KR20160069177A - Battery Cell Having modified Lead Film - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 변형된 형태의 리드 필름을 포함하는 전지셀에 관한 것으로, 상세하게는 전지케이스의 외주면 실링부에서 수납부 방향으로 돌출되는 리드 필름의 하단부는 전지케이스의 외주면 실링부에서 외부 방향으로 돌출되는 리드 필름의 상단부와 비교하여 상대적으로 좌우 폭이 좁아지는 부분을 포함하여 제조 공정의 효율성이 향상되고 우수한 디자인을 구현한 전지셀에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to a battery cell including a leadfilm of a modified form. More particularly, the lower end portion of the leadfilm protruding from the outer circumferential sealing portion of the battery case toward the receiving portion protrudes outward from the outer circumferential sealing portion of the battery case Which is relatively narrower in width than the upper end of the leadfilm, to improve the efficiency of the manufacturing process and realize a superior design.
다양한 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지고, 사이클 수명이 길며, 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.As technology development and demand for various devices have increased, the demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing. Among such secondary batteries, lithium secondary batteries having high energy density and voltage, long cycle life and low self- It has been commercialized and widely used.
특히, 리튬 이차전지의 경우, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 수요가 급격히 증가하고 있고, 최근에는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV)의 동력원으로서의 사용이 실현화되고 있으며, 그리드(Grid)화를 통한 전력 보조전원 등의 용도로도 사용영역이 확대되고 있다.Particularly, in the case of a lithium secondary battery, the demand for an energy source is rapidly increasing due to an increase in technology development and demand for a mobile device. Recently, the use of a lithium secondary battery as a power source for an electric vehicle (EV) and a hybrid electric vehicle , And the area of use is also expanding for applications such as power assisted power supply through gridization.
도 1 및 2에는 종래 리튜 이차 전지의 일반적인 구조가 모식적으로 도시되어 있다.1 and 2 schematically show a general structure of a conventional rechargeable secondary battery.
이들 도면을 참조하면, 리튬이온 폴리머 전지(10)는, 파우치형의 전지케이스(20) 내부에 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극조립체(30)가 내장되어 있고, 그것의 양극 및 음극 탭들(31, 32)이 두개의 전극리드(40, 41)에 용접되어 전지케이스(20)의 외부로 노출되도록 실링(밀봉)되어 있는 구조로 이루어져 있다.Referring to these drawings, the lithium
전지케이스(20)는 알루미늄 라미네이트 시트와 같은 연포장재로 되어 있으며, 전극조립체(30)를 수납할 수 있는 오목한 형상의 수납부(23)를 포함하는 케이스 본체(21)와 그러한 본체(21)에 일측이 연결되어 있는 덮개(22)로The
이루어져 있다. 스택형 전극조립체(30)는 다수의 양극 탭들(31)과 다수의 음극 탭들(32)이 전극리드(40, 41)에 각각 용접되어 있다. consist of. In the stacked
이러한 폴리머 전지(10)는 수납부(23)에 전극조립체(30)를 장착한 후 덮개(22)를 덮고 본체(21)과의 접촉 부위를 열융착시켜 제조된다. The
또한, 전지케이스(20)와의 밀봉도를 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 위하여 전극리드(40, 41)와 전지케이스(20)의 외주면 실링부(24) 사이에는 리드 필름(50, 51)을 전지 외부로 돌출시켜 부착하나, 전지 케이스 외주부의 실링 과정에서 발생하는 복사/전도열로 인하여 수납부(23)에 위치하는 리드 필름의 하단부가 말리거나 휘는 현상이 발생하여 전지 케이스에 덴트(dent)가 유발되는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여 별도의 기구를 세팅하여 공정을 변경하거나, 재료를 변경해야 되므로 상당한 시간 및 노력이 소요되어 경제성이 떨어지고, 또한, 상기와 같은 작업을 하더라도 전지 케이스에 형성된 덴트가 완전히 없어지지 않는 문제점이 있었다. In order to solve this problem, a separate mechanism must be set to change the process or the materials must be changed. Therefore, it takes a considerable amount of time and effort to reduce the economical efficiency, and the dent formed in the battery case is not completely lost there was.
따라서, 이러한 문제점들을 근본적으로 해소하면서 안전성을 확보할 수 있는 전지셀에 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a battery cell that can secure safety while solving these problems fundamentally.
