 도시되어 있다.2 to 5 schematically show a series of processes for applying a film to the outer surface of the electrode assembly according to one embodiment of the present invention.

이들 도면을 참조하면, 전극조립체(300)는 다수의 양극과 음극이 분리막이 개재된 상태에서 적층되어 있으며, 상단에 양극단자(400)와 음극단자(410)가 돌출되어 있다. 양극과 음극은 분리막에 열융착되어 있고 리튬 전해질이 함침되어 있다.Referring to these drawings, the electrode assembly 300 has a plurality of positive and negative electrodes are stacked in a state where a separator is interposed, and the positive electrode terminal 400 and the negative electrode terminal 410 protrude from the top. The positive electrode and the negative electrode are thermally fused to the separator and impregnated with a lithium electrolyte.

전극조립체(300)의 외면에 도포될 필름(600)은 전극조립체(300)의 전극단자들(400, 410)에 대응하는 위치의 폴딩부(610)에 개구(620, 622)가 형성되어 있고 폴딩부(610)가 전극조립체(300)의 상단면에 위치하도록 전극조립체(300)를 감싸는 형태로 도포된다. 따라서, 필름(600)이 전극조립체(300)를 감싼 상태에서 개구(620, 622)를 통해 전극단자들(400, 410)이 돌출되게 된다.The film 600 to be applied to the outer surface of the electrode assembly 300 has openings 620 and 622 formed in the folding part 610 at a position corresponding to the electrode terminals 400 and 410 of the electrode assembly 300. The folding unit 610 is applied to surround the electrode assembly 300 such that the folding unit 610 is positioned on the top surface of the electrode assembly 300. Accordingly, the electrode terminals 400 and 410 protrude from the openings 620 and 622 in the state in which the film 600 surrounds the electrode assembly 300.

필름(600)의 길이는 전극조립체(300)의 외면을 완전히 감싼 상태에서 일부가 중첩될 수 있는 길이이다. 바람직하게는, 중첩부(630)가 전극조립체(300)의 상부 면 또는 하부면에 위치하도록, 폴딩부(610)를 중심으로 일측의 길이가 상대적으로 길도록 형성할 수 있다. The length of the film 600 is a length in which portions of the film 600 may overlap each other while completely surrounding the outer surface of the electrode assembly 300. Preferably, the overlapping portion 630 may be formed such that the length of one side of the folding unit 610 is relatively long such that the overlapping portion 630 is positioned on the upper or lower surface of the electrode assembly 300.

전극조립체(300)의 외면을 감싼 상태에서 중첩부(630)에 열과 압력을 가하여 융착시킨다. 따라서, 필름(600)은 전극조립체(300)의 외면을 탄력적으로 감쌈으로써 그것의 형태를 안정적으로 유지하여, 전지케이스(도시하지 않음)에 장착되었을 때 일부 전극들이 돌출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전극조립체(300)의 상단이 필름(600)에 의해 도포되므로 전지의 낙하시 전극단자(400, 410)가 전극조립체(300)의 상단에 접촉되지 못하게 하여 단락을 방지할 수 있다. In a state in which the outer surface of the electrode assembly 300 is wrapped, heat and pressure are applied to the overlapping portion 630 to be fused. Accordingly, the film 600 may stably maintain its shape by elastically wrapping the outer surface of the electrode assembly 300 to prevent some electrodes from protruding when mounted in the battery case (not shown). In addition, since the upper end of the electrode assembly 300 is applied by the film 600, when the battery falls, the electrode terminals 400 and 410 may not be in contact with the upper end of the electrode assembly 300 to prevent short circuits.

