KR100686796B1 - Battery case having electromagnetic wave shielding layer and Pouch type secondary battery using it - Google Patents

Battery case having electromagnetic wave shielding layer and Pouch type secondary battery using it Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자파 차단층이 형성된 전지 외장재 및 이를 이용한 파우치형 이차 전지에 관한 것으로서, 금속박층과 함께 적어도 하나의 전자파 차단층을 가지는 것을 특징으로 하는 전지 외장재를 제공한다.The present invention relates to a battery exterior material having an electromagnetic wave shielding layer and a pouch type secondary battery using the same, and provides a battery exterior material having at least one electromagnetic wave shielding layer together with a metal foil layer.

Description

전자파 차단층을 구비한 전지 외장재 및 이를 이용한 파우치형 이차 전지{Battery case having electromagnetic wave shielding layer and Pouch type secondary battery using it}Battery case having an electromagnetic wave shielding layer and a pouch type secondary battery using the same {Battery case having electromagnetic wave shielding layer and Pouch type secondary battery using it}

도 1은 종래의 파우치형 이차 전지를 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing a conventional pouch type secondary battery.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 외장재의 적층 구성을 나타내는 단면도.Figure 2a is a cross-sectional view showing a laminated configuration of the battery packaging material according to an embodiment of the present invention.

도 2b 내지 2d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 외장재의 적층 구성을 나타내는 단면도.2B to 2D are cross-sectional views showing a laminated structure of a battery packaging material according to another embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 전지 외장재를 파우치 형태로 가공한 상태를 나타내는 사시도.Figure 3 is a perspective view showing a state in which the battery packaging material of the present invention processed into a pouch form.

도 4는 본 발명의 전지 외장재를 이용한 파우치형 이차 전지를 나타낸 사시도.Figure 4 is a perspective view of a pouch type secondary battery using the battery packaging material of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

212a, 312a, 412a: 금속박층 212a, 312a, 412a: metal foil layer

212b, 312b, 412b: 외층(전자파 차단층)212b, 312b, 412b: outer layer (electromagnetic wave shielding layer)

212c, 312c, 412c: 내층(열접착층)212c, 312c, 412c: inner layer (heat adhesive layer)

213a, 213b: 중간층213a, 213b: middle layer

410: 전극조립체 412: 제1 전극410: electrode assembly 412: first electrode

413: 세퍼레이터 414: 제2 전극413: Separator 414: Second electrode

415: 제1 전극탭 416: 제2 전극탭415: first electrode tab 416: second electrode tab

417: 보호 테이프 420: 전지외장재417: protection tape 420: battery exterior material

422: 케이스 커버 424: 케이스 본체422: case cover 424: case body

424a: 밀봉부 425: 공간부424a: seal 425: space

본 발명은 전자파 차단층을 가지는 전지 외장재 및 이를 이용한 파우치형 이차 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자 기기의 전자파를 흡수/차단할 수 있는 전자파 차단층이 형성된 전지 외장재 및 이를 이용한 파우치형 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a battery exterior material having an electromagnetic wave shielding layer and a pouch type secondary battery using the same, and more particularly, to a battery exterior material having an electromagnetic wave blocking layer capable of absorbing / blocking electromagnetic waves of an electronic device and a pouch type secondary battery using the same. It is about.

최근 휴대용 전자기기의 소형화 및 경량화가 급속하게 진전됨에 따라서 이들의 구동 전원으로서 사용되는 전지의 소형화 및 고용량화에 대한 필요성이 증대되고 있다. 특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V 이상으로서, 휴대용 전자 기기의 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속하게 신장되고 있는 추세이다.As miniaturization and light weight of portable electronic devices have recently advanced, the necessity for miniaturization and high capacity of batteries used as driving power sources thereof is increasing. In particular, the lithium secondary battery has an operating voltage of 3.6 V or more, which is three times higher than that of a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery, which is widely used as a power source for portable electronic devices, and is rapidly expanded in terms of high energy density per unit weight. There is a trend.

리튬 이차 전지는 리튬 이온이 양극 및 음극에서 삽입(intercalation)/탈리 (deintercalation)될 때의 산화, 환원 반응에 의하여 전기 에너지를 생성한다. 리튬 이차 전지는 리튬 이온의 가역적인 삽입/탈리 가능한 물질을 양극과 음극의 활물질로 사용하고, 상기 양극과 음극 사이에 유기 전해액 또는 폴리머 전해액을 충전시켜 제조한다.Lithium secondary batteries generate electrical energy by oxidation and reduction reactions when lithium ions are intercalated / deintercalated at the positive and negative electrodes. A lithium secondary battery is prepared by using a reversible insertion / desorption material of lithium ions as an active material of a positive electrode and a negative electrode, and by filling an organic electrolyte or a polymer electrolyte between the positive electrode and the negative electrode.

이차 전지는 다양한 형태로 제조가 가능한데, 전극조립체를 수용하고 있는 케이스의 외관에 따라서 원통형 알루미늄 캔을 사용하는 원통형 전지, 각형의 알루미늄 캔을 사용하는 각형 전지 및 박판의 파우치 케이스에 수납되는 파우치형 전지로 구분할 수 있다.Secondary batteries can be manufactured in various forms, depending on the appearance of the case housing the electrode assembly, a cylindrical battery using a cylindrical aluminum can, a square battery using a square aluminum can, and a pouch type battery housed in a thin pouch case. Can be divided into

