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KR20150130002A - Case for Secondary Battery with High Formability and Method of Manufacturing the Same - Google Patents

Case for Secondary Battery with High Formability and Method of Manufacturing the Same Download PDF

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KR20150130002A
KR20150130002A KR1020140056984A KR20140056984A KR20150130002A KR 20150130002 A KR20150130002 A KR 20150130002A KR 1020140056984 A KR1020140056984 A KR 1020140056984A KR 20140056984 A KR20140056984 A KR 20140056984A KR 20150130002 A KR20150130002 A KR 20150130002A
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barrier layer
secondary battery
thickness
electrode assembly
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황원필
김상훈
유형균
황수지
정상석
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention relates to a case for a secondary battery, formed of a laminate sheet including an outer cover layer, formed of a weatherproof polymer, an inner sealant layer, formed of a thermal fusion polymer, and a barrier layer placed between the outer cover layer and the inner sealant layer. The case for a secondary battery includes: a first case with a first storage part storing electrolyte and electrode assembly and a first sealing part, extended from an outer part of the first storage part; and a second case sealing the battery case by being combined with the first sealing part of the first case. The first storage part comprises a base part, in which the electrode assembly is installed; first side walls surrounding sides of the electrode assembly; first lower edges connected from the base part to the first side walls; and first upper edges connected from the first side walls to the first sealing part. The thickness of the barrier layer of the laminate sheet, corresponding to one among the first upper and lower edges, is 70 to 110% of the thickness of barrier layers of the other edges.

Description

고성형성을 갖는 이차전지용 케이스 및 이의 제조방법{Case for Secondary Battery with High Formability and Method of Manufacturing the Same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a case for a secondary battery having a high-

본 발명은 고성형성을 갖는 이차전지용 케이스 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a case for a secondary battery having a high-quality formation and a method for manufacturing the same.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 최근에는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV)의 동력원으로서 이차전지의 사용이 실현화되고 있어 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 높은 방전 전압 및 출력 안정성의 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.As technology development and demand for mobile devices have increased, the demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing. In recent years, the use of secondary batteries as a power source for electric vehicles (EV) and hybrid electric vehicles (HEV) Among such secondary batteries, there is a high demand for a lithium secondary battery having a high energy density, a high discharge voltage and an output stability.

이러한 리튬 이차전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 또한, 리튬 이차전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다.Such a lithium secondary battery mainly uses a lithium-based oxide as a positive electrode active material and a carbonaceous material as a negative electrode active material. The lithium secondary battery is manufactured in various shapes. Typical shapes include a cylindrical shape, a square shape, and a pouch shape.

이와 같은 리튬 이차전지의 구성을 파우치형을 기준으로 간략하게 설명하면, 파우치형 이차전지는 크게 전극조립체와, 상기 전극조립체를 수용하여 밀봉되는 파우치 케이스를 포함해 이루어진다.The pouch-type secondary battery includes a pouch case and an electrode assembly. The pouch case is sealed to receive and seal the electrode assembly.

상기 전극조립체는 음극 집전체에 음극활물질이 도포되는 음극과, 양극 집전체에 양극활물질이 도포되는 양극, 그리고 상기 음극과 양극의 사이에 개재되는 분리막을 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 분리막은 중합체로 이루어진 고체형 막이며, 이와 같은 분리막은 상기 양극과 음극을 절연하는 기능 이외에, 상기 양극과 음극의 사이에서 리튬 이온의 이동을 가능하게 한다. The electrode assembly includes a negative electrode to which the negative electrode active material is applied to the negative electrode collector, a positive electrode to which the positive electrode active material is applied, and a separator interposed between the negative electrode and the positive electrode. The separation membrane is a solid-type membrane made of a polymer. In addition to the function of insulating the anode and the cathode, the separation membrane enables the lithium ion to move between the anode and the cathode.

상기 파우치 케이스는 상기 전극조립체의 수용공간을 형성한 하부 케이스와, 이와 같은 하부 케이스에 사방 단부에 결합되는 사방 단부를 갖는 상부 케이스를 포함하여 이루어진다. 여기서, 하부 케이스는 통상 딥 드로잉 성형에 의해 그 내측에 상기 전극조립체의 수납부를 갖는 형태로 성형되고, 상·하부 케이스의 사방 단부 간의 결합은 통상 열접합 방식으로 이루어진다. The pouch case includes a lower case defining a receiving space for the electrode assembly, and an upper case having four ends connected to the four ends of the lower case. Here, the lower case is usually formed into a shape having the accommodating portion of the electrode assembly inside thereof by deep drawing molding, and the joints between the four ends of the upper and lower cases are usually formed by thermal bonding.

도 1에는 이러한 종래 파우치 케이스의 단면도와 하나의 엣지의 확대도가 모식적으로 도시되어 있다.Fig. 1 schematically shows a cross-sectional view of such a conventional pouch case and an enlarged view of one edge.

도 1을 참조하면, 파우치 케이스(10)는 내후성 고분자로 이루어지는 외부 피복층(11), 열융착성 고분자로 이루어지는 내부 실란트층(12), 및 상기 외부 피복층과 내부 실란트 층의 사이에 개재되는 베리어층(13)을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있다.1, the pouch case 10 includes an outer coating layer 11 made of a weather-resistant polymer, an inner sealant layer 12 made of a heat-sealable polymer, and a barrier layer 12 interposed between the outer coating layer and the inner sealant layer. (13). ≪ / RTI >

이러한 파우치 케이스(10)은 상기에서 언급한 바와 같은 딥 드로잉 성형에 의해 내측에 전극조립체를 내장하는 수납부(20)를 형성하는데, 이때, 상기 성형 가공에 의해 파우치 케이스(10)의 수납부(20)의 엣지들(점선으로 표시)의 베리어층(13)의 두께(t1)가 그 이외의 베리어층(13)의 두께(t2)보다 얇게 된다.The pouch case 10 is formed by the deep drawing forming process as described above. The electrode pouch case 10 is formed with the electrode assembly inside the pouch case 10 The thickness t1 of the barrier layer 13 at the edges of the barrier layer 13 (indicated by the dotted line) is thinner than the thickness t2 of the other barrier layers 13.

따라서, 상기 부분의 베리어층은 강도가 비교적 약하고, 변형의 가능성이 크므로, 외부 충격 등에 의해 쉽게 크랙 또는 핀홀과 같은 균열이 발생하여 전해액 및 수분의 베리어 역할을 충분히 수행하지 못하며 전지 안전성을 저하시키는 문제가 있다.Therefore, since the barrier layer is relatively weak in strength and has a high possibility of deformation, cracks such as cracks or pinholes are easily generated by an external impact or the like, failing to sufficiently perform the role of a barrier for an electrolyte and moisture, there is a problem.

반면, 상기 성형 가공에 의한 문제점을 해결하기 위해 전체적으로 베리어층의 두께를 증가시키면 전체적인 라미네이트 시트의 두께가 증가하여, 수납부의 공간이 좁아지고, 이에 전지의 에너지 밀도 측면에서 바람직하지 않고, 파우치 제작의 재료 원가가 매우 상승하는 문제가 있다.On the other hand, if the thickness of the barrier layer as a whole is increased in order to solve the problems caused by the molding process, the thickness of the entire laminate sheet is increased to narrow the space of the storage portion, which is not preferable from the viewpoint of energy density of the battery. There is a problem that the material cost of the material is very high.

따라서, 상기 성형 가공에 의한 문제점을 해결하면서도, 전지의 에너지 밀도와 제조 원가 측면에서 효율적인 파우치 케이스의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to develop a pouch case that is efficient in terms of energy density and manufacturing cost of the battery, while solving the problems caused by the above-described molding process.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 발명의 목적은, 라미네이트 시트로 이루어진 이차전지용 케이스를 제조하기 위한 성형 가공시 수납부의 엣지들에서 베리어층의 두께가 얇아지는 문제를 해결하여, 전지 안전성을 확보하면서도 케이스의 제조 원가 상승과 전지의 에너지 밀도 저하의 최소화가 가능한 이차전지용 케이스를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to solve the problem that the thickness of the barrier layer is thinned at the edges of the housing part during the molding process for manufacturing a case for a secondary battery composed of a laminate sheet, Which can minimize the energy density degradation of the secondary battery.