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 발명은 전지케이스의 외주면 실링부에서 수납부 방향으로 돌출되는 리드 필름의 하단부는 전지케이스의 외주면 실링부에서 외부 방향으로 돌출되는 리드 필름의 상단부와 비교하여 상대적으로 좌우 폭이 좁아지는 부분을 포함하여, 리드 필름의 하단부가 말리거나 휘는 현상을 방지하여 전지셀 제조 공정의 효율성을 높이는 동시에 우수한 디자인을 구현하는 전지셀을 제공하는 데 있다. The lower end portion of the lead film protruding from the outer circumferential sealing portion of the battery case toward the receiving portion includes a portion having a relatively narrower width than the upper end portion of the lead film protruding outward from the outer circumferential sealing portion of the battery case Thereby preventing the lower end portion of the lead film from being curled or bent, thereby improving the efficiency of the battery cell manufacturing process and realizing a superior design.
따라서, 본 발명은 전극 리드가 전기적으로 연결되어 있는 전극조립체가 전지케이스의 수납부에 내장된 상태로 전지케이스의 외주면이 열융착 실링되어 있고,Therefore, in the present invention, the outer circumferential surface of the battery case is thermally fused and sealed in a state where the electrode assembly in which the electrode leads are electrically connected is housed in the battery compartment of the battery case,
상기 전극조립체의 전극 리드는 양면에 리드 필름이 부착된 상태로 전지케이스의 수납부로부터 외주면 실링부를 경유하여 전지케이스 외부로 돌출되어 있으며, The electrode lead of the electrode assembly protrudes from the battery compartment of the battery case to the outside of the battery case via the outer circumferential sealing portion in a state where a lead film is attached to both sides,
상기 전지케이스의 외주면 실링부에서 수납부 방향으로 돌출되는 리드 필름의 하단부는 전지케이스의 외주면 실링부에서 외부 방향으로 돌출되는 리드 필름의 상단부와 비교하여 상대적으로 좌우 폭이 좁아지는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀을 제공한다.The lower end portion of the lead film protruding from the outer circumferential sealing portion of the battery case toward the receiving portion includes a portion where the lateral width is relatively narrower than the upper end portion of the lead film protruding outward from the outer circumferential sealing portion of the battery case And a battery cell.
본 발명은 전지케이스의 수납부에 위치하는 리드 필름의 하단부를 변형함으로써 외주부의 실링 과정에서 발생하는 복사/전도열로 인하여 리드 필름의 하단부가 말리거나 휘는 현상을 최소화하여 전지 케이스에 덴트(dent)가 유발되는 현상을 방지할 수 있다. The present invention minimizes the phenomenon in which the lower end portion of the lead film is curled or curved due to the radiation / conduction heat generated in the sealing process of the outer peripheral portion by deforming the lower end portion of the lead film located in the battery case of the battery case, It is possible to prevent the phenomenon caused.
하나의 예로, 전지케이스의 외주면 실링부에서 수납부 방향으로 돌출되는 리드 필름의 하단 모서리의 좌우 폭은 전지케이스의 외주면 실링부에서 외부 방향으로 돌출되는 리드 필름의 상단 모서리의 좌우 폭과 비교하여 상대적으로 작을 수 있다. As one example, the left and right widths of the lower edge of the lead film protruding from the outer circumferential sealing portion of the battery case toward the receiving portion are relatively larger than the left and right widths of the upper edge of the lead film protruding outward from the outer circumferential sealing portion of the battery case. .
구체적으로, 상기 리드 필름 하단부의 좌우 폭이 좁은 부분은 리드 필름의 하단 모서리에서 전지케이스의 외주면 실링부를 향하여 연속적으로 형성되어 있을 수 있고, 리드 필름의 하단부에는 좌우 폭 방향을 기준으로 단차가 형성되어 있을 수 있다. Specifically, the narrowed portion of the lower end of the lead film may be continuously formed from the lower edge of the lead film toward the outer periphery sealing portion of the battery case, and a step is formed at the lower end of the lead film with reference to the left- Can be.
즉, 리드 필름은 평면상으로 T자 형상일 수 있다.That is, the lead film may be T-shaped in plan view.
기 리드 필름의 상하 폭은 전극 리드의 전체 상하 폭 대비 10% 내지 70%일 수 있고, 상세하게는 30% 내지 50%일 수 있다. The upper and lower width of the lead film may be 10% to 70%, and more specifically, 30% to 50% of the total width of the electrode lead.