이 중 파우치형 이차 전지는 도 1에 도시된 바와 같이, 전극조립체(10)와 상기 전극조립체(10)를 감싸서 밀봉하는 파우치 케이스(20)를 구비하여 이루어진다. 상기 전극조립체(10)는 제1 전극(12)과 제2 전극(14)과 그 사이에 세퍼레이터(13)를 개재하여 적층 또는 젤리롤(jelly-roll)형으로 권취되어 형성된다. 상기 전극조립체(10)의 각 전극판의 일측으로부터 연장된 제1 전극탭(15)과 제2 전극탭(16)은 그 표면에 보호 테이프(17)가 접착되어 파우치 케이스(20)의 외부로 일부 돌출되게 설치된다.Among these, the pouch type secondary battery includes an electrode assembly 10 and a pouch case 20 that encloses and seals the electrode assembly 10. The electrode assembly 10 is formed by being wound in a stack or jelly-roll type through a separator 13 between the first electrode 12 and the second electrode 14. The first electrode tab 15 and the second electrode tab 16 extending from one side of each electrode plate of the electrode assembly 10 are bonded with a protective tape 17 on the surface thereof to the outside of the pouch case 20. It is installed to protrude partly.

상기 파우치 케이스(20)는 케이스 커버(22)와, 전극조립체(10)가 수용될 수 있는 공간부(25)가 형성된 케이스 본체(22)를 포함한다. 상기 케이스 커버(22) 및 케이스 본체(24)는 적어도 일변이 일체로 접하여 있다. 상기 케이스 본체(24)에는 상기 전극조립체가 수용되는 공간부(25)가 형성되어 있으며, 상기 케이스 커버(22)가 일체로 접하여 있는 일 변을 제외하고 상기 공간부(25)의 3변을 따라서 밀봉부 (24a)가 형성되어 있다.The pouch case 20 includes a case cover 22 and a case body 22 in which a space portion 25 in which the electrode assembly 10 can be accommodated is formed. At least one side of the case cover 22 and the case body 24 are integrally in contact with each other. The case main body 24 has a space 25 for accommodating the electrode assembly, and is formed along three sides of the space 25 except for one side in which the case cover 22 is integrally in contact with the case body 24. The sealing part 24a is formed.

상기 전극조립체(10)가 상기 케이스 본체(22)의 공간부(25)에 수용된 다음에 케이스 본체(24)와 케이스 커버(22)를 밀착시킨 상태에서 상기 밀봉부(24a)를 열융착하여 케이스 본체(20)를 밀폐시킨다.The electrode assembly 10 is accommodated in the space 25 of the case body 22, and then the sealing portion 24a is heat-sealed in a state in which the case body 24 and the case cover 22 are in close contact with each other. The main body 20 is sealed.

이러한 파우치 케이스 형태의 전지 외장재는 금속재와 수지재가 혼합된 박판 형태로 이루어지는데, 알루미늄과 같은 금속박판의 내측면으로 폴리머 수지인 무연신 폴리프로필렌(Casted Polypropylene: CPP)이 열접착층을 이루고, 외측면으로는 나일론이나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)가 형성되어 있다. 상기 파우치 형태의 전지 외장재를 사용하는 경우 캔에 비해 두께를 대폭 줄일 수 있어, 같은 체적 내에 더욱 많은 전극조립체를 수용할 수 있게 된다. 즉, 전지의 용량을 대폭 늘릴 수 있게 된다. 또한 전지 외장재가 연성이기 때문에, 전지를 원하는 형태로 쉽게 제조할 수 있고, 따라서 각종 전자기기에 장착하기 쉬운 장점이 있다.The battery case of the pouch case form is made of a thin plate in which a metal material and a resin material are mixed, and an inner side of a metal thin plate such as aluminum is made of a non-stretched polypropylene (CPP), which is a polymer resin, to form a heat adhesive layer. Nylon or polyethylene terephthalate (PET) is formed. When using the pouch-type battery packaging material can be significantly reduced in thickness compared to the can, it is possible to accommodate more electrode assemblies in the same volume. That is, the capacity of the battery can be significantly increased. In addition, since the battery packaging material is soft, the battery can be easily manufactured in a desired form, and therefore, there is an advantage in that it is easy to attach to various electronic devices.

한편, 최근에 휴대전화 사용자가 3000만 명을 돌파하면서 전자파의 인체영향에 대한 관심이 부쩍 높아지고 있다. 전기장과 자기장이 변화하며 공간을 통해 전파하는 전자파는 방송 및 통신에 사용되는 전파, 적외선, 가시광선에 이르기까지 다양하다. 전자파를 지나치게 쐴 경우 인체에도 영향이 오는데, 지금까지 알려진 것은 크게 4가지로서, 전자파 에너지에 의해 뜨거운 열이 생기는 열작용, 전자파가 일으키는 유도 전류로 인체가 받는 자극작용, 미약 전자파가 장기간 누적되는 효과, 그리고 급격한 스파크 방전으로 의한 쇼크 및 화상 등이다.On the other hand, as mobile phone users exceeded 30 million in recent years, interest in the human body effects of electromagnetic waves has been increasing. The electric and magnetic fields change and the electromagnetic waves propagate through the space, ranging from radio waves, infrared rays, and visible light, which are used for broadcasting and communication. If too much electromagnetic waves affect the human body, there are four known so far, the heat action of the heat generated by the electromagnetic wave energy, the stimulation effect of the human body by the induced current generated by the electromagnetic wave, the effect of long-term accumulation of weak electromagnetic waves, And shocks and burns caused by sudden spark discharges.