따라서, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지용 케이스는, 내후성 고분자로 이루어진 외부 피복층, 열융착성 고분자로 이루어진 내부 실란트층, 및 상기 외부 피복층과 내부 실란트 층의 사이에 개재되는 베리어층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어진 이차전지용 케이스로서, 전극조립체와 전해질을 수납하는 제 1 수납부와 상기 제 1 수납부의 외주로부터 연장된 제 1 밀봉부를 포함하는 제 1 케이스, 및 상기 제 1 케이스의 제 1 밀봉부에 결합하여 전지 케이스를 밀봉하는 제 2 케이스를 포함하며, 상기 제 1 수납부는, 전극조립체가 그 상부에 탑재되는 기저부와 전극조립체의 측면들을 감싸는 제 1 측벽부들; 상기 기저부에서 제 1 측벽부들로 이어지는 제 1 하부 엣지들과 상기 제 1 측벽부들에서 제 1 밀봉부로 이어지는 제 1 상부 엣지들로 구성되어 있고, 상기 제 1 하부 엣지들과 제 1 상부 엣지들 중 적어도 하나의 부위에 대응되는 라미네이트 시트의 베리어층의 두께는 상기 부위 이외의 베리어층의 두께 대비 70 내지 110%인 것을 특징으로 한다.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein, there is provided a secondary battery case comprising: an outer coating layer made of a weatherproof polymer; an inner sealant layer made of a heat sealable polymer; and a barrier interposed between the outer coating layer and the inner sealant layer A first case including a first housing portion for housing the electrode assembly and the electrolyte and a first sealing portion extending from an outer periphery of the first housing portion, And a second case for sealing the battery case by being coupled to the first sealing portion of the electrode assembly, wherein the first receiving portion includes: first sidewall portions surrounding a bottom portion of the electrode assembly on which the electrode assembly is mounted and sides of the electrode assembly; Wherein the first lower edges and the first upper edges extend from the base to the first sidewalls and the first sidewalls extend from the first sidewalls to the first seal, The thickness of the barrier layer of the laminate sheet corresponding to one region is 70 to 110% of the thickness of the barrier layer other than the region.

이때, 상기 제 2 케이스는 제 1 케이스의 밀봉부 일부로부터 연장되어 있는 구조일 수도 있고, 또는 제 1 케이스와 서로 분리되어 있는 독립된 부재일 수 있어, 그 형상에 한정되지 아니한다.At this time, the second case may be a structure extending from a part of the sealing portion of the first case, or may be a separate member separated from the first case, and the shape is not limited thereto.

또한, 상기 수납부는 케이스의 일측에 전극조립체에 대응하는 크기로 형성될 수도 있고, 케이스의 양측에 형성될 수도 있으므로, 하나의 예에서, 상기 제 2 케이스는 수납부가 없이 평평한 구조로 이루어질 수 있고, 또 다른 예에서, 상기 제 2 케이스는, 전극조립체와 전해질을 수납하는 제 2 수납부와 상기 제 2 수납부로부터 연장되는 제 2 밀봉부를 포함하도록 구성될 수 있다.The housing may be formed in a size corresponding to the electrode assembly on one side of the case and may be formed on both sides of the case. Thus, in one example, the second case may have a flat structure without a housing portion, In another example, the second case may be configured to include a second housing portion for housing the electrode assembly and the electrolyte, and a second sealing portion extending from the second housing portion.

상기 제 2 케이스가 제 2 수납부를 포함하는 경우에는, 제 1 수납부와 유사하게, 상기 제 2 수납부는 전극조립체가 그 하부에 위치하는 천정부와 전극조립체의 측면을 감싸는 제 2 측벽부들; 상기 천정부에서 제 2 측벽부들로 이어지는 제 2 상부 엣지들과 상기 제 2 측벽부들에서 제 2 밀봉부로 이어지는 제 2 하부 엣지들로 구성되어 있고, 상기 제 2 상부 엣지들과 제 2 하부 엣지들 중 적어도 하나의 부위에 대응되는 라미네이트 시트의 베리어층의 두께는 상기 부위 이외의 베리어층의 두께 대비 70 내지 110%일 수 있다.In a case where the second case includes the second receiving portion, the second receiving portion includes second ceiling portions surrounding the electrode assembly and the side of the electrode assembly, the second ceiling portions having the electrode assembly positioned below the second receiving portion; And second bottom edges extending from the ceiling portion to the second sidewall portions and second sealing portions extending from the second sidewall portions, wherein at least one of the second upper edges and the second bottom edges The thickness of the barrier layer of the laminate sheet corresponding to one region may be 70 to 110% of the thickness of the barrier layer other than the above region.

여기서, 상기 케이스를 기준으로 한 기저부, 천정부, 측벽부와 같은 용어는 전극조립체가 내장되는 방향을 기준으로 내장방향에 존재하는 면을 기저부, 내장방향의 반대방향에 존재하는 면을 천정부, 내장방향의 수직방향에 존재하는 면으로서, 전극탭이 형성되어 있는 전극조립체의 측면을 감싸는 면을 측벽부로 정의한 것이다. Herein, terms such as a base, a ceiling, and a sidewall with reference to the case are referred to as a base, a surface existing in the built-in direction and a surface existing in a direction opposite to the built-in direction, And the side surface of the electrode assembly in which the electrode tab is formed is defined as a side wall portion.

케이스의 수납부가 어떤 형태로 형성되든지 간에, 상기 엣지들에 대응되는 라미네이트 시트의 베리어층의 두께는 상기에서 언급한 바와 같이, 상기 부위 이외의 베리어층의 두께 대비 70 내지 110%일 수 있으며, 더욱 상세하게는, 90 내지 100%일 수 있다.Regardless of the form of the housing part of the case, the thickness of the barrier layer of the laminate sheet corresponding to the edges may be 70 to 110% of the thickness of the barrier layer other than the above- In detail, it may be 90 to 100%.

한편, 라미네이트 시트를 수납부의 깊이가 약 10mm 이상이 되도록, 구체적으로 10mm 내지 15mm로 딥 드로잉 성형하는 경우, 평균 라미네이트 시트의 베리어층의 두께는 15 마이크로미터 내지 30마이크로미터일 수 있는 바, 이 경우 상기 엣지들에 대응되는 라미네이트 시트의 베리어층의 두께는 15 마이크로 미터 이상, 상세하게는, 20 마이크로미터 이상일 수 있고, 더욱 상세하게는 20 마이크로미터 이상 30 마이크로미터 이하일 수 있다.On the other hand, in the case where the laminate sheet is deep-drawn with a depth of about 10 mm or more, specifically 10 mm to 15 mm, the thickness of the barrier layer of the average laminate sheet may be 15 to 30 micrometers. The thickness of the barrier layer of the laminate sheet corresponding to the edges may be 15 micrometers or more, specifically 20 micrometers or more, more specifically 20 micrometers or more and 30 micrometers or less.

상기 범위를 벗어나, 수납부의 엣지들에 대응되는 라미네이트 시트의 베리어층의 두께가 상기 부위 이외의 베리어층의 두께 대비 70% 미만인 경우, 또는 상기 엣지들에 대응되는 라미네이트 시트의 베리어층의 두께가 15 마이크로미터 미만인 경우에는 종래 케이스와 크게 다르지 않아, 본 발명이 해결하고자 한 엣지부의 취약성을 그대로 포함하게 되고, 110%를 초과하는 경우, 또는 30 마이크로미터를 초과하는 경우에는, 상대적으로 수납부의 공간이 좁아지는 바, 에너지 밀도가 저하되고 이와 같이 구성하기 위한 케이스의 제조 원가가 상승하므로 바람직하지 않다.If the thickness of the barrier layer of the laminate sheet corresponding to the edges of the storage portion is less than 70% of the thickness of the barrier layer other than the above portion, or the thickness of the barrier layer of the laminate sheet corresponding to the edges is When the thickness is less than 15 micrometers, the present invention is not significantly different from the conventional case. Therefore, the present invention includes the weakness of the edge portion intact. When the thickness exceeds 110% or exceeds 30 micrometers, As the space is narrowed, the energy density is lowered and the manufacturing cost of the case for such a construction is increased, which is not preferable.