리드 필름의 상하 폭이 전극 리드의 전체 상하 폭 대비 10% 미만일 경우, 전지케이스와의 밀봉도를 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 어렵고, 리드 필름의 상하 폭이 전극 리드의 전체 상하 폭 대비 70%를 초과할 경우, 전지 케이스 외부 방향으로 돌출되어 있는 전극 리드의 대부분에 면적에 절연성의 리드 필름이 부착될 수 있어 전지셀의 전기화학적 성능을 발휘함에 있어 장애가 발생할 수 있다.When the width of the lead film is less than 10% of the entire width of the electrode lead, it is difficult to secure the electrical insulation state at the same time as increasing the degree of sealing with the battery case. , An insulating leadfilm may be attached to an area of most of the electrode leads protruding toward the outside of the battery case, which may cause a trouble in exhibiting the electrochemical performance of the battery cell.
또한, 상기 리드 필름의 상하 폭은 외주면 실링부의 폭 대비 120% 이상 내지 220% 이하일 수 있고, 상세하게는 140% 내지 200%일 수 있다.The upper and lower widths of the lead film may be 120% or more and 220% or less, and more specifically, 140% or 200% of the width of the outer circumferential sealing portion.
리드 필름의 상하 폭이 외주면 실링부의 폭 대비 120% 미만일 경우, 전지케이스와의 밀봉도를 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 어렵고, 리드 필름의 상하 폭이 외주면 실링부의 폭 대비 220% 초과할 경우 전지 케이스 외부 방향으로 돌출되어 있는 전극 리드의 대부분에 면적에 절연성의 리드 필름이 부착될 수 있어 전지셀의 전기화학적 성능을 발휘함에 있어 장애가 발생할 수 있다.When the width of the lead film is less than 120% of the width of the outer periphery sealing portion, it is difficult to secure the electrical insulation state at the same time as increasing the degree of sealing with the battery case. When the width of the lead film is more than 220% An insulating leadfilm may be attached to an area of most of the electrode leads protruding outward from the case, which may cause a failure in exhibiting the electrochemical performance of the battery cell.
상기 리드 필름의 하단 모서리의 좌우 폭은 전극 리드의 좌우 폭을 기준으로 100% 초과 내지 160% 이하일 수 있고, 상세하게는 110% 이상 내지 140% 이하일 수 있다. The width of the lower edge of the lower edge of the lead film may be more than 100% to less than 160%, more specifically, more than 110% to less than 140% based on the width of the electrode lead.
리드 필름의 하단 모서리의 좌우 폭이 전극 리드의 좌우 폭을 기준으로 100% 이하일 경우, 전극 리드에 대한 전기적 절연상태를 충분히 확보하기 어려워 안전성에 문제가 발생할 수 있으며 전극 리드의 좌우 폭을 기준으로 160% 초과할 경우, 리드 필름의 하단 모서리의 좌우 폭이 지나치게 넓어지므로 본 발명이 의도한 효과를 충분히 발휘할 수 없어 바람직하지 않다.When the left and right widths of the lower edges of the lead films are 100% or less of the width of the electrode leads, it is difficult to sufficiently secure the electrical insulation to the electrode leads, which may cause safety problems. %, The lateral width of the bottom edge of the lead film becomes excessively wide, which is not preferable because the intended effect of the present invention can not be sufficiently exhibited.
상기 리드 필름의 상단 모서리의 좌우 폭은 전극 리드의 좌우 폭을 기준으로 160% 초과 내지 220% 이하일 수 있고, 상세하게는 160% 초과 내지 200% 이하일 수 있다. The width of the upper edge of the lead film may be greater than 160% to less than 220%, more specifically greater than 160% to less than 200%, based on the lateral width of the electrode lead.
리드 필름의 상단 모서리의 좌우 폭이 전극 리드의 좌우 폭을 기준으로 160% 이하이거나 200%를 초과할 경우, 전극 리드에 부착되지 않은 리드 필름 상단의 좌우 잉여부분이 지나치게 작아지거나 커지므로 전지셀의 상부에 보호회로 모듈(PCM)을 장착하는 과정에서 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.When the left and right widths of the upper edges of the lead films are not more than 160% or more than 200% based on the width of the left and right of the electrode leads, the left and right surplus portions of the lead film not attached to the electrode leads become excessively small or large, There is a problem in mounting the protection circuit module (PCM) on the upper part, which is not preferable.
