KR100891078B1 - 안전성과 용량이 증가된 리튬 이차전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분리막이 개재된 상태로 다수의 전극들을 적층하고 이들의 전극탭들을 상호 연결하는 구조의 전극조립체가 전지케이스에 내장되어 있는 이차전지로서, 상기 전극탭들이 전극리드에 결합된 부위(전극탭-리드 결합부위)가 전지케이스 상단의 밀착부위에 위치하고, 상기 밀착부위는 전지의 두께 방향으로 절곡되어 있어서, 전극조립체가 내장된 전지케이스 내부공간으로부터 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지를 제공한다.

Description

안전성과 용량이 증가된 리튬 이차전지 {Lithium Secondary Battery Improved Safety and Capacity}
도 1은 종래의 파우치형 이차전지의 일반적인 구조에 대한 분해 사시도이다;
도 2는 도 1의 이차전지에서 양극탭들이 밀집된 형태로 결합되어 양극리드에 연결되어 있는 전지케이스 내부 상단의 부분 확대도이다;
도 3은 도 1의 이차전지를 조립한 상태의 정면 투시도이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 분해 사시도이다;
도 5는 도 4의 이차전지에서 전극조립체가 내장된 전지케이스의 상단 및 양측의 밀착부위를 밀봉한 상태의 정면 투시도이다;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파우치형 이차전지에서 전극조립체가 내장된 전지케이스의 상단 및 양측의 밀착부위를 밀봉한 상태의 정면 투시도이다;
도 7은 도 5의 파우치형 이차전지에서 하나의 바람직한 구조에 따른, 전극탭들과 전극리드의 결합부위가 위치하는 전지케이스 상단 밀착부위의 부분 확대도이다;
도 8은 도 5의 파우치형 이차전지에서 또 다른 바람직한 구조에 따른 전지케이스 상단 밀착부위의 부분 확대도이다.
본 발명은 안전성과 용량이 증가된 리튬 이차전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분리막이 개재된 상태로 다수의 전극들을 적층하고 이들의 전극탭들을 상호 연결하는 구조의 전극조립체가 전지케이스에 내장되어 있는 이차전지로서, 상기 전극탭들이 전극리드에 결합된 부위(전극탭-리드 결합부위)가 전지케이스 상단의 밀착부위에 위치하고, 상기 밀착부위는 전지의 두께 방향으로 절곡되어 있어서, 전극조립체가 내장된 전지케이스 내부공간으로부터 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지를 제공한다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
또한, 이차전지는 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 바이셀(Bi-cell) 또는 풀셀(Full cell)들을 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체 등을 들 수 있다.
최근에는, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 적은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.
도 1에는 종래의 대표적인 파우치형 이차전지의 일반적인 구조가 분해 사시도로서 모식적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 파우치형 이차전지(10)는, 전극조립체(30), 전극조립체(30)로부터 연장되어 있는 전극탭들(40, 50), 전극탭들(40, 50)에 용접되어 있는 전극리드(60, 70), 및 상기 전극조립체를 수용하는 전지케이스(20)를 포함하는 것으로 구성되어 있다.
전극조립체(30)는 분리막이 개재된 상태에서 양극과 음극이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어져 있다. 전극탭들(40, 50)은 전극조립체(30)의 각 극판으로부터 연장되어 있고, 전극리드(60, 70) 는 각 극판으로부터 연장된 복수개의 전극탭들(40, 50)과, 예를 들어, 용접에 의해 각각 전기적으로 연결되어 있으며, 전지케이스(20)의 외부로 일부가 노출되어 있다. 또한, 전극리드(60, 70)의 상하면 일부에는 전지케이스(20)와의 밀봉도를 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 위하여 절연필름(80)이 부착되어 있다.
케이스(20)는 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 전극조립체(30)를 수용할 수 있는 공간을 제공하며, 전체적으로 파우치 형상을 가지고 있다. 도 1에서와 같은 적층형 전극조립체(30)의 경우, 다수의 양극탭들(40)과 다수의 음극탭들(50)이 전극리드(60, 70)에 함께 결합될 수 있도록, 전지케이스(20) 내부 상단은 전극조립체(30)로부터 이격되어 있다.