도 6에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 필름이 전극단자들 사이로 외면을 감싸고 있는 전극조립체의 모식도가 도시되어 있다.6 is a schematic diagram of an electrode assembly in which a film surrounds an outer surface between electrode terminals according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 필름(601)은 도 3의 필름(600)에 비해 폭이 좁다는 점에 차이가 있다. 따라서, 필름(601)은 전극단자들(400, 410) 사이의 공간으로 전극조립체(301)의 외면을 감싸고 있고, 도 3에서와 같은 개구(620, 622)가 천공되어 있지 않다. 그러나, 전극조립체(301)의 외면을 감싼 상태에서 중첩부(631)를 열융착시켜 부착한다는 측면에서는 도 3의 필름(600)과 동일하다. Referring to FIG. 6, there is a difference in that the film 601 is narrower than the film 600 of FIG. 3. Accordingly, the film 601 surrounds the outer surface of the electrode assembly 301 with a space between the electrode terminals 400 and 410, and the openings 620 and 622 as shown in FIG. 3 are not perforated. However, it is the same as the film 600 of FIG. 3 in that the overlapping portion 631 is thermally fused to be attached in a state in which the outer surface of the electrode assembly 301 is wrapped.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지는 전극조립체를 구성하는 분리막과 동일한 소재의 필름이 전극조립체 외면을 감싸고 있으므로 전지의 성능에 영향을 미치지 않으면서 전지 낙하시 내부 단락을 크게 억제할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the secondary battery according to the present invention, since the film of the same material as the separator constituting the electrode assembly surrounds the outer surface of the electrode assembly, internal short circuits can be greatly suppressed when the battery falls without affecting the performance of the battery. It works.

Claims (10)

분리막의 양면에 코팅된 접착층에 의해 양극과 음극이 그것의 양면에 부착되어 있는 상태에서 리튬 전해질이 함침되어 있는 전극조립체를 포함하고 있는 이차전지로서, 상기 전극조립체 중의 분리막과 동일한 소재로서 불소계 고분자의 접착층이 코팅되어 있는 필름이 상기 전극조립체의 전극단자 방향으로 그것이 외면을 감싼 상태로 부착되어 있는 구조의 리튬이온 폴리머 전지. A secondary battery comprising an electrode assembly impregnated with a lithium electrolyte in a state in which a positive electrode and a negative electrode are attached to both surfaces thereof by an adhesive layer coated on both surfaces of a separator, and the same material as that of the separator in the electrode assembly. A lithium ion polymer battery having a structure in which a film coated with an adhesive layer is attached to the electrode terminal of the electrode assembly with its outer surface wrapped. 제 1 항에 있어서, 상기 필름은 폴리에틸렌 기재, 폴리프로필렌 기재, 또는 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌 다층 기재의 표면에 불소계 고분자의 접착층이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 리튬이온 폴리머 전지.The lithium ion polymer battery according to claim 1, wherein the film is coated with an adhesive layer of a fluorine-based polymer on a surface of a polyethylene substrate, a polypropylene substrate, or a polypropylene / polyethylene / polypropylene multilayer substrate. 제 1 항에 있어서, 접착층은 PVdF로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 리튬이온 폴리머 전지.The lithium ion polymer battery according to claim 1, wherein the adhesive layer is made of PVdF. 제 1 항에 있어서, 상기 필름은 10 내지 50 um의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 리튬이온 폴리머 전지.The lithium ion polymer battery of claim 1, wherein the film has a thickness of about 10 μm to about 50 μm. 제 1 항에 있어서, 상기 필름은 전극단자를 제외한 전극조립체 상단면의 전체를 감싸고 있는 것을 특징으로 하는 리튬이온 폴리머 전지.The lithium ion polymer battery of claim 1, wherein the film surrounds an entire upper surface of the electrode assembly except for the electrode terminal. 제 5 항에 있어서, 상기 필름은 전극조립체의 전극단자들에 대응하는 위치에 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리튬이온 폴리머 전지.The lithium ion polymer battery of claim 5, wherein an opening is formed at a position corresponding to the electrode terminals of the electrode assembly. 제 1 항에 있어서, 상기 필름은 전극단자들 사이의 공간만으로 전극조립체를 감싸고 있는 것을 특징으로 하는 리튬이온 폴리머 전지.The lithium ion polymer battery of claim 1, wherein the film surrounds the electrode assembly only with a space between the electrode terminals. 제 1 항에 있어서, 상기 접착층은 필름의 전면에 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 리튬이온 폴리머 전지.The lithium ion polymer battery of claim 1, wherein the adhesive layer is coated on the entire surface of the film. 제 1 항에 있어서, 상기 필름이 전극조립체를 감싼 상태에서 교차되는 부위에만 접착층이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 리튬이온 폴리머 전지.The lithium ion polymer battery of claim 1, wherein an adhesive layer is coated only at a portion where the film intersects the electrode assembly. 제 1 항에 있어서, 상기 필름은 열융착에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 리튬이온 폴리머 전지.The lithium ion polymer battery of claim 1, wherein the film is attached by thermal fusion.
KR1020060036479A 2006-04-24 2006-04-24 Secondary battery of improved safety employing electrode assembly covered with separator film KR20070104689A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060036479A KR20070104689A (en) 2006-04-24 2006-04-24 Secondary battery of improved safety employing electrode assembly covered with separator film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060036479A KR20070104689A (en) 2006-04-24 2006-04-24 Secondary battery of improved safety employing electrode assembly covered with separator film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070104689A true KR20070104689A (en) 2007-10-29