상기 리드 필름의 하단부에서 상대적으로 좌우 폭이 좁은 부분의 상하 폭은 리드 필름의 하단부의 전체 상하 폭 대비 20% 내지 90%일 수 있고, 상세하게는, 40% 내지 70%일 수 있다.The upper and lower widths of the lower portion of the lead film may be 20% to 90%, and more specifically, 40% to 70% of the total width of the lower portion of the lead film.
리드 필름의 하단부에서 상대적으로 좌우 폭이 좁은 부분의 상하 폭은 리드 필름의 하단부의 전체 상하 폭 대비 20% 미만일 경우 본 발명이 의도하는 효과를 충분히 발휘할 수 없고, 리드 필름의 하단부에서 상대적으로 좌우 폭이 좁은 부분의 상하 폭은 리드 필름의 하단부의 전체 상하 폭 대비 90% 초과할 경우, 전지케이스와의 밀봉도를 높이는데 있어 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.If the width of the lower portion of the lead film is smaller than 20% of the entire width of the lower portion of the lead film, the effect of the present invention can not be sufficiently exhibited. If the upper and lower widths of the narrow portion exceed 90% of the entire upper and lower width of the lower end portion of the leadfilm, a problem may arise in increasing the degree of sealing with the battery case.
본 발명에 따른 전지셀은 리드 필름의 상단부과 비교하여 하단부에서 상대적으로 좌우 폭이 좁은 부분이 형성된 형태의 리드 필름을 준비한 후, 이를 전극 리드에 부착하여 상기 전극 리드와 전기적으로 연결된 전극조립체의 이차전지 케이스에 수납 후 밀봉하여 제조할 수 있다.The battery cell according to the present invention has a lead film in which a relatively narrow width portion is formed at the lower end portion of the lead film in comparison with the upper end portion of the lead film and then attaches the lead film to the electrode lead, Sealed in a battery case, and then sealed.
또는, 상단부와 하단부의 좌우 폭이 동일한 일반적인 형상의 리드 필름이 부착된 전극 리드와 전기적으로 연결된 전극조립체를 이차전지 케이스에 수납 후, 상기 리드 필름의 하단부에서 전극 리드와 직접 대면하고 있지 않은 잉여부를 일부 제거하여 형성할 수 있다. Alternatively, an electrode assembly electrically connected to an electrode lead having a generally-shaped lead film having the same width as that of the upper and lower ends is housed in the secondary battery case, and then an excess portion not directly facing the electrode lead at the lower end portion of the lead film It can be formed by removing a part thereof.
상기 리드 필름은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있고, 상세하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트일 수 있다.The lead film may be at least one selected from the group consisting of polypropylene, polyethylene terephthalate, and polyimide, and specifically may be polyethylene terephthalate.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전극조립체는 하기 구조들 중의 하나로 이루어질 수 있다:In one specific example, the electrode assembly may comprise one of the following structures:
(i) 양극 시트와 음극 시트가 분리막이 개재된 상태로 권취되어 있는 젤리-롤형 구조;(i) a jelly-roll structure in which a positive electrode sheet and a negative electrode sheet are wound with a separator interposed therebetween;
(ii) 둘 이상의 양극판들과 둘 이상의 음극판들이 분리막이 개재된 상태로 적층되어 있는 적층형 구조;(ii) a laminated structure in which two or more positive electrode plates and two or more negative electrode plates are stacked with a separator interposed therebetween;
(iii) 하나 이상의 양극판과 하나 이상의 음극판이 분리막이 개재된 상태로 적층 접합되어 있는 둘 이상의 단위셀들이 분리 필름에 의해 권취되어 있는 스택/폴딩형 구조.(iii) a stack / folding structure in which at least two positive electrode plates and at least one negative electrode plate are laminated and joined together with a separator interposed therebetween, the two or more unit cells being wound by a separator film.
즉, 본 발명에 따른 전지셀에 포함되는 전극조립체의 종류는 제한되지 않으며, 장착되는 기기 또는 디바이스에 따라 적합한 전극조립체를 적용할 수 있다.That is, the type of the electrode assembly included in the battery cell according to the present invention is not limited, and an electrode assembly suitable for a device or device to be mounted can be applied.