전자파 노출량 평가의 정확성, 객관성, 재현성 여부에 문제가 있는 경우가 많아 인체보호 기준에는 아직 반영되고 있지 않지만, 휴대폰에서 방출되는 전자파에 대한 유해성 논란은 가속되고 있으며, 일부 국가에서는 휴대폰 전자파의 제한 규정을 추진 중에 있다.Although there are many problems in the accuracy, objectivity, and reproducibility of electromagnetic wave exposure evaluation, it is not yet reflected in the human body protection standards, but the debate on the harmfulness of electromagnetic waves emitted from mobile phones is accelerating. It is in progress.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전자파를 흡수 및 차단할 수 있는 전자파 차단층을 가지는 전지 외장재 및 이를 이용하여 각종 휴대 기기에서 발생하는 전자파를 흡수 및 차단할 수 있는 파우치형 이차 전지를 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is a battery packaging having an electromagnetic wave shielding layer capable of absorbing and blocking electromagnetic waves and a pouch that can absorb and block electromagnetic waves generated in various portable devices using the same. It is to provide a type secondary battery.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 금속박층과 함께 적어도 하나의 전자파 차단층을 가지며, 상기 전자파 차단층은 전자파를 흡수 및 차단할 수 있는 전도성 고분자 또는 전도성 고분자 복합체로 형성되는 것을 특징으로 하는 전지 외장재를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention has at least one electromagnetic wave shielding layer together with a metal foil layer, the electromagnetic wave shielding layer is formed of a conductive polymer or a conductive polymer composite that can absorb and block electromagnetic waves To provide.

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상기 전자파 차단층은 두께가 5 내지 25㎛, 바람직하게는 5 내지 10㎛일 수 있다.The electromagnetic wave shielding layer may have a thickness of 5 to 25 μm, preferably 5 to 10 μm.

상기 전지 외장재는 적어도 외층/금속박층/내층으로 적층되어 이루어지며, 상기 외층은 전자파를 흡수 및 차단할 수 있는 전자파 차단층이며, 상기 내층은 열접착층으로 구성될 수 있다.The battery packaging material is formed by stacking at least an outer layer / metal foil layer / inner layer, wherein the outer layer is an electromagnetic wave blocking layer capable of absorbing and blocking electromagnetic waves, and the inner layer may be formed of a thermal adhesive layer.

본 발명은 또한 제1 전극, 제2 전극 및 그 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체; 및 전극조립체가 수납될 수 있는 공간부가 형성되어 있는 케이스 본체와, 상기 케이스 본체와 적어도 일변이 접하여 있는 케이스 커버를 구비하는 파우치형 전지 외장재를 포함하는 파우치형 이차 전지에 있어서, 상기 전지 외장재가 금속박층과 함께 적어도 하나의 전자파 차단층을 가지는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지를 제공한다.The present invention also provides an electrode assembly comprising a first electrode, a second electrode and a separator interposed therebetween; And a pouch-type battery packaging material including a case body having a space portion for accommodating an electrode assembly and a case cover in contact with at least one side of the case body, wherein the battery packaging material is a metal foil. Provided is a pouch type secondary battery having at least one electromagnetic wave blocking layer together with a layer.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 외장재의 적층 구성을 나타내는 단면도이고, 도 2b 내지 2d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 외장재의 적층 구성을 나타내는 단면도이다.Figure 2a is a cross-sectional view showing a laminated configuration of the battery packaging material according to an embodiment of the present invention, Figure 2b to 2d is a cross-sectional view showing a laminated configuration of the battery packaging material according to another embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면, 본 발명의 전지 외장재는 전자파를 흡수 및 차단할 수 있는 전자파 차단층인 외층(122b), 금속박층(122a), 열접착층인 내층(122c)으로 적층되어 이루어진다.Referring to FIG. 2A, the battery packaging material of the present invention is formed by laminating an outer layer 122b which is an electromagnetic wave blocking layer capable of absorbing and blocking electromagnetic waves, a metal foil layer 122a, and an inner layer 122c which is a heat adhesive layer.

본 발명의 전지 외장재의 외층(122b)이 전자파를 흡수 및 차단할 수 있는 전자파 차단층으로 이루어짐으로써, 상기 전자파 차단층이 형성된 전지 외장재를 이용한 전지가 전자기기에 구비되는 경우, 전자 기기에서 발생되는 전자파가 상기 전자파 차단층(122b)에 의해 흡수/차단되어 전자파를 감소시킬 수 있게 된다.When the outer layer 122b of the battery packaging material of the present invention includes an electromagnetic wave blocking layer capable of absorbing and blocking electromagnetic waves, when a battery using the battery packaging material having the electromagnetic wave blocking layer is provided in an electronic device, electromagnetic waves generated from an electronic device Is absorbed / blocked by the electromagnetic wave blocking layer 122b to reduce electromagnetic waves.

상기 전자파 차단층(122b)은 전자파를 흡수 및 차단할 수 있는 전도성 고분자 또는 전도성 고분자 복합체로 이루어질 수 있다.The electromagnetic wave blocking layer 122b may be made of a conductive polymer or a conductive polymer composite that can absorb and block electromagnetic waves.

상기 전도성 고분자로는 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리티오펜(polythiophene) 등을 사용할 수 있다. 이들 전도성 고분자는 주 사슬에 공액이중결합 구조를 가진 고분자로서 AsF5, I2, HCl, FeCl3 등으로 도핑(doping)되면 높은 전기전도도를 나타내고 전자파의 차폐재로 이용된다. 상기 전도성 고분자 중 폴리아닐린은 주 사슬의 산화상태에 따라 전기적인 성질을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 다른 고분자에 비해 열적, 화학적 안전성이 뛰어나며 합성이 쉽고 가격이 저렴하며 우수한 전도도와 기계적 물성을 가지고 있다. 폴리피롤은 공기 중에 비교적 안정하고, 전기화학적으로 쉽게 박막으로 제조할 수 있는 장점이 있다.The conductive polymer may be polyaniline, polypyrrole, polyacetylene, polythiophene, or the like. These conductive polymers have conjugated double bond structures in the main chain, and when doped with AsF 5 , I 2 , HCl, FeCl 3, etc., they exhibit high electrical conductivity and are used as shielding materials for electromagnetic waves. Among the conductive polymers, polyaniline can not only control electrical properties according to the oxidation state of the main chain, but also has excellent thermal and chemical safety, easy synthesis, low cost, and excellent conductivity and mechanical properties. Polypyrrole has the advantage of being relatively stable in the air, and can be easily produced in a thin film electrochemically.