일반적으로 이차전지에는 전지의 제조 과정에서 발생 또는 유입된 수분이 미량 포함되어 있고, 또한 라미네이트 시트로 이루어진 케이스의 경우, 밀봉부위 등을 통해 외부로부터 수분이 침투할 수 있다. 이러한 수분은 전지 내에서 전해액 중의 리튬염이나 전극 활물질 등과 반응하여 전지 성능을 저하시킬수 있고, 특히 HF를 발생시키는 바 고온 안전성에 심각한 문제를 유발한다.Generally, the secondary battery contains a small amount of water generated or introduced during the manufacturing process of the battery, and in the case of a case made of a laminate sheet, moisture can permeate from the outside through a sealing portion or the like. Such moisture reacts with the lithium salt or the electrode active material in the electrolyte in the battery, thereby deteriorating the battery performance. In particular, HF is generated, which causes serious problems in high temperature safety.

구체적으로 살펴보면, 예를 들어, 전해액에 LiPF6 리튬염이 포함되어 있는 경우, LiPF6는 Li+와 PF6 - 이온 형태로 존재해야 하지만, 의도와는 달리 부반응이 일어나서 그 부산물로 불안정한 PF5가 생성되며, 이는 전해액에 미량으로 존재하는 H2O와 반응하여 HF를 형성한다. HF는 SEI 층을 파괴시키며, 양극의 분해(dissolution)를 야기시키고, 이러한 현상은 고온에서 더욱 현저하게 발생한다. 전해질로 사용되는 리튬염의 종류에 따라 HF 이외에 HF, HCl, HBr, HI 등의 물질들이 생성되어 산(Acid)으로서 HF와 같은 작용을 할 수 있는 문제가 있다.Specifically looking, for example, if it contains LiPF 6 lithium salt in the electrolyte, LiPF 6 is Li + and PF 6 - should be present in ionic form, but rose up the contrast to the intended side reactions is unstable PF 5 in the by-product Which reacts with H 2 O present in trace amounts in the electrolyte to form HF. HF destroys the SEI layer, causing dissolution of the anode, and this phenomenon occurs more prominently at high temperatures. HF, HCl, HBr, HI and the like are generated in addition to HF depending on the type of lithium salt used as the electrolyte, which can act as an acid as HF.

또한, 전해액의 부반응과 같은 이유로 전해액이 고갈되는 경우에는 리튬의 이동에 제한이 생기고, 이에 이차전지의 수명 특성이 현저하게 떨어지는 문제가 있다. Further, when the electrolyte is depleted for the same reason as the side reaction of the electrolyte solution, there is a limitation in the movement of lithium, and there is a problem that the lifetime characteristics of the secondary battery are remarkably deteriorated.

따라서, 이차전지에서 전해액의 손실 및 케이스 내로의 수분의 침투를 방지하는 것은 매우 중요하며, 이에 본 출원의 발명자들은 라미네이트 시트의 딥 드로잉 성형으로 인해 발생하는 수납부의 취약부 생성을 방지하는 것이 매우 중요함을 확인하였고, 이에 상기와 같은 구조의 본 발명을 완성하였다. Therefore, it is very important to prevent the loss of the electrolyte and the penetration of moisture into the case in the secondary battery. Therefore, it is very important for the inventors of the present application to prevent the generation of weak portions of the receiving portion caused by the deep drawing molding of the laminated sheet Thus, the present invention having the above structure is completed.

즉, 본 발명은, 라미네이트 시트의 딥 드로잉의 성형 가공 후에도 전극조립체가 내장되는 수납부의 엣지들에 대응되는 라미네이트 시트의 베리어층의 두께가 그 이외의 베리어층의 두께와 유사하도록 구성함으로써, 외부 충격 등에 의한 크랙 또는 핀홀과 같은 균열의 발생을 막아, 전해액의 손실 및 수분의 침투를 방지함으로써 전지 성능을 향상시키는 동시에, 전지 안전성을 확보할 수 있다.That is, the present invention is configured such that even after the deep drawing forming process of the laminate sheet, the thickness of the barrier layer of the laminate sheet corresponding to the edges of the storage portion in which the electrode assembly is embedded is similar to the thickness of the other barrier layers, It is possible to prevent cracks such as impacts or cracks such as pinholes from being generated and to prevent the loss of the electrolytic solution and the penetration of moisture, thereby improving battery performance and ensuring battery safety.

이와 같은 구조의 케이스를 형성하기 위한 방법으로서 본 발명은, 하나의 구체적인 예에서, 상기 라미네이트 시트의 전지케이스로의 성형 이전에, 엣지들로 변형될 부위의 라미네이트 시트의 두께를 보강하는 구조로 이루어질 수 있다. As a method of forming a case of such a structure, in one specific example, a structure for reinforcing the thickness of a laminate sheet at a portion to be deformed into edges before molding the laminate sheet into a battery case .

상기 두께의 보강은 베리어층의 제조시 연신 압력을 달리하여 두께를 다르게 하거나, 베리어층과 동일한 소재의 추가 부재의 접합으로 이루어질 수 있다. 즉, 베리어층의 두께 보강에 의해 이루어질 수 있다. 여기서 상기 연신 압력을 달리하여 두께를 다르게 하는 구성은, 엣지들로 변형될 부위 이외의 부분은 종래 베리어층의 제조 과정과 동일하게 하되, 엣지들로 변형될 부위 부분에서는 그 연신 압력을 줄여 그 두께를 두껍게 형성함으로써 가능할 수 있고, 상기 추가 부재의 접합은 열용접, 플라즈마 증착, 및 고전압 웰딩으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 방법에 의해 이루어질 수 있다. The thickness may be reinforced by varying the thickness by varying the stretching pressure at the time of manufacturing the barrier layer, or by joining additional members of the same material as the barrier layer. That is, it can be achieved by reinforcing the thickness of the barrier layer. Here, in the construction in which the stretching pressure is varied to have a different thickness, the portion other than the portion to be deformed by the edges is formed in the same manner as the conventional barrier layer manufacturing process. In the portion to be deformed by the edges, And the joining of the additional member may be accomplished by any one of the methods selected from the group consisting of thermal welding, plasma deposition, and high-voltage welding.

이와 같이 엣지들로 변형될 부위의 라미네이트 시트의 두께를 보강하면, 성형 전에 엣지들로 변형될 부위의 두께가 더 두꺼운 상태로 성형되므로, 딥 드로잉의 성형에 의해 엣지부들의 연신이 많이 일어나는 경우에도, 그 이외의 부위와 비교하여 크게 얇아지지 않는 바, 상기 문제점들을 해결할 수 있다.If the thickness of the laminate sheet to be deformed by the edges is reinforced as described above, the thickness of the portion to be deformed by the edges before molding is formed to be thicker. Therefore, even if the drawing of the edge portions is caused by the deep drawing molding , It does not become much thinner than the other portions, and the above problems can be solved.

한편, 상기 베리어층은 가스, 습기 등 이물질의 유입 내지 누출을 방지하는 기능 이외에 케이스의 강도를 향상시키는 기능을 발휘할 수 있도록, 하나의 구체적인 예에서, 금속층일 수 있고, 상기 상기 금속층은, 예를 들어, 알루미늄, 철, 구리, 주석, 니켈, 코발트, 은, 스테인레스, 및 티탄으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 이들의 합급일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. Meanwhile, the barrier layer may be a metal layer in one specific example so as to exhibit a function of improving the strength of the case, in addition to a function of preventing foreign matter such as gas and moisture from leaking or leaking. For example, it may be one or a combination of aluminum, iron, copper, tin, nickel, cobalt, silver, stainless steel, and titanium.

상기 외부 피복층은 외부 환경으로부터 우수한 내성을 가져야 하므로, 소정 이상의 인장강도와 내후성을 가지는 내후성 고분자로 이루어지며, 상기 내후성 고분자는 폴리에틸렌프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 또는 나일론일 수 있다.The outer coating layer is made of a weather resistant polymer having a predetermined tensile strength and weather resistance so as to have excellent resistance to the external environment. The weather resistant polymer may be polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), or nylon.