상기 전극조립체들 중, 스택형, 또는 스택/폴딩형 전극조립체는, 소정의 단위셀을 적층하거나 권취하여 제조되며, 상기 단위셀은 양측 외곽의 전극들이 동일한 극성을 가진 바이셀(bicell) 구조일 수 있고, 양측 외곽의 전극들이 서로 다른 극성을 가진 풀셀(fullcell) 구조일 수 있으며, 바이셀과 풀셀을 혼합하여 사용한 구조일 수도 있다.Among the electrode assemblies, a stacked or stacked / folded type electrode assembly is manufactured by stacking or winding predetermined unit cells, and the unit cells have a bicell structure in which electrodes on both outer sides have the same polarity And the electrodes on both outer sides may have a full cell structure having different polarities, or may be a structure using a mixture of a bi-cell and a pull cell.
상기 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 케이스일 수 있다. 구체적으로 상기 라미네이트 시트는 열융착이 행해지는 내부 수지층, 차단성 금속층, 및 내구성을 발휘하는 외부 수지층을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.The battery case may be a pouch type case made of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer. Specifically, the laminate sheet may have a structure including an inner resin layer to which thermal fusion is performed, a barrier metal layer, and an outer resin layer exhibiting durability.
상기 외부 수지층은 외부 환경에 대해 우수한 내성을 가져야 하므로, 소정 이상의 인장강도와 내후성이 필요하다. 이러한 측면에서 외부 피복층의 고분자 수지는 인장강도 및 내후성이 우수한 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 연신 나일론을 포함할 수 있다.The outer resin layer must have excellent resistance to the external environment, and therefore, a tensile strength and weather resistance higher than a predetermined level are required. In this respect, the polymer resin of the outer coating layer may include polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET), or stretched nylon having excellent tensile strength and weatherability.
또한, 상기 외부 피복층은 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)로 이루어져 있거나 및/또는 상기 외부 피복층의 외면에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)층이 구비되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.The outer coating layer may be made of polyethylene naphthalate (PEN) and / or a polyethylene terephthalate (PET) layer may be provided on the outer surface of the outer coating layer.
상기 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)와 비교하여 얇은 두께에서도 우수한 인장강도와 내후성을 가지므로 외부 피복층으로 사용하기에 바람직하다.The polyethylene naphthalate (PEN) has an excellent tensile strength and weatherability even at a thin thickness as compared with polyethylene terephthalate (PET), and thus is preferable for use as an outer coating layer.
상기 내부 수지층의 고분자 수지로는 열융착성(열접착성)을 가지고, 전해액의 침입을 억제하기 위해 전해액에 대한 흡습성이 낮으며, 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 고분자 수지가 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 무연신 폴리프로필렌 필름(CPP)으로 이루어질 수 있다.The polymer resin of the internal resin layer may be a polymer resin having heat-sealability (thermal adhesiveness), low hygroscopicity to the electrolyte to suppress penetration of the electrolyte, and not swellable or eroded by the electrolyte. More preferably, it may be made of an unoriented polypropylene film (CPP).
상기 라미네이트 시트는, 예를 들어, 외부 피복층의 두께가 5 내지 40 ㎛이고, 베리어층의 두께가 20 ㎛ 내지 150 ㎛이며, 내부 실란트층의 두께가 10 ㎛ 내지 50 ㎛인 구조로 이루어질 수 있다. 상기 라미네이트 시트의 각 층들의 두께가 너무 얇은 경우에는 물질에 대한 차단 기능과 강도 향상을 기대하기 어렵고, 반대로 너무 두꺼우면 가공성이 떨어지고 시트의 두께 증가를 유발하므로 바람직하지 않다.The laminate sheet may have a structure such that the thickness of the outer coating layer is 5 to 40 占 퐉, the thickness of the barrier layer is 20 占 퐉 to 150 占 퐉, and the thickness of the inner sealant layer is 10 占 퐉 to 50 占 퐉. When the thickness of each layer of the laminate sheet is too thin, it is difficult to expect a blocking function and strength improvement for the material. On the other hand, if it is too thick, the workability is deteriorated and the thickness of the sheet is increased.
본 발명은 상기 전지셀을 단위전지로 포함하는 전지팩과, 이러한 전지팩을 전원으로 포함하는 디바이스를 제공한다. The present invention provides a battery pack including the battery cell as a unit cell and a device including the battery pack as a power source.