상기 전도성 고분자 복합체로는 전도성 고분자 수지에 전자파의 흡수성을 좋게 하기 위한 페라이트 또는 전기전도성을 좋게 하기 위한 은, 흑연, 카본 블랙, 또는 이들의 혼합물과 같은 전도체를 분산시킨 것을 사용할 수 있다.As the conductive polymer composite, a conductive material such as silver, graphite, carbon black, or a mixture thereof may be dispersed in a conductive polymer resin to improve ferrite or good electrical conductivity of electromagnetic waves.

또한 상기 전도성 고분자 복합체로는 전도성 고분자와 범용 고분자의 복합체가 사용될 수 있다. 상기 전도성 고분자와 범용 고분자의 복합체로는 폴리(아크릴로니트릴-코-부타디엔)/폴리피롤 복합체, 폴리피롤/나일론6 복합체, 폴리아닐린/폴리스티렌 복합체, 폴리아닐린/나일론6 복합체, 폴리아닐린/폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 옥사이드) 등을 예로 들 수 있다. 전도성 고분자와 범용 고분자의 복합체는 전도성 고분자가 가지고 있는 성형 가공성, 용해성 등의 물리적 성질의 취약성을 보완할 수 있다. 전도성 고분자와 범용 고분자와의 복합체 제조는 블랜딩(blending)에 의한 액상 캐스팅(soultion casting) 또는 압축성형법, 고분자 필름의 계면에서 단량체를 산화중합시키는 용액 침지법, 전도성 고분자의 단량체를 모 체 고분자(host polymer)에 직접 도입시키는 유화중합법, 절연성 고분자 입자에 전도성 고분자를 코팅하는 방법 등이 있다.In addition, the conductive polymer composite may be a composite of a conductive polymer and a general purpose polymer. As the composite of the conductive polymer and the general polymer, poly (acrylonitrile-co-butadiene) / polypyrrole complex, polypyrrole / nylon 6 complex, polyaniline / polystyrene complex, polyaniline / nylon 6 complex, polyaniline / poly (2,6-dimethyl -1,4-phenylene oxide) etc. are mentioned. The composite of the conductive polymer and the general-purpose polymer can compensate for the weakness of physical properties such as molding processability and solubility of the conductive polymer. Composites of conductive polymers and general-purpose polymers may be prepared by liquid casting or compression molding by blending, solution immersion methods for oxidative polymerization of monomers at the interface of polymer films, and host monomers of conductive polymers as host polymers. emulsion polymerization method for direct introduction into polymers, and coating conductive polymers on insulating polymer particles.

상기 전자파 차단층(122b)은 상기 금속박층(122a)의 일면에 얇은 두께로 코팅(coating) 또는 라미네이팅(laminating)되어 있다. 상기 전자파 차단층(122b)은 상기 전도성 고분자 수지 또는 전도성 고분자 복합체 수지를 상기 금속박층(122a)의 일 표면에 액상 코팅하거나, 상기 전도성 고분자 수지 또는 전도성 고분자 복합체 수지를 미리 필름 형태로 만들어 각종 라미네이팅 방법에 의해 적층시킬 수도 있다. 이러한 전자파 차단층(122b)의 두께는 5 내지 25㎛, 바람직하게는 5 내지 10㎛이다. 상기 전자파 차단층(122b)의 두께가 5㎛보다 작으면 전자파 차단 성능이 미비하며, 25㎛을 초과하면 드로잉(drawing) 가공이 용이하지 않다. The electromagnetic wave blocking layer 122b is coated or laminated with a thin thickness on one surface of the metal foil layer 122a. The electromagnetic wave blocking layer 122b may be a liquid coating of the conductive polymer resin or the conductive polymer composite resin on one surface of the metal foil layer 122a, or the conductive polymer resin or the conductive polymer composite resin may be formed in a film form in advance in various laminating methods. It can also be laminated by. The thickness of the electromagnetic wave shielding layer 122b is 5 to 25 µm, preferably 5 to 10 µm. If the thickness of the electromagnetic wave shielding layer 122b is less than 5 μm, the electromagnetic wave blocking performance is insufficient, and if it exceeds 25 μm, the drawing process is not easy.