상기 내부 실란트층은 열융착성(열접착성)을 가지고, 전해액의 침입을 억제하기 위해 흡습성이 낮으며, 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 열융착성 고분자로 이루어지며, 상기 열융착성 고분자는 폴리올레핀(polyolefin)일 수 있고, 더욱 바람직하게는 무연신 폴리프로필렌(cPP)일 수 있다.Wherein the inner sealant layer is made of a heat-sealable polymer having a low heat-sealability (thermal adhesiveness) and low hygroscopicity so as to suppress the penetration of an electrolytic solution and which is not expanded or eroded by an electrolytic solution, It may be a polyolefin, and more preferably, it may be an unoriented polypropylene (cPP).

본 발명은 또한, 상기 이차전지용 케이스를 제조하는 방법으로서, The present invention also provides a method of manufacturing the secondary battery case,

(i) 케이스로의 성형시 엣지들로 변형될 베리어층의 두께를 부분 보강한 라미네이트 시트를 제조하는 과정; 및(i) fabricating a laminate sheet partially reinforced with a thickness of a barrier layer to be deformed into edges when forming into a case; And

(ii) 상기 라미네이트 시트를 딥 드로잉 성형하여 전극조립체와 전해질을 수납하는 제 1 수납부와 상기 제 1 수납부로부터 연장되는 제 1 밀봉부를 포함하는 제 1 케이스 및 제 2 케이스를 제조하는 과정;(ii) fabricating a first case and a second case including a first housing part for housing the electrode assembly and the electrolyte, and a first sealing part extending from the first housing part, by deep drawing the laminate sheet;

을 포함하는 이차전지용 케이스의 제조방법을 제공한다. The present invention also provides a method of manufacturing a case for a secondary battery.

여기서, 상기 베리어층의 부분 두께 보강의 방법 및 그 구체적인 예들, 그리고 제 2 케이스의 구조 등은 상기에서 설명한 바와 같다. Here, the method of reinforcing the partial thickness of the barrier layer, specific examples thereof, and the structure of the second case are as described above.

본 발명은 또한 상기 이차전지용 케이스; 전극조립체; 및 전해질;을 포함하는 이차전지를 제공하며, 상기 이차전지는 특별히 한정되지 아니하고, 상세하게는, 리튬염을 포함하는 전해액이 전극조립체에 함침되어 있는, 이른바, 리튬 이차전지일 수 있다.The present invention also relates to a case for the secondary battery; An electrode assembly; And the electrolyte. The secondary battery is not particularly limited and may be a so-called lithium secondary battery in which an electrolyte solution containing a lithium salt is impregnated into the electrode assembly.

상기 전극조립체는 충방전이 가능할 수 있도록 양극과 음극으로 구성되어 있으며, 예를 들어, 양극과 음극이 분리막을 사이에 두고 적층된 구조로서 폴딩형(젤리-롤) 방식, 스택형 방식 또는 스택/폴딩형 방식으로 이루어져 있다. 상기 전극조립체의 양극과 음극은 그것의 전극 탭이 직접 전지의 외부로 돌출된 형태이거나, 또는 상기 전극 탭이 별도의 리드에 접속되어 전지의 외부로 돌출된 형태일 수 있다. The electrode assembly is composed of an anode and a cathode so that charging and discharging can be performed. For example, a structure in which an anode and a cathode are stacked with a separator interposed therebetween may be a folding (jelly-roll) Folding type. The positive electrode and the negative electrode of the electrode assembly may have a shape in which the electrode tab protrudes directly out of the battery, or the electrode tab may be connected to a separate lead to protrude to the outside of the battery.

상기 양극은 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조 및 프레싱하여 제조되며, 필요에 따라서는 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The anode is prepared by applying a mixture of a cathode active material, a conductive material and a binder on a cathode current collector, followed by drying and pressing. If necessary, a filler may be further added to the mixture.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테리인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다. The cathode current collector generally has a thickness of 3 to 500 mu m. Such a positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical changes in the battery. Examples of the positive electrode current collector include stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, aluminum or stainless steel A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like may be used. The current collector may have fine irregularities on the surface thereof to increase the adhesive force of the cathode active material, and various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric are possible.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1 - xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2 - xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; LiNixMn2 - xO4로 표현되는 스피넬 구조의 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The cathode active material may be a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2 -x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2 and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; Formula LiNi 1 - x M x O 2 ( where, the M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, x = 0.01 ~ 0.3 Im) Ni site type lithium nickel oxide which is represented by; Formula LiMn 2 - x M x O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, x = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); A lithium manganese composite oxide having a spinel structure represented by LiNi x Mn 2 - x O 4 ; LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the cathode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component which assists in bonding of the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture containing the cathode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for suppressing the expansion of the anode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. Examples of the filler include olefin polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

상기 음극은 음극 집전체 상에 상기 음극 활물질을 도포, 건조 및 프레싱하여 제조되며, 필요에 따라 상기에서와 같은 도전재, 바인더, 충진제 등이 선택적으로 더 포함될 수 있다. The negative electrode is prepared by coating, drying and pressing the negative electrode active material on the negative electrode current collector, and may optionally further include a conductive material, a binder, a filler, and the like as described above.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The negative electrode current collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 mu m. Such an anode current collector is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, and examples of the anode current collector include copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, a surface of copper or stainless steel A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like, an aluminum-cadmium alloy, or the like can be used. In addition, like the positive electrode collector, fine unevenness can be formed on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams and nonwoven fabrics.

상기 음극 활물질은, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1 - xMeyOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me: Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, 및 Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.Examples of the negative electrode active material include carbon such as non-graphitized carbon and graphite carbon; Li x Fe 2 O 3 (0 ≤ x ≤ 1), Li x WO 2 (0 ≤ x ≤ 1), Sn x Me 1 - x Me y O z (Me: Mn, Fe, Pb, , B, P, Si, Group 1, Group 2 and Group 3 elements of the periodic table, Halogen, 0 <x <1> 1 <y> 3, 1 <z <8); Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin alloy; SnO, SnO 2, PbO, PbO 2, Pb 2 O 3, Pb 3 O 4, Sb 2 O 3, Sb 2 O 4, Sb 2 O 5, GeO, GeO 2, Bi 2 O 3, Bi 2 O 4, And Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.

상기 바인더와 도전재 및 필요에 따라 첨가되는 충진제는 양극에서의 설명과 동일하다.The binder, the conductive material, and the filler added as necessary are the same as those in the anode.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separation membrane is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 mu m and the thickness is generally 5 to 300 mu m. Such separation membranes include, for example, olefinic polymers such as polypropylene, which are chemically resistant and hydrophobic; A sheet or nonwoven fabric made of glass fiber, polyethylene or the like is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.

상기 전해질은 리튬염 함유 비수계 전해질일 수 있으며, 상기 리튬염 함유 비수계 전해질은 비수 전해액과 리튬염으로 이루어져 있고, 비수 전해액으로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용되지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The electrolyte may be a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt. The non-aqueous electrolyte containing the lithium salt is composed of a non-aqueous electrolyte and a lithium salt. Non-aqueous organic solvents, organic solid electrolytes, inorganic solid electrolytes, But is not limited thereto.

상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the non-aqueous organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma -Butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, triester phosphate, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate Nonionic organic solvents such as tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합제 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include a polymer electrolyte such as a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, an agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, A polymer containing an ionic dissociation group and the like may be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides, sulfates and the like of Li such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH and Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 can be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide.

또한, 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene Carbonate), PRS(Propene sultone) 등을 더 포함시킬 수 있다.For the purpose of improving the charge / discharge characteristics and the flame retardancy, the electrolytic solution is preferably mixed with an organic solvent such as pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, Benzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinones, N, N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrrole, 2-methoxyethanol, . In some cases, halogen-containing solvents such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability. In order to improve the high-temperature storage characteristics, carbon dioxide gas may be further added. FEC (Fluoro-Ethylene Carbonate, PRS (Propene sultone), and the like.