상기 디바이스의 대표적인 예로는 스마트 폰, 스마트폰 케이스, 웨어러블 기기, 스마트 패드, 태블릿 PC, 넷북 또는 노트북 컴퓨터뿐만 아니라 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 전력 저장 장치 등과 같은 중대형 디바이스에 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Typical examples of such devices include smart phones, smart phone cases, wearable devices, smart pads, tablet PCs, netbooks, or notebook computers as well as mid- to large-sized devices such as electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug-in hybrid electric vehicles, , But the present invention is not limited to these.
이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.The structure of these devices and their fabrication methods are well known in the art, and a detailed description thereof will be omitted herein.
본 발명에 따른 전지셀은 전지케이스의 외주면 실링부에서 수납부 방향으로 돌출되는 리드 필름의 하단부는 전지케이스의 외주면 실링부에서 외부 방향으로 돌출되는 리드 필름의 상단부와 비교하여 상대적으로 좌우 폭이 좁아지는 부분을 포함하여 전지셀의 제조 공정에서 리드 필름의 하단부가 휘어지는 현상을 최소화할 수 있어 전지 케이스의 덴트(dent)를 방지할 수 있는 바, 전지 케이스의 덴트를 해결하기 위한 별도의 공정이 필요하지 않아 비용 및 시간을 절감할 수 있어, 제조 공정의 효율성이 향상되고 우수한 디자인을 구현할 수 있다.The battery cell according to the present invention is characterized in that the lower end portion of the lead film protruding from the outer circumferential sealing portion of the battery case toward the receiving portion is narrower than the upper end portion of the lead film protruding outward from the outer circumferential sealing portion of the battery case, It is possible to minimize the occurrence of bending of the lower end portion of the lead film in the manufacturing process of the battery cell including the losing portion, thereby preventing the dent of the battery case, and a separate process for solving the dent of the battery case is required It is possible to reduce cost and time, thereby improving the efficiency of the manufacturing process and realizing a superior design.
도 1은 종래 기술에 따른 전지셀의 분해도이다;
도 2는 도 1에 따른 전지셀의 조립된 상태에서 평면 투시도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 분해도이다;
도 4은 도 3에 따른 전지셀의 조립된 상태에서 평면 투시도이다; 및,
도 5는 도 4에 따른 전지셀의 실링부, 양극 리드 필름이 부착된 양극 리드 부분을 모식적으로 나타내는 부분 확대도이다.1 is an exploded view of a battery cell according to the prior art;
Fig. 2 is a plan perspective view of the battery cell according to Fig. 1 in an assembled state; Fig.
3 is an exploded view of a battery cell according to one embodiment of the present invention;
4 is a plan perspective view of the assembled battery cell according to Fig. 3; And
5 is a partially enlarged view schematically showing a sealing portion of a battery cell and a cathode lead portion to which a cathode lead film is attached according to Fig.
이하, 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범주가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples. However, the following Examples are intended to illustrate the present invention and the scope of the present invention is not limited thereto.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 단위셀을 모식적으로 도시하고 있다. 3 to 5 schematically show a unit cell according to an embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 전지셀(100)은, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스(200) 내부에 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극조립체(300)가 내장되어 전지케이스(200)의 외주면이 열융착 실링된다. 3 and 4, a
전극 조립체(300)는 스택/폴딩형 구조로서, 양극 탭 및 음극 탭(310, 320)이 각각의 전극리드들(400, 410)에 용접되어 전지케이스(200)의 외부로 돌출되어 있는 구조로 이루어지고, 특히, 전지케이스(200)와 밀봉도를 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 위하여 전극리드들(400, 410)이 각각 리드 필름들(500, 510)이 부착된 상태로 전지케이스의 수납부(230)로부터 외주면 실링부(240)를 경유하여 전지케이스 외부로 돌출되어 있다.The
상기 전지케이스의 수납부(230)에 위치하는 리드 필름(500, 510)의 하단부는 좌우 폭 방향을 기준으로 단차(도 4의 빨간 박스)가 형성되어 있어, 리드 필름은 평면상으로 T자 형상일 수 있다.The lower ends of the
도 5는 도 4에 따른 전지셀의 실링부, 양극 리드 필름이 부착된 양극 리드 부분을 부분 확대하여 모식적으로 나타내었다. FIG. 5 schematically shows the cathode lead portion of the battery cell shown in FIG. 4 and the cathode lead portion having the cathode lead film attached thereto partially enlarged.