Family

ID=38818445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060036479A KR20070104689A (en) 2006-04-24 2006-04-24 Secondary battery of improved safety employing electrode assembly covered with separator film

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070104689A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170057599A (en) * 2015-11-17 2017-05-25 삼성에스디아이 주식회사 Rechargeable battery
US10020481B2 (en) 2013-11-21 2018-07-10 Samsung Sdi Co., Ltd. Separator and secondary battery using same
CN109983613A (en) * 2017-08-11 2019-07-05 株式会社Lg化学 Electrode assembly and its manufacturing method and secondary cell including the electrode assembly
US10622614B2 (en) 2015-05-06 2020-04-14 Samsung Electronics Co., Ltd Cell structure for secondary battery and secondary battery having the cell structure

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10020481B2 (en) 2013-11-21 2018-07-10 Samsung Sdi Co., Ltd. Separator and secondary battery using same
US10658641B2 (en) 2013-11-21 2020-05-19 Samsung Sdi Co., Ltd. Separator comprising coating layer, and battery using same
US10622614B2 (en) 2015-05-06 2020-04-14 Samsung Electronics Co., Ltd Cell structure for secondary battery and secondary battery having the cell structure
US11380965B2 (en) * 2015-05-06 2022-07-05 Samsung Electronics Co., Ltd Cell structure for secondary battery and secondary battery having the cell structure
KR20170057599A (en) * 2015-11-17 2017-05-25 삼성에스디아이 주식회사 Rechargeable battery
US10177351B2 (en) 2015-11-17 2019-01-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
CN109983613A (en) * 2017-08-11 2019-07-05 株式会社Lg化学 Electrode assembly and its manufacturing method and secondary cell including the electrode assembly
US11183737B2 (en) 2017-08-11 2021-11-23 Lg Chem, Ltd. Electrode assembly, method of manufacturing the same and secondary battery including the same
CN109983613B (en) * 2017-08-11 2022-06-07 株式会社Lg化学 Electrode assembly, method of manufacturing the same, and secondary battery including the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100821856B1 (en) Secondary Battery with Advanced Safety
US11437683B2 (en) Battery cell of venting structure using taping
KR100496305B1 (en) Pouched-type lithium secondary battery and the fabrication method thereof
KR100944987B1 (en) Secondary Battery Having Sealing Portion of Novel Structure
KR100891383B1 (en) Pouch type secondary battery
US20190372083A1 (en) Battery module having structure breaking connector by using venting gas
KR102056363B1 (en) Battery Cell
KR20040054128A (en) Pouched-type lithium secondary battery
KR101123061B1 (en) Secondary Battery of Improved Safety
KR100515833B1 (en) Jelly-roll type electrode assembly and secondary battery applying the same
US8551633B2 (en) Secondary battery
KR20140094205A (en) Rechargeable battery
KR101292284B1 (en) Secondary Battery Having Sealing Portion of Novel Structure
KR101261243B1 (en) Battery Cell Containing Protection Type of Modified Structure And Battery Module Employed with the Same
KR101156331B1 (en) Electrode assembly, method for fabricating the electrode assembly and secondary battery including the electrode assembly
KR20070104689A (en) Secondary battery of improved safety employing electrode assembly covered with separator film
KR20140013266A (en) Secondary battery empolyed with battery case having groove
KR101655275B1 (en) Secondary battery including layered welding zone having PTC-characteristics and Manufacturing method thereof
KR101368236B1 (en) Secondary battery having a plastic-bag, and manufacturing the same
KR102368085B1 (en) Rechargeable battery having connecting member
KR20130122550A (en) Battery module of improved safety
KR101156963B1 (en) Secondary Battery Employed with Electrode Lead of PTC
KR102143626B1 (en) Secondary
KR100428974B1 (en) Secondary battery applying safety device
KR100858789B1 (en) Electrochemical Cell of Improved Safety Containing Damping Part by Heating Fusion to Separator

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application