하나의 구체적인 예에서, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiN(SO2CF3)2 등의 리튬염을, 고유전성 용매인 EC 또는 PC의 환형 카보네이트와 저점도 용매인 DEC, DMC 또는 EMC의 선형 카보네이트의 혼합 용매에 첨가하여 리튬염 함유 비수계 전해액을 제조할 수 있다.In one specific example, LiPF 6, LiClO 4, LiBF 4, LiN (SO 2 CF 3) 2 , such as a lithium salt, a highly dielectric solvent of DEC, DMC or EMC Fig solvent cyclic carbonate and a low viscosity of the EC or PC of To a mixed solvent of linear carbonate to prepare a nonaqueous electrolyte solution containing a lithium salt.

본 발명은, 상기 이차전지를 단위전지로 포함하는 전지팩을 제공하고, 상기 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공한다.The present invention provides a battery pack including the secondary battery as a unit battery, and a device including the battery pack.

상기 디바이스의 구체적인 예로는 전지적 모터에 의해 동력을 받아 움직이는 파워 툴(power tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등을 포함하는 전기차; 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(electric golf cart); 전력저장용 시스템 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the device include a power tool which is powered by an electric motor and moves; An electric vehicle including an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), and the like; An electric motorcycle including an electric bike (E-bike) and an electric scooter (E-scooter); An electric golf cart; And a power storage system, but the present invention is not limited thereto.

이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.The structure and manufacturing method of such a device are well known in the art, so a detailed description thereof will be omitted herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지용 케이스는, 수납부를 형성하기 위한 딥 드로잉의 성형 가공 후에도 전극조립체가 내장되는 수납부의 엣지들에 대응되는 라미네이트 시트의 베리어층의 두께가 그 이외의 베리어층의 두께와 유사하도록 구성됨으로써, 외부 충격 등에 의한 크랙 또는 핀홀과 같은 균열의 발생을 막아, 전해액의 손실 및 수분의 침투를 방지함으로써 전지 성능을 향상시키는 동시에, 전지 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다. As described above, in the case of the secondary battery according to the present invention, the thickness of the barrier layer of the laminate sheet corresponding to the edges of the accommodating portion in which the electrode assembly is embedded after the deep drawing forming process for forming the accommodating portion, The thickness of the barrier layer is made to be similar to the thickness of the barrier layer, thereby preventing generation of cracks such as cracks or pinholes caused by an external impact or the like, preventing loss of the electrolyte solution and penetration of moisture, thereby improving battery performance and securing battery safety .

또한, 라미네이트 시트의 제작시, 수납부의 엣지들로 변형될 부위의 베리어층 두께만 보강되므로 제조 원가의 상승 및 에너지 밀도의 감소의 최소화가 가능한 효과가 있다.Further, at the time of manufacturing the laminated sheet, only the thickness of the barrier layer at the portion to be deformed by the edges of the storage portion is reinforced, so that an increase in manufacturing cost and a decrease in energy density can be minimized.

도 1은 종래 파우치 케이스의 단면도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지용 케이스의 단면도이다;
도 3은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 이차전지용 케이스의 단면도이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 제 1 케이스를 제조하는 방법의 모식도이다.
1 is a sectional view of a conventional pouch case;
2 is a sectional view of a case for a secondary battery according to an embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view of a case for a secondary battery according to another embodiment of the present invention;
4 is a schematic diagram of a method of manufacturing a first case according to one embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것으로 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지용 케이스의 단면도와 일부 엣지 부분을 확대한 확대도가 모식적으로 도시되어 있다.2 is a cross-sectional view of a case for a secondary battery according to an embodiment of the present invention and an enlarged view of an enlarged view of a part of the edge.

도 2를 참조하면, 상기 케이스(100)는 라미네이트 시트(200)로 이루어져 있고, 전극조립체와 전해질을 수납하는 제 1 수납부(111)와 제 1 수납부(111)의 외주로부터 연장된 제 1 밀봉부(112)를 포함하는 제 1 케이스(110), 및 제 1 케이스(110)의 제 1 밀봉부(112)에 결합하여 케이스(100)를 밀봉하는 제 2 케이스(120)를 포함하며, 제 1 수납부(111)는, 전극조립체가 그 상부에 탑재되는 기저부(111a)와 전극조립체의 측면들을 감싸는 제 1 측벽부들(111b, 111c); 기저부(111a)에서 제 1 측벽부들(111b, 111c)로 이어지는 제 1 하부 엣지들(111d, 111e)과 제 1 측벽부들(111b, 111c)에서 제 1 밀봉부(112)로 이어지는 제 1 상부 엣지들(111f, 111g)로 구성되어 있다.2, the case 100 is formed of a laminate sheet 200 and includes a first housing portion 111 for housing the electrode assembly and the electrolyte, a first housing portion 111 for housing the electrode assembly and the electrolyte, A first case 110 including a sealing portion 112 and a second case 120 sealing the case 100 by being coupled to the first sealing portion 112 of the first case 110, The first housing part 111 includes a base part 111a on which the electrode assembly is mounted, first sidewalls parts 111b and 111c surrounding the sides of the electrode assembly; The first lower edges 111d and 111e extending from the base 111a to the first sidewall portions 111b and 111c and the first upper edge 112b extending from the first sidewall portions 111b and 111c to the first seal portion 112. [ (111f, 111g).

이때, 제 2 케이스(120)는 제 1 케이스(110)의 제 1 밀봉부의 일부(112a)로부터 연장되어 있는 구조로 이루어져 있고, 수납부가 없이 평평한 구조로 이루어져 있다.At this time, the second case 120 has a structure extending from a part 112a of the first sealing part of the first case 110, and has a flat structure without a storage part.

한편, 하나의 예로서, 오른쪽의 제 1 하부 엣지(111e) 부분을 확대한 확대도를 참조하면, 라미네이트 시트(200)는 외부 피복층(210)과, 베리어층(220)과, 내부 실란트층(230)으로 이루어져 있고, 외부 피복층(210)은 베리어층(220)의 상단면에 형성되어 있고, 내부 실란트층(230)은 베리어층(220)의 하단면에 형성되어 있다.Referring to an enlarged view of a portion of the first lower edge 111e on the right side as an example, the laminate sheet 200 includes an outer coating layer 210, a barrier layer 220, an inner sealant layer The outer coating layer 210 is formed on the upper surface of the barrier layer 220 and the inner sealant layer 230 is formed on the lower surface of the barrier layer 220.

확대도에서 볼 수 있듯이, 오른쪽의 제 1 하부 엣지(111e)에 대응되는 라미네이트 시트(200)의 베리어층(220)의 두께(T1)은 상기 부위 이외의 베리어층(220)의 두께(T2) 대비 70 내지 110%로 이루어져 있다.The thickness T1 of the barrier layer 220 of the laminate sheet 200 corresponding to the first lower edge 111e on the right side is smaller than the thickness T2 of the barrier layer 220 other than the above- And 70 to 110% in contrast.

구체적으로, 도 2 에서 제 1 수납부의 깊이(D1)가 약 10mm 이상이 되도록, 성형하는 경우, 상기 엣지들(111d, 111e, 111f, 111g)에 대응되는 라미네이트 시트(200)의 베리어층(220)의 두께는, 라미네이트 시트의 베리어층(220) 평균 두께와 유사한 15 마이크로 미터 이상, 상세하게는, 20 마이크로미터 이상, 더욱 상세하게는 20 마이크로미터 이상 30 마이크로미터 이하일 수 있다. More specifically, in the case of molding in such a manner that the depth D1 of the first accommodating portion is equal to or greater than about 10 mm in FIG. 2, the barrier layer of the laminate sheet 200 corresponding to the edges 111d, 111e, 111f, 220 may be equal to or more than 15 micrometers, more specifically, not less than 20 micrometers, more specifically, not less than 20 micrometers nor more than 30 micrometers, which is similar to the average thickness of the barrier layer 220 of the laminate sheet.

이러한 구성은 그 밖의 엣지들(111d, 111f, 111g)에도 적용될 수 있음을 물론이다.It goes without saying that this configuration can also be applied to other edges 111d, 111f, and 111g.