도 4 및 도 5를 참조하면, 양극 리드 필름의 상단부(500b)는 외주면 실링부(240)로부터 전지케이스 외부 방향로 돌출되어 있는 양극 리드에 부착되어 있고, 양극 리드 필름의 하단부(500a)는 외주면 실링부(240)에서 전지케이스의 수납부(230) 방향으로 돌출되어 있는 양극 리드에 부착되어 있다.4 and 5, the
양극 리드 필름(500)의 상하 폭(l1)은 전극 리드의 전체 상하 폭(a1) 대비 10% 이상 내지 70% 이하의 크기이고, 외주면 실링부의 폭(b1) 대비 120% 이상 내지 220% 이하의 범위에서 형성된다.Vertical width of the positive electrode lead film (500) (l 1) is the entire vertical width of the electrode lead (a 1) is compared to the size of not more than 10% or more to 70%, a width of the outer peripheral surface sealed portion (b 1) or more to 220 to 120% compared to % Or less.
양극 리드 필름의 하단 모서리의 좌우 폭(w2)은 전극 리드의 좌우 폭(a2)을 기준으로 100% 초과 내지 160% 이하이고, 양극 리드 필름의 상단모서리의 좌우 폭(w1)은 전극 리드의 좌우 폭(a2)을 기준으로 160% 초과 내지 220% 이하의 범위에서 형성된다. The width w 2 of the bottom edge of the cathode lead film is more than 100% to 160% or less based on the width a 2 of the electrode lead, and the width w 1 of the top edge of the cathode lead film is Is formed in a range of more than 160% to 220% or less based on the lateral width (a 2 ) of the lead.
양극 리드 필름의 하단부(500a)에서 상대적으로 좌우 폭이 좁은 부분의 상하 폭(l2)은 양극 리드 필름의 하단부의 전체 상하 폭(l3) 대비 20% 이상 내지 90% 이하의 범위에서 형성된다.Vertical width of the relatively narrow horizontal width portion of the lower end portion (500a) of the positive electrode lead film (l 2) is formed throughout the vertical width (l 3) compared to a range of less than or equal to 20% or more to 90% of the lower end of the cathode lead film .
리드 필름의 단차는 리드 필름을 전극 리드에 부착하기 전이나, 리드 필름을 전극 리드에 부착한 후 형성할 수 있다. The step difference of the lead film can be formed before attaching the lead film to the electrode lead, or after attaching the lead film to the electrode lead.
이러한 리드 필름은 리드 필름 하단부(500a) 에서 양극 리드(400)와 직접 접촉하고 있지 않은 리드 필름의 잉여부분을 최소화하여, 리드 필름 하단부(500a)가 휘어짐으로서 발생할 수 있는 전지 케이스의 덴트 현상을 방지하여 전지셀의 제조 공정성의 효율성을 증가시킬 수 있다.Such a lead film minimizes an excess portion of the lead film that is not in direct contact with the
본 발명에서 전지셀의 실링부, 음극 리드 필름이 부착된 음극 리드 부분을 부분 확대하여 모식적으로 나타내지는 않았지만, 상기 도 5를 참고하여 적절하게 해석할 수 있다.Although the sealing portion of the battery cell and the lead portion of the negative electrode with the negative electrode lead film are partially enlarged in the present invention, they are not schematically shown, but can be suitably analyzed with reference to FIG.
Claims (17)
상기 전극조립체의 전극 리드는 양면에 리드 필름이 부착된 상태로 전지케이스의 수납부로부터 외주면 실링부를 경유하여 전지케이스 외부로 돌출되어 있으며,
상기 전지케이스의 외주면 실링부에서 수납부 방향으로 돌출되는 리드 필름의 하단부는 전지케이스의 외주면 실링부에서 외부 방향으로 돌출되는 리드 필름의 상단부와 비교하여 상대적으로 좌우 폭이 좁아지는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀.An outer peripheral surface of the battery case is thermally fused and sealed in a state where the electrode assembly in which the electrode leads are electrically connected is built in the battery compartment of the battery case,
The electrode lead of the electrode assembly protrudes from the battery compartment of the battery case to the outside of the battery case via the outer circumferential sealing portion in a state where a lead film is attached to both sides,
The lower end portion of the lead film protruding from the outer circumferential sealing portion of the battery case toward the receiving portion includes a portion where the lateral width is relatively narrower than the upper end portion of the lead film protruding outward from the outer circumferential sealing portion of the battery case A battery cell characterized by:
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