상기 금속박층(122a)은 적정 두께를 유지하고 외부로부터 내부로 수증기, 가스가 침투하는 것을 방지하며, 전해액의 누수를 방지하는 역할을 한다. 상기 금속박층(122a)으로는 철(Fe), 탄소(C), 크롬(Cr) 및 망간(Mn)의 합금, 철(Fe), 탄소(C), 크롬(Cr) 및 니켈(Ni)의 합금, 알루미늄(Al) 또는 그 등가물중 선택된 어느 하나가 이용될 수 있으나, 여기서 그 재질을 한정하는 것은 아니다. 그러나, 상기 금속박층(122a)을 철이 함유된 재질로 할 경우에는 기계적 강도가 강해지고, 알루미늄이 함유된 재질로 할 경우에는 유연성이 좋아진다. 더불어, 상기 금속박층(122a)을 철이 함유된 재질로 할 경우에는 철 84∼88.2%, 탄소 0.5% 이하, 크롬 11∼15% 및 망간 0.3∼0.5%로 이루어진 합금이나, 철 63.7∼75.9%, 탄소 0.1∼0.3%, 크롬 12∼18% 및 니켈 7∼12%의 합금을 이용함이 좋다.The metal foil layer 122a maintains an appropriate thickness, prevents water vapor and gas from penetrating from the outside to the inside, and prevents leakage of the electrolyte. The metal foil layer 122a may be formed of an alloy of iron (Fe), carbon (C), chromium (Cr), and manganese (Mn), iron (Fe), carbon (C), chromium (Cr), and nickel (Ni). Alloy, aluminum (Al) or any one selected from the equivalents may be used, but the material is not limited thereto. However, when the metal foil layer 122a is made of iron, the mechanical strength is increased, and when the metal foil layer 122a is made of aluminum, flexibility is improved. In addition, when the metal foil layer 122a is made of a material containing iron, an alloy composed of 84 to 88.2% of iron, 0.5% or less of carbon, 11 to 15% of chromium, and 0.3 to 0.5% of manganese, iron 63.7 to 75.9%, Alloys of 0.1 to 0.3% carbon, 12 to 18% chromium and 7 to 12% nickel may be used.

상기 금속박층(122c)의 두께는 대략 20∼100㎛로 형성되어 있다. 상기 금속박층(122c)의 두께가 20㎛ 이하일 경우에는 제조 공정중 드로잉이나 폴딩(folding) 공정시 쉽게 파단 또는 손상될 수 있고, 또한 100㎛ 이상일 경우에는 드로잉이나 폴딩이 어려워 바람직하지 않다.The metal foil layer 122c has a thickness of approximately 20 to 100 µm. When the thickness of the metal foil layer 122c is 20 μm or less, the metal foil layer 122c may be easily broken or damaged during the drawing or folding process during the manufacturing process, and when the thickness of the metal foil layer 122c is 100 μm or more, drawing or folding is difficult, which is not preferable.

상기 내층(122c)은 열접착층으로서, 무연신 폴리프로필렌(casted polypropylene: CPP)과 같은 변성 폴리프로필렌, 폴리프로필렌과 부틸렌과 에틸렌 삼원공중합체 등이 사용될 수 있다. 상기 열접착층은 상기 금속박층(122a)의 다른 면에 대략 30∼40㎛의 두께로 코팅 또는 라미네이팅되어 있다.As the inner layer 122c, a modified polypropylene such as casted polypropylene (CPP), polypropylene and butylene, and an ethylene terpolymer may be used as the heat adhesive layer. The heat adhesive layer is coated or laminated on the other surface of the metal foil layer 122a to a thickness of approximately 30 to 40 μm.

도 2b 내지 2d를 참조하면, 상기 전자파 차단층(122b)과 금속박층(122a) 사이 또는 내층(122c)과 금속박층(122a) 사이 또는 양쪽 모두에 중간층(123a, 123b)을 형성할 수 있다. 상기 중간층(123a, 123b)을 형성하면, 상기 금속박층(122a)을 보호할 수 있고, 파우치 케이스를 제조할 때 열과 압력에 의해 열접착층인 내층(122c)이 얇아져서 전극과 금속박층, 예를 들면 알루미늄이 접촉하여 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.2B to 2D, intermediate layers 123a and 123b may be formed between the electromagnetic wave shielding layer 122b and the metal foil layer 122a or between the inner layer 122c and the metal foil layer 122a or both. When the intermediate layers 123a and 123b are formed, the metal foil layer 122a can be protected, and when the pouch case is manufactured, the inner layer 122c, which is a heat-adhesive layer, becomes thin due to heat and pressure, thereby forming an electrode and a metal foil layer, for example. For example, aluminum can be contacted and a short circuit can be prevented.

상기 중간층(123a, 123b)은 폴리에스테르계 수지, 폴리올레핀계 수지, 불소계 수지로 형성될 수 있으며, 그 두께는 10㎛ 이상, 바람직하게는 12 내지 25㎛이다. 상기 폴리에스테르계 수지로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트 및 이들의 공중합체 등을 예로 들 수 있으며, 상기 폴리올레핀계 수지로는 폴리프로필렌, 에틸렌프로필렌공중합체, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리 에틸렌, 에틸렌과 아크릴산 유도체의 공중합체, 폴리부텐 등을 예로 들 수 있으며, 상기 불소계 수지로는 테트라플루오로에틸렌, 트리플루오로에틸렌, 폴리불소화비닐, 에틸렌테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌 공중합체 등을 예로 들 수 있다.The intermediate layers 123a and 123b may be formed of a polyester resin, a polyolefin resin, or a fluorine resin, and have a thickness of 10 μm or more, preferably 12 to 25 μm. Examples of the polyester resin include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polycarbonate and copolymers thereof, and the like, and the polyolefin resin may be polypropylene and ethylene. And propylene copolymers, low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, copolymers of ethylene and acrylic acid derivatives, and polybutenes. Examples of the fluorine resin include tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, and polyvinyl fluoride. , Ethylene tetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, ethylene chlorotrifluoroethylene copolymer, and the like.

도 3은 본 발명의 전지 외장재를 파우치 형태로 가공한 상태를 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view showing a state in which the battery packaging material of the present invention is processed into a pouch form.

도 3을 참조하면, 본 발명의 전지 외장재(320)는 전극조립체(미도시)가 수납될 수 있는 공간부(325)가 형성되어 있는 케이스 본체(324)와, 상기 케이스 본체(324)와 적어도 일변이 접하여 있는 케이스 커버(322)를 포함하여 이루어진다. 상기 케이스 커버(322)가 일체로 연결되어 있는 일측변을 제외한 상기 케이스 본체(324)의 3변 가장자리를 따라서 상기 케이스(322)와의 접합을 위한 밀봉부(324a)가 형성되어 있다.Referring to FIG. 3, the battery packaging material 320 of the present invention includes a case body 324 having a space 325 in which an electrode assembly (not shown) is accommodated, a case body 324 and at least one of the case body 324. It comprises a case cover 322 that one side is in contact. A sealing part 324a for joining to the case 322 is formed along three side edges of the case body 324 except for one side of which the case cover 322 is integrally connected.