이와 같이, 본 발명은, 케이스를 라미네이트 시트의 딥 드로잉의 성형 가공 후에도 전극조립체가 내장되는 수납부의 엣지들에 대응되는 라미네이트 시트의 베리어층의 두께가 그 이외의 베리어층의 두께와 유사하도록 구성함으로써, 외부 충격 등에 의한 크랙 또는 핀홀과 같은 균열의 발생을 막아, 전해액의 손실 및 수분의 침투를 방지함으로써 전지 성능을 향상시키는 동시에, 전지 안전성을 확보할 수 있다.As described above, according to the present invention, the case is configured such that even after the deep drawing forming process of the laminate sheet, the thickness of the barrier layer of the laminate sheet corresponding to the edges of the storage portion in which the electrode assembly is embedded is similar to the thickness of the other barrier layers Thereby preventing the occurrence of cracks such as cracks or pinholes caused by an external impact or the like and preventing the loss of the electrolytic solution and the penetration of moisture, thereby improving battery performance and ensuring battery safety.

다만, 본 발명은 상기 도 2의 구성에 한정되는 것은 아니고, 다양한 변형예들이 가능하며, 본 발명에 따른 또 하나의 실시예로서 도 3에는 제 1 케이스와 제 2 케이스가 분리되어 있고, 제 2 케이스가 수납부를 포함하고 있는 구조로서 케이스(300)의 단면도와 일부 엣지 부분을 확대한 확대도가 모식적으로 도시되어 있다.However, the present invention is not limited to the configuration of FIG. 2, and various modifications are possible. In another embodiment according to the present invention, the first case and the second case are separated from each other in FIG. 3, A cross-sectional view of the case 300 and an enlarged view of a part of an edge portion are schematically shown as a structure including a case.

상기 케이스(300)는 라미네이트 시트(400)로 이루어져 있고, 전극조립체와 전해질을 수납하는 제 1 수납부(311)와 제 1 수납부(311)의 외주로부터 연장된 제 1 밀봉부(312)를 포함하는 제 1 케이스(310), 및 제 1 케이스(310)의 제 1 밀봉부(312)에 결합하여 케이스(300)를 밀봉하는 제 2 케이스(320)를 포함하며, 제 1 수납부(311)는, 전극조립체가 그 상부에 탑재되는 기저부(311a)와 전극조립체의 측면들을 감싸는 제 1 측벽부들(311b, 111c); 기저부(311a)에서 제 1 측벽부들(311b, 311c)로 이어지는 제 1 하부 엣지들(311d, 311e)과 제 1 측벽부들(311b, 311c)에서 제 1 밀봉부(312)로 이어지는 제 1 상부 엣지들(311f, 311g)로 구성되어 있다.The case 300 is formed of a laminate sheet 400 and includes a first accommodating portion 311 for accommodating the electrode assembly and the electrolyte and a first sealing portion 312 extending from the outer periphery of the first accommodating portion 311 And a second case 320 for sealing the case 300 by engaging with the first sealing portion 312 of the first case 310. The first case 310 and the second case 320 Includes a base 311a on which the electrode assembly is mounted and first sidewalls 311b and 111c surrounding the sides of the electrode assembly; The first lower edges 311d and 311e extending from the base 311a to the first sidewall portions 311b and 311c and the first upper edge 311b extending from the first sidewall portions 311b and 311c to the first seal 312, 311f and 311g.

이때, 제 2 케이스(320)는 제 1 케이스(310)와 서로 분리되어 있는 독립된 부재로서, 전극조립체와 전해질을 수납하는 제 2 수납부(321)와 상기 제 2 수납부(321)로부터 연장되는 제 2 밀봉부(322)를 포함하도록 구성되어 있다The second case 320 is an independent member separated from the first case 310 and includes a second housing portion 321 for housing the electrode assembly and the electrolyte and a second housing portion 321 extending from the second housing portion 321 And is configured to include a second sealing portion 322

더욱 구체적으로, 제 2 수납부(321)는 전극조립체가 그 하부에 위치하는 천정부(321a)와 전극조립체의 측면을 감싸는 제 2 측벽부들(321b, 321c); 상기 천정부(321a)에서 제 2 측벽부들(321b, 321c)로 이어지는 제 2 상부 엣지들(321d, 321e)과 제 2 측벽부들(321b, 321c)에서 제 2 밀봉부(322)로 이어지는 제 2 하부 엣지들(321f, 321g)로 구성되어 있다. More specifically, the second housing part 321 includes a ceiling part 321a on which the electrode assembly is located, and second side wall parts 321b and 321c surrounding the side surface of the electrode assembly. The second upper edges 321d and 321e extending from the ceiling portion 321a to the second sidewall portions 321b and 321c and the second upper edges 321d and 321e extending from the second sidewall portions 321b and 321c to the second sealing portion 322. [ And edges 321f and 321g.

한편, 하나의 예로서, 오른쪽의 제 2 상부 엣지(321e) 부분을 확대한 확대도를 참조하면, 라미네이트 시트(400)는 외부 피복층(410)과, 베리어층(420)과, 내부 실란트층(430)으로 이루어져 있고, 외부 피복층(410)은 베리어층(420)의 상단면에 형성되어 있고, 내부 실란트층(430)은 베리어층(420)의 하단면에 형성되어 있다.Referring to an enlarged view of a portion of the second upper edge 321e on the right side as an example, the laminate sheet 400 includes an outer coating layer 410, a barrier layer 420, an inner sealant layer The outer coating layer 410 is formed on the upper surface of the barrier layer 420 and the inner sealant layer 430 is formed on the lower surface of the barrier layer 420.

확대도에서 볼 수 있듯이, 오른쪽의 제 2 상부 엣지(321e)에 대응되는 라미네이트 시트(400)의 베리어층(420)의 두께(T3)은 상기 부위 이외의 베리어층(420)의 두께(T4) 대비 70 내지 110%로 이루어져 있다. The thickness T3 of the barrier layer 420 of the laminate sheet 400 corresponding to the second upper edge 321e on the right side is smaller than the thickness T4 of the barrier layer 420 other than the above- And 70 to 110% in contrast.

이러한 구성은 그 밖의 엣지들(311d, 311e, 311f, 311g, 321d, 321f, 321g))에도 적용될 수 있음을 물론이다.This configuration can also be applied to other edges 311d, 311e, 311f, 311g, 321d, 321f, and 321g.

다만 이 경우, 상기 도 2의 케이스(100)와는 다르게, 제 1 케이스(310)와 제 2 케이스 모두에 수납부들(311, 321)이 형성되어 있으므로 전극조립체의 크기에 대략 50% 정도 깊이가 되도록 수납부들(311, 321)을 성형하게 된다. In this case, unlike the case 100 of FIG. 2, the receiving portions 311 and 321 are formed in both the first case 310 and the second case, so that the depth of the electrode assembly is about 50% The receiving portions 311 and 321 are formed.

한편, 도 4에는, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 상기와 같이 엣지들에 대응하는 라미네이트 시트의 베리어층의 두께가 그 부위 이외의 베리어층의 두께와 유사한 구조의 케이스를 형성하기 위한 제조방법, 즉 상기 제 1 케이스와 같은 구조를 형성하기 위한 제조방법이 도시되어 있다. 4 shows a manufacturing method for forming a case having a structure in which the thickness of the barrier layer of the laminate sheet corresponding to the edges as described above according to an embodiment of the present invention is similar to the thickness of the barrier layer other than that portion That is, a manufacturing method for forming the same structure as the first case is shown.

도 4를 참조하면, 두 종류의 라미네이트 시트들(610, 620)이 도시되어 있고, 두 종류의 라미네이트 시트들(610, 620) 모두, 외부 피복층(613, 623)과, 베리어층(612, 622)과, 내부 실란트층(611, 623)을 포함하며, 엣지들로 변형될 부위의 라미네이트 시트의 두께가 보강된 구조로 이루어져 있다. 이와 관련하여, 도면에는 별도의 부호를 사용하여 도시하지는 않았지만, 베리어층의 두께가 보강된 부분이 딥 드로잉 공정 이후의 엣지들을 구성함은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있다.Referring to Figure 4, two types of laminate sheets 610 and 620 are shown and both types of laminate sheets 610 and 620, outer cover layers 613 and 623 and barrier layers 612 and 622 And internal sealant layers 611 and 623, and the thickness of the laminate sheet to be deformed by the edges is reinforced. In this regard, although it is not shown in the drawing by using a different numeral, those skilled in the art can readily recognize that the portion where the thickness of the barrier layer is reinforced constitutes the edges after the deep drawing process.