상기 전지 외장재(320)는 외층(322b)/금속박층(322a)/내층(322c)이 적층되어 이루어지고, 상기 외층(322b)은 전자파를 흡수 및 차단할 수 있는 전자파 차단층이며, 상기 내층(322c)은 열접착층이다. 상기 케이스 본체(324)와 상기 케이스 커버(322)를 밀착시킨 상태에서 상기 밀봉부(324a)를 열융착시키면, 상기 밀봉부(324a)의 열접착층들이 서로 접착되어 전지 외장재가 밀봉된다. 도 3에는 도시되어 있지 않지만, 상기 외층(322b)과 금속박층(322a) 사이 또는 금속박층(322a)과 내층(322c) 사이 또는 양쪽 모두에 중간층이 형성될 수 있다. 상기 층 구조에 대해서는 이미 위에서 상세히 설명하였으므로 여기서는 생략하기로 한다.The battery packaging material 320 is formed by laminating an outer layer 322b / metal foil layer 322a / inner layer 322c, and the outer layer 322b is an electromagnetic wave blocking layer capable of absorbing and blocking electromagnetic waves, and the inner layer 322c. ) Is a thermal adhesive layer. When the sealing part 324a is heat-sealed while the case body 324 and the case cover 322 are in close contact with each other, the heat-adhesive layers of the sealing part 324a are adhered to each other to seal the battery packaging material. Although not shown in FIG. 3, an intermediate layer may be formed between the outer layer 322b and the metal foil layer 322a or between the metal foil layer 322a and the inner layer 322c or both. Since the layer structure has already been described in detail above, a description thereof will be omitted.

도 4는 본 발명의 전지 외장재를 이용한 파우치형 이차 전지를 나타낸 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing a pouch type secondary battery using the battery packaging material of the present invention.

도 4를 참조하면, 파우치형 이차 전지는 제1 전극(412), 제2 전극(414) 및 그 사이에 개재된 세퍼레이터(413)를 포함하는 전극조립체(410); 및 상기 전극조립체(410)가 수납될 수 있는 공간부(425)가 형성되어 있는 케이스 본체(424)와, 상기 케이스 본체(424)와 적어도 일변이 접하여 있는 케이스 커버(422)를 구비하는 파우치형 전지 외장재(420)를 포함하며, 상기 전지 외장재(420)는 적어도 외층(422b)/금속박층(422a)/내층(422c)으로 적층되어 이루어지고, 상기 외층(422b)은 전자파를 흡수 및 차단할 수 있는 전자파 차단층이며, 상기 내층(422c)은 열접착층으로 구성된다. 상기 전지 외장재(420)의 구성에 대해서는 앞에서 상세히 설명하였으므로 여기에서는 생략하기로 한다.Referring to FIG. 4, a pouch type secondary battery includes an electrode assembly 410 including a first electrode 412, a second electrode 414, and a separator 413 interposed therebetween; And a case body 424 having a space 425 in which the electrode assembly 410 can be accommodated, and a case cover 422 in contact with at least one side of the case body 424. It includes a battery packaging material 420, the battery packaging material 420 is made of at least an outer layer 422b / metal foil layer 422a / inner layer 422c, the outer layer 422b can absorb and block electromagnetic waves. Is an electromagnetic wave shielding layer, and the inner layer 422c is composed of a thermal adhesive layer. Since the configuration of the battery packaging material 420 has been described in detail above, it will be omitted here.

상기 전극조립체(410)는 제1 전극(412)과 제2 전극(414)과 그 사이에 세퍼레이터(413)를 개재하여 권취된 젤리롤(jelly-roll) 형태로 구비되거나, 이들이 적층된 적층형 전극조립체로 구비될 수 있다. The electrode assembly 410 is provided in the form of a jelly-roll wound around the first electrode 412 and the second electrode 414 and a separator 413 therebetween, or a stacked electrode in which they are stacked. It may be provided as an assembly.

상기 제1 전극(412) 및 제2 전극(414)은 서로 극성을 달리하며, 양극 또는 음극으로 사용될 수 있다. 상기 제1 전극(412) 및 제2 전극(414)은 집전체와 상기 집전체의 적어도 일면에 도포되는 전극 활물질, 즉 양극 활물질 또는 음극 활물질을 포함한다.The first electrode 412 and the second electrode 414 have different polarities from each other, and may be used as an anode or a cathode. The first electrode 412 and the second electrode 414 include a current collector and an electrode active material applied to at least one surface of the current collector, that is, a positive electrode active material or a negative electrode active material.

상기 제1 전극(412) 또는 제2 전극(414)이 양극으로 사용되는 경우, 전극 집전체로는 스테인레스강, 니켈, 알루미늄, 티탄 또는 이들의 합금, 알루미늄 또는 스테인레스강의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은을 표면 처리시킨 것 등을 사용할 수 있고, 이들 중 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 바람직하다. 상기 제1 전극(412) 또는 제2 전극(414)이 음극으로 사용되는 경우, 전극 집전체로는 스테인레스강, 니켈, 구리, 티탄 또는 이들의 합금, 구리 또는 스테인레스강의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은을 표면 처리시킨 것 등을 사용할 수 있고, 이들 중 구리 또는 구리 합금이 바람직하다.When the first electrode 412 or the second electrode 414 is used as an anode, as the electrode current collector, carbon, nickel, titanium on the surface of stainless steel, nickel, aluminum, titanium or alloys thereof, aluminum or stainless steel The surface-treated with silver, etc. can be used, Among these, aluminum or an aluminum alloy is preferable. When the first electrode 412 or the second electrode 414 is used as a cathode, as the electrode current collector, carbon, nickel, titanium on the surface of stainless steel, nickel, copper, titanium or alloys thereof, copper or stainless steel The surface treated with silver, etc. can be used, Among these, copper or a copper alloy is preferable.

상기 양극 활물질로는 통상적으로 리튬함유 전이금속 산화물 또는 리튬 칼코게나이드 화합물을 모두 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로는 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, 또는 LiNi1-x-yCoxMyO2(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1, M은 Al, Sr, Mg, La 등의 금속) 등의 금속 산화물이 사용될 수 있다. 상기 음극 활물질로는 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유 등의 탄소 재료, 리튬 금속, 리튬 합금 등이 사용될 수 있다. 상기 세퍼레이터(413)는 상기 제1 전극(412) 및 제2 전극(414) 사이의 단락을 방지하고 리튬 이온의 이동통로를 제공하는 것으로서, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀계 고분자막 또는 이들의 다중막, 미세다공성 필름, 직포 및 부직포와 같은 공지된 것을 사용할 수 있다.As the cathode active material, a lithium-containing transition metal oxide or a lithium chalcogenide compound may be used, and representative examples thereof may be LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , or LiNi 1-xy Co x M Metal oxides such as y O 2 (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1, M is a metal of Al, Sr, Mg, La, etc.) may be used. As the negative electrode active material, a carbon material such as crystalline carbon, amorphous carbon, carbon composite, carbon fiber, lithium metal, lithium alloy, or the like may be used. The separator 413 prevents a short circuit between the first electrode 412 and the second electrode 414 and provides a migration path for lithium ions. The separator 413 may be a polyolefin polymer membrane such as polypropylene or polyethylene, or a multilayer thereof. Known ones such as microporous films, woven fabrics and nonwovens can be used.

상기 전극조립체(410)의 제1 전극(412) 및 제2 전극(414)에는 각각 제1 전극탭(415) 및 제2 전극탭(416)이 레이저용접, 초음파용접, 저항용접과 같은 용접이나 도전성 접착제에 의하여 통전가능하도록 부착되어 있다. 이들 전극탭(415, 416)은 전극조립체(410)가 권취되는 방향과 수직한 방향으로 전극조립체(410)로부터 돌출 되도록 형성되어 있다.The first electrode tab 415 and the second electrode tab 416 of the first electrode 412 and the second electrode 414 of the electrode assembly 410 are each welded such as laser welding, ultrasonic welding, resistance welding, or the like. It is attached so that electricity can be supplied by a conductive adhesive. These electrode tabs 415 and 416 are formed to protrude from the electrode assembly 410 in a direction perpendicular to the direction in which the electrode assembly 410 is wound.

상기 밀봉부(424a) 중 상기 케이스 본체(424)와 케이스 커버(422)가 연결되어 있는 변과 반대편에 위치한 밀봉부를 통해서 상기 전극조립체(410)의 제1 전극탭(415)과 제2 전극탭(416)이 인출된다. 상기 전극탭(415, 416)에는 절연성 소재로 만들어진 보호 테이프(417)가 부착되어 전극 간의 단락을 방지한다. The first electrode tab 415 and the second electrode tab of the electrode assembly 410 are formed on the opposite side of the sealing part 424a from which the case body 424 and the case cover 422 are connected. 416 is withdrawn. A protective tape 417 made of an insulating material is attached to the electrode tabs 415 and 416 to prevent a short circuit between the electrodes.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 전자파를 흡수 및 차단할 수 있는 전자파 차단층이 형성되어 있는 전지 외장재 및 이를 이용한 파우치형 이차 전지는 전지 외장재가 금속박층과 함께 적어도 하나의 전자파를 흡수 및 차단할 수 있는 전자파 차단층을 가짐으로써 전자기기에서 발생하는 전자파를 감소시킬 수 있다.As described above, the battery packaging material and the pouch type secondary battery using the electromagnetic wave shielding layer capable of absorbing and blocking electromagnetic waves according to the present invention may be absorbed and blocked at least one electromagnetic wave together with the metal foil layer. By having an electromagnetic wave shielding layer it is possible to reduce the electromagnetic waves generated in the electronic device.

본 발명에 대해 상기 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, it is merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (18)