한편, 하나의 라미네이트 시트(610)는 베리어층(612)과 동일한 소재의 추가 부재(614)의 접합에 의해 두께를 보강하는 구조로 이루어져 있는 반면, 다른 하나의 라미네이트 시트(620)는 베리어층(622)의 제조시 연신 압력을 달리하여 두께를 다르게 함으로써 엣지들로 변형될 부위의 두께를 보강하므로 베리어층이 하나의 부재로 이루어져 있다. On the other hand, one laminate sheet 610 has a structure for reinforcing the thickness by joining an additional member 614 of the same material as the barrier layer 612, while the other laminate sheet 620 has a structure for reinforcing the thickness of the barrier layer 612 622), the thickness of the barrier layer is made up of one member since the thickness of the portion to be deformed by the edges is reinforced by varying the thickness by varying the stretching pressure.

여기서 상기 추가 부재의 접합은 열용접, 플라즈마 증착, 및 고전압 웰딩으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 방법에 의해 이루어질 수 있고, 상기 연신 압력을 달리하여 두께를 다르게 하는 구성은, 엣지들로 변형될 부위 이외의 부분은 종래 베리어층의 제조 과정과 동일하게 하되, 엣지들로 변형될 부위 부분에서는 그 연신 압력을 줄여 그 두께를 두껍게 형성함으로써 제조할 수 있다.Wherein the joining of the additional member may be accomplished by any one method selected from the group consisting of thermal welding, plasma deposition, and high voltage welding, and wherein the different thicknesses of the different stretching pressures are modified into edges The portion other than the portion can be manufactured in the same manner as in the conventional barrier layer manufacturing process, but in the portion to be deformed by the edges, the stretching pressure is reduced to form the thicker portion.

이후, 이러한 라미네이트 시트들(610, 620)을 딥 드로잉하여 수납부(631)를 갖는 케이스(630)를 제조한다. 이 경우, 도 4에서 보는 바와 같이, 엣지들에 대응되는 라미네이트 시트의 베리어층의 두께가 그 이외의 베리어층의 두께와 유사한 구조를 갖는다.Then, the case 630 having the storage portion 631 is manufactured by deep drawing the laminate sheets 610 and 620. In this case, as shown in Fig. 4, the thickness of the barrier layer of the laminate sheet corresponding to the edges has a structure similar to that of the other barrier layers.

즉, 도 4에서와 같이, 엣지들로 변형될 부위의 라미네이트 시트의 두께를 보강하면, 성형 전에 엣지들로 변형될 부위의 두께가 더 두꺼운 상태로 성형되므로, 딥 드로잉의 성형에 의해 케이스(630)의 엣지부들의 연신이 많이 일어나는 경우에도, 그 이외의 부위와 비교하여 크게 얇아지지 않는 바, 외부 충격 등에 의한 크랙 또는 핀홀과 같은 균열의 발생을 막아, 전해액의 손실 및 수분의 침투를 방지함으로써 전지 성능을 향상시키는 동시에, 전지 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.That is, as shown in FIG. 4, when the thickness of the laminate sheet to be deformed by the edges is reinforced, the thickness of the portion to be deformed by the edges before molding is formed to be thicker, Even if the elongation of the edge portions of the electrolyte membrane is often caused by elongation of the edge portions of the electrolyte membrane, it is not so thin as compared with the other portions, and cracks such as external impacts or cracks such as pinholes are prevented, The battery performance can be improved and the battery safety can be ensured.

또한, 라미네이트 시트의 제작시, 수납부의 엣지들로 변형될 부위의 베리어층 두께만 보강되므로 제조 원가의 상승 및 에너지 밀도의 감소의 최소화가 가능한 효과가 있다.
Further, at the time of manufacturing the laminated sheet, only the thickness of the barrier layer at the portion to be deformed by the edges of the storage portion is reinforced, so that an increase in manufacturing cost and a decrease in energy density can be minimized.

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 will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

Claims (22)

내후성 고분자로 이루어진 외부 피복층, 열융착성 고분자로 이루어진 내부 실란트층, 및 상기 외부 피복층과 내부 실란트 층의 사이에 개재되는 베리어층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어진 이차전지용 케이스로서,
전극조립체와 전해질을 수납하는 제 1 수납부와 상기 제 1 수납부의 외주로부터 연장된 제 1 밀봉부를 포함하는 제 1 케이스, 및 상기 제 1 케이스의 제 1 밀봉부에 결합하여 전지 케이스를 밀봉하는 제 2 케이스를 포함하며,
상기 제 1 수납부는, 전극조립체가 그 상부에 탑재되는 기저부와 전극조립체의 측면들을 감싸는 제 1 측벽부들; 상기 기저부에서 제 1 측벽부들로 이어지는 제 1 하부 엣지들과 상기 제 1 측벽부들에서 제 1 밀봉부로 이어지는 제 1 상부 엣지들로 구성되어 있고,
상기 제 1 하부 엣지들과 제 1 상부 엣지들 중 적어도 하나의 부위에 대응되는 라미네이트 시트의 베리어층의 두께는 상기 부위 이외의 베리어층의 두께 대비 70 내지 110%인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.
A case for a secondary battery comprising a laminate sheet comprising an outer coating layer made of a weather resistant polymer, an inner sealant layer made of a heat-sealable polymer, and a barrier layer interposed between the outer coating layer and the inner sealant layer,
A first case including a first housing portion for housing the electrode assembly and the electrolyte, and a first sealing portion extending from an outer periphery of the first housing portion; and a second case which is joined to the first sealing portion of the first case to seal the battery case And a second case,
The first housing part includes a first sidewall part surrounding a side of the electrode assembly and a base part on which the electrode assembly is mounted, First bottom edges leading from the base to the first sidewalls and first top edges leading from the first sidewalls to the first seal,
Wherein the thickness of the barrier layer of the laminate sheet corresponding to at least one of the first lower edges and the first upper edges is 70 to 110% of the thickness of the barrier layer other than the portion.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 케이스는, 전극조립체와 전해질을 수납하는 제 2 수납부와 상기 제 2 수납부로부터 연장되는 제 2 밀봉부를 포함하며,
상기 제 2 수납부는, 전극조립체가 그 하부에 위치하는 천정부와 전극조립체의 측면을 감싸는 제 2 측벽부들; 상기 천정부에서 제 2 측벽부들로 이어지는 제 2 상부 엣지들과 상기 제 2 측벽부들에서 제 2 밀봉부로 이어지는 제 2 하부 엣지들로 구성되어 있고,
상기 제 2 상부 엣지들과 제 2 하부 엣지들 중 적어도 하나의 부위에 대응되는 라미네이트 시트의 베리어층의 두께는 상기 부위 이외의 베리어층의 두께 대비 70 내지 110%인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.
The method according to claim 1,
The second case includes a second accommodating portion for accommodating the electrode assembly and the electrolyte, and a second sealing portion extending from the second accommodating portion,
The second housing part includes a ceiling part having an electrode assembly disposed at a lower portion thereof and second sidewall parts surrounding a side surface of the electrode assembly; Second top edges extending from the ceiling portion to the second sidewall portions and second bottom edges extending from the second sidewall portions to the second sealing portion,
Wherein the thickness of the barrier layer of the laminate sheet corresponding to at least one of the second upper edges and the second lower edges is 70 to 110% of the thickness of the barrier layer other than the portion.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 케이스는 수납부가 없이 평평한 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스. The secondary battery case according to claim 1, wherein the second case has a flat structure without a storage portion. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 엣지들에 대응되는 라미네이트 시트의 베리어층의 두께는 상기 부위 이외의 베리어층의 두께 대비 90 내지 100%인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The secondary battery case according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the barrier layer of the laminate sheet corresponding to the edges is 90 to 100% of the thickness of the barrier layer other than the edge. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 엣지들에 대응되는 라미네이트 시트의 베리어층의 두께는 20 마이크로미터 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The secondary battery case according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the barrier layer of the laminate sheet corresponding to the edges is 20 micrometers or more. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 라미네이트 시트는, 전지케이스로의 성형 이전에, 엣지들로 변형될 부위의 두께가 보강되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The secondary battery case according to claim 1 or 2, wherein the laminate sheet is reinforced with a thickness of a portion to be deformed by the edges before molding into the battery case. 제 6 항에 있어서, 상기 두께의 보강은 베리어층의 제조시 연신 압력을 달리하여 두께를 다르게 하거나, 베리어층과 동일한 소재의 추가 부재의 접합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The secondary battery case according to claim 6, wherein the reinforcement of the thickness is made by varying the thickness of the barrier layer by varying the stretching pressure at the time of manufacturing the barrier layer, or by joining the additional member of the same material as the barrier layer. 제 7 항에 있어서, 상기 추가 부재의 접합은 열용접, 플라즈마 증착, 및 고전압 웰딩으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 방법에 의해 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The secondary battery case according to claim 7, wherein the joining of the additional member is performed by any one method selected from the group consisting of heat welding, plasma deposition, and high-voltage welding. 제 1 항에 있어서, 상기 베리어층은 금속층인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The secondary battery case according to claim 1, wherein the barrier layer is a metal layer. 제 9 항에 있어서, 상기 금속층은, 알루미늄, 철, 구리, 주석, 니켈, 코발트, 은, 스테인레스, 및 티탄으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 이들의 합금인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The secondary battery case according to claim 9, wherein the metal layer is one or an alloy selected from the group consisting of aluminum, iron, copper, tin, nickel, cobalt, silver, stainless steel and titanium. 제 1 항에 있어서, 상기 내후성 고분자는 폴리에틸렌프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 또는 나일론인 것을 특징으로 이차전지용 케이스.The secondary battery case of claim 1, wherein the weather resistant polymer is polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), or nylon. 제 1 항에 있어서, 상기 열융착성 고분자는 폴리올레핀인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The secondary battery case according to claim 1, wherein the heat-sealable polymer is a polyolefin. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 케이스는 제 1 케이스의 밀봉부 일부로부터 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The secondary battery case according to claim 2, wherein the second case extends from a part of the sealing portion of the first case. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 케이스는 제 1 케이스와 서로 분리되어 있는 독립된 부재인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.The secondary battery case according to claim 2, wherein the second case is an independent member separated from the first case. 제 1 항에 따른 이차전지용 케이스를 제조하는 방법으로서,
(i) 케이스로의 성형시 엣지들로 변형될 베리어층의 두께를 부분 보강한 라미네이트 시트를 제조하는 과정; 및
(ii) 상기 라미네이트 시트를 딥 드로잉 성형하여 전극조립체와 전해질을 수납하는 제 1 수납부와 상기 제 1 수납부로부터 연장되는 제 1 밀봉부를 포함하는 제 1 케이스 및 제 2 케이스를 제조하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스의 제조방법.
A method of manufacturing a case for a secondary battery according to claim 1,
(i) fabricating a laminate sheet partially reinforced with a thickness of a barrier layer to be deformed into edges when forming into a case; And
(ii) fabricating a first case and a second case including a first housing part for housing the electrode assembly and the electrolyte, and a first sealing part extending from the first housing part, by deep drawing the laminate sheet;
Wherein the second battery case is made of a thermoplastic resin.
제 15 항에 있어서, 상기 베리어층의 두께 보강은 베리어층의 제조시 연신 압력을 달리하여 두께를 다르게 하거나, 베리어층과 동일한 소재의 추가 부재의 접합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스의 제조방법.16. The method according to claim 15, wherein the thickness of the barrier layer is increased by varying the thickness of the barrier layer by varying the stretching pressure at the time of manufacturing the barrier layer, or by joining additional members of the same material as the barrier layer . 제 16 항에 있어서, 상기 추가 부재의 접합은 열용접, 플라즈마 증착, 및 고전압 웰딩으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 방법에 의해 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스의 제조방법.The method as claimed in claim 16, wherein the joining of the additional member is performed by any one method selected from the group consisting of heat welding, plasma deposition, and high-voltage welding. 제 15 항에 있어서, 상기 제 2 케이스는, 전극조립체와 전해질을 수납하는 제 2 수납부와 상기 제 2 수납부로부터 연장되는 제 2 밀봉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스의 제조방법. 16. The method as claimed in claim 15, wherein the second case includes a second accommodating portion for accommodating the electrode assembly and the electrolyte, and a second sealing portion extending from the second accommodating portion. 제 1 항에 따른 이차전지용 케이스;
전극조립체; 및
전해질;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
A secondary battery case according to claim 1;
An electrode assembly; And
Electrolyte;
And a secondary battery.
제 19 항에 따른 이차전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising a secondary battery according to claim 19. 제 20 항에 따른 전지팩을 포함하는 디바이스.A device comprising the battery pack according to claim 20. 제 21 항에 있어서, 상기 디바이스는 파워 툴(power tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등을 포함하는 전기차; 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(electric golf cart); 또는 전력저장용 시스템;인 것을 특징으로 하는 디바이스.22. The apparatus of claim 21, wherein the device comprises: a power tool; An electric vehicle including an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), and the like; An electric motorcycle including an electric bike (E-bike) and an electric scooter (E-scooter); An electric golf cart; Or a system for power storage.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170091938A (en) * 2016-02-02 2017-08-10 주식회사 엘지화학 Secondary Battery Cell Case Having Round Edge and Apparatus for Manufacturing the Same
KR20190023650A (en) * 2017-08-29 2019-03-08 주식회사 엘지화학 Pouch-Type Secondary Battery Comprising Laminate Sheet Having Partially Enhanced Thickness
WO2020116780A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-11 주식회사 엘지화학 Laminate sheet for battery case having thickness deviation and pouch-type battery case manufactured by using same
US11552354B2 (en) 2019-07-08 2023-01-10 Jiangsu Contemporary Amperex Technology Limited Secondary battery
WO2023121363A1 (en) 2021-12-24 2023-06-29 주식회사 엘지에너지솔루션 Pouch-type battery case and lithium secondary battery comprising same
US11735790B2 (en) 2019-06-10 2023-08-22 Lg Energy Solution, Ltd. Secondary battery having multilayer battery case and method of manufacturing the same
DE102022203599B4 (en) 2022-04-08 2024-06-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Process for manufacturing a battery pouch cell
EP4394964A3 (en) * 2022-12-28 2024-08-21 Samsung SDI Co., Ltd. Rechargeable battery and device for forming pouch of the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000173559A (en) 1998-12-03 2000-06-23 Tokai Rubber Ind Ltd Thin battery bag body
KR100739981B1 (en) * 2006-02-27 2007-07-16 삼성에스디아이 주식회사 Lithium rechargeable battery
US8691426B2 (en) 2009-03-25 2014-04-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery having a wall with varying thicknesses
CN203267345U (en) * 2012-01-26 2013-11-06 昭和电工包装株式会社 Packaging material for forming and lithium secondary battery

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170091938A (en) * 2016-02-02 2017-08-10 주식회사 엘지화학 Secondary Battery Cell Case Having Round Edge and Apparatus for Manufacturing the Same
KR20190023650A (en) * 2017-08-29 2019-03-08 주식회사 엘지화학 Pouch-Type Secondary Battery Comprising Laminate Sheet Having Partially Enhanced Thickness
WO2020116780A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-11 주식회사 엘지화학 Laminate sheet for battery case having thickness deviation and pouch-type battery case manufactured by using same
US11322788B2 (en) 2018-12-07 2022-05-03 Lg Energy Solution, Ltd. Laminate sheet for battery cases having thickness deviation and pouch-shaped battery case manufactured using the same
US11735790B2 (en) 2019-06-10 2023-08-22 Lg Energy Solution, Ltd. Secondary battery having multilayer battery case and method of manufacturing the same
US11552354B2 (en) 2019-07-08 2023-01-10 Jiangsu Contemporary Amperex Technology Limited Secondary battery
WO2023121363A1 (en) 2021-12-24 2023-06-29 주식회사 엘지에너지솔루션 Pouch-type battery case and lithium secondary battery comprising same
DE102022203599B4 (en) 2022-04-08 2024-06-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Process for manufacturing a battery pouch cell
EP4394964A3 (en) * 2022-12-28 2024-08-21 Samsung SDI Co., Ltd. Rechargeable battery and device for forming pouch of the same

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