금속박층과 함께 적어도 하나의 전자파 차단층을 가지며, 상기 전자파 차단층은 전자파를 흡수 및 차단할 수 있는 전도성 고분자 또는 전도성 고분자 복합체로 형성되는 것을 특징으로 하는 전지 외장재.A battery packaging material having at least one electromagnetic wave shielding layer together with a metal foil layer, wherein the electromagnetic wave shielding layer is formed of a conductive polymer or a conductive polymer composite capable of absorbing and blocking electromagnetic waves. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 전도성 고분자는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리아세틸렌, 폴리티오펜 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전지 외장재.The battery packaging material according to claim 1, wherein the conductive polymer is any one selected from polyaniline, polypyrrole, polyacetylene, and polythiophene. 제 1 항에 있어서, 상기 전도성 고분자 복합체는 전도성 고분자 수지에 페라이트 또는 전도체를 분산시킨 것임을 특징으로 하는 전지 외장재.The battery packaging material according to claim 1, wherein the conductive polymer composite is obtained by dispersing ferrite or a conductor in a conductive polymer resin. 제 4 항에 있어서, 상기 전도체는 은, 카본 블랙, 및 흑연으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나임을 특징으로 하는 전지 외장재.The battery packaging material according to claim 4, wherein the conductor is at least one selected from the group consisting of silver, carbon black, and graphite. 제 1 항에 있어서, 상기 전도성 고분자 복합체는 전도성 고분자와 범용 고분자의 복합체임을 특징으로 하는 전지 외장재.The battery packaging material according to claim 1, wherein the conductive polymer composite is a composite of a conductive polymer and a general-purpose polymer. 제 6 항에 있어서, 상기 전도성 고분자 복합체는 폴리(아크릴로니트릴-코-부타디엔)/폴리피롤 복합체, 폴리피롤/나일론6 복합체, 폴리아닐린/폴리스티렌 복합체, 폴리아닐린/나일론6 복합체, 폴리아닐린/폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 옥사이드) 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전지 외장재.The method of claim 6, wherein the conductive polymer composite is poly (acrylonitrile-co-butadiene) / polypyrrole complex, polypyrrole / nylon 6 complex, polyaniline / polystyrene complex, polyaniline / nylon 6 complex, polyaniline / poly (2, 6- Dimethyl-1,4-phenylene oxide). 제 1 항에 있어서, 상기 전자파 차단층은 두께가 5 내지 25㎛인 것을 특징으로 하는 전지 외장재.The method of claim 1, wherein the electromagnetic wave shielding layer is a battery packaging material, characterized in that the thickness of 5 to 25㎛. 제 8 항에 있어서, 상기 전자파 차단층은 두께가 5 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 전지 외장재.The battery packaging material according to claim 8, wherein the electromagnetic wave blocking layer has a thickness of 5 to 10 µm. 제 1 항에 있어서, 상기 금속박층은 철(Fe), 탄소(C), 크롬(Cr) 및 망간(Mn)의 합금, 철(Fe), 탄소(C), 크롬(Cr) 및 니켈(Ni)의 합금, 또는 알루미늄(Al)중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전지 외장재.The method of claim 1, wherein the metal foil layer is an alloy of iron (Fe), carbon (C), chromium (Cr) and manganese (Mn), iron (Fe), carbon (C), chromium (Cr) and nickel (Ni). Battery alloy, characterized in that any one selected from an alloy of aluminum, or aluminum (Al). 제 10 항에 있어서, 상기 금속박층은 알루미늄인 것을 특징으로 하는 전지 외장재.The battery packaging material according to claim 10, wherein the metal foil layer is aluminum. 제 1 항에 있어서, 상기 전지 외장재는 적어도 외층/금속박층/내층으로 적층되어 이루어지고, 상기 외층이 전자파를 흡수 및 차단할 수 있는 전자파 차단층이 며, 상기 내층은 열접착층인 것을 특징으로 하는 전지 외장재.The battery according to claim 1, wherein the battery packaging material is formed of at least an outer layer / metal foil layer / inner layer, the outer layer is an electromagnetic wave blocking layer capable of absorbing and blocking electromagnetic waves, and the inner layer is a heat adhesive layer. Exterior materials. 제 12 항에 있어서, 상기 열접착층은 무연신 폴리프로필렌(casted polypropylene) 또는 폴리프로필렌과 부틸렌과 에틸렌 삼원공중합체인 것을 특징으로 하는 전지 외장재.13. The battery packaging material according to claim 12, wherein the heat adhesive layer is casted polypropylene or polypropylene, butylene, and ethylene terpolymer. 제 1 항에 있어서, 상기 외층과 금속박층 사이 또는 상기 내층과 금속박층 사이 또는 양쪽 모두에 중간층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 외장재.The battery packaging material according to claim 1, wherein an intermediate layer is formed between the outer layer and the metal foil layer, or between the inner layer and the metal foil layer or both. 제 14 항에 있어서, 상기 중간층은 폴리에스테르계 수지, 폴리올레핀계 수지, 불소계 수지에서 선택된 적어도 하나에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전지 외장재.The battery packaging material according to claim 14, wherein the intermediate layer is formed by at least one selected from polyester resin, polyolefin resin, and fluorine resin. 제 1 항에 있어서, 상기 전지 외장재는 전극조립체가 수납될 수 있는 공간부가 형성되어 있는 케이스 본체와, 상기 케이스 본체와 적어도 일변이 접하여 있는 케이스 커버를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지 외장재.The battery packaging material according to claim 1, wherein the battery packaging material comprises a case body in which a space portion for accommodating the electrode assembly is formed, and a case cover in contact with at least one side of the case body. 제 16 항에 있어서, 상기 케이스 커버와 접하여 있지 않은 상기 케이스 본체의 3변을 따라서 상기 케이스 커버와 상기 케이스 본체의 열접착층이 상호 열융착되어 접합되는 것을 특징으로 하는 전지 외장재.The battery packaging material according to claim 16, wherein the case cover and the heat-adhesive layer of the case body are thermally fused to each other along three sides of the case body which are not in contact with the case cover. 제1 전극, 제2 전극 및 그 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체; 및An electrode assembly including a first electrode, a second electrode, and a separator interposed therebetween; And 상기 전극조립체가 수납될 수 있는 공간부가 형성되어 있는 케이스 본체와, 상기 케이스 본체와 적어도 일변이 접하여 있는 케이스 커버를 구비하는 파우치형 전지 외장재를 포함하는 파우치형 이차 전지에 있어서In the pouch-type secondary battery comprising a pouch-type battery packaging material having a case body formed with a space portion for accommodating the electrode assembly and a case cover in contact with at least one side of the case body 상기 전지 외장재는 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 전지 외장재인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지.The battery packaging material is a pouch type secondary battery, characterized in that the battery packaging material according to any one of claims 1 to 15.
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