도 2에는 도 1의 이차전지에서 양극탭들이 밀집된 형태로 결합되어 양극리드에 연결되어 있는 전지케이스 내부 상단의 부분 확대도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 1의 이차전지를 조립한 상태의 정면 투시도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 전극조립체(30)의 양극 집전체(41)로부터 연장되어 돌출되어 있는 다수의 양극탭들(40)은, 예를 들어, 용접에 의해 일체로 결합된 용착부의 형태로 양극리드(60)에 연결된다. 그러한 양극리드(60)는 양극탭 용착부가 연결되어 있는 대향 단부(61)가 노출된 상태로 전지케이스(20)에 의해 밀봉된다. 다수의 양극탭들(40)이 일체로 결합되어 용착부를 형성함으로 인해, 전지케이스(20)의 내부 상단은 전극조립체(30)의 상단면으로부터 일정한 거리만큼 이격되어 있고, 용착부의 양극탭들(40)은 대략 V자 형상으로 절곡되어 있다. 따라서, 전극탭들과 전극리드의 결합부위를 V-포밍(V-forming) 부위로 칭하기도 한다.
그러나, 이러한 V-포밍 부위는 전지의 용량과 안전성 측면에서 다수의 문제점을 가지고 있다. 우선, 전지의 용량은 실질적으로 전극조립체(30)의 크기에 의해 결정되는 바, V-포밍 부위의 존재는 전지케이스(20)에 내장되는 전극조립체(30)의 크기를 제한하므로, 전지의 용량 감소를 초래된다. 즉, 도 3에서 보는 바와 같이, 전극조립체(30)의 상단면과 절연필름(80) 사이의 거리(L1)가 매우 크며, 그러한 거리만큼 전극조립체(30)의 크기 감소가 불가피하다.
또한, 전지가 그것의 상단, 즉 양극리드(60) 쪽으로 낙하되거나 전지의 상단에 물리적인 외력이 가해지는 경우에, 전극조립체(30)가 전지케이스(20)의 내면 상단으로 이동되거나 또는 상단이 짓눌려져서, 전극조립체(30)의 음극이 양극탭(42) 또는 양극리드(61)와 접촉되어 내부 단락을 유발할 수 있으므로, 전지의 안전성이 크게 저하된다. 이러한 내부 단락은, 특히, 용착부 하부의 일부 양극탭들이 전극조립체(30)의 최외각에 위치하는 음극과 접촉하면서 유발된다.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 전극조 립체가 내장되어 있는 이차전지에서, 전극탭-전극리드의 결합부위를 전극조립체의 상단 공간이 아닌 전지케이스의 상단 밀착부위에 위치시키고 상기 밀착부위를 절곡할 경우, 진동 또는 낙하 등의 외부충격에 의한 내부단락을 방지하여 안전성을 더욱 향상시킬 수 있고, 전지케이스 내부공간을 최대한 활용하여 동일 규격 대비 높은 용량을 제공할 수 있는 잇점을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지는, 분리막이 개재된 상태로 다수의 전극들을 적층하고 이들의 전극탭들을 상호 연결하는 구조의 전극조립체가 전지케이스에 내장되어 있는 이차전지로서, 상기 전극탭들이 전극리드에 결합된 부위(전극탭-리드 결합부위)가 전지케이스 상단의 밀착부위에 위치하고, 상기 밀착부위는 전지의 두께 방향으로 절곡되어 있어서, 전극조립체가 내장된 전지케이스 내부공간으로부터 분리되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 하나의 바람직한 예에서, 상기 밀착부위는 전지케이스를 구성하는 상부부재와 하부부재가 밀착되어 있는 부위로서, 전극조립체를 내장한 상태에서 전지케이스를 밀봉하기 위하여 케이스의 가장자리를 따라 상기 상부부재와 하부부재가 상호 접해 있는 부위를 의미한다. 이러한 밀착부위는 전극조립체에서 전극들의 적층 단면을 기준으로 그것의 상측 모서리 또는 하측 모서리로부터 수직의 방향으로 연장되어 있는 형태일 수 있다. 본 명세서에서는 상기 밀착부위 중, 상기 전극조립체의 전극탭들이 돌출되어 있는 상단을 기준으로 그것에 대응하는 위치의 밀착 부위를 '상단 밀착부위'라 칭한다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 전극탭-리드의 결합부위는 일체로 결합된 다수의 전극탭들과 전극리드가 결합되는 부위로서, 상기 상단 밀착부위 중에서도, 전지케이스의 밀봉을 위한 열융착이 행해지는 열융착부에 인접하여 위치할 수 있으며, 구체적으로, 상기 상단 밀착부위의 상부부재 및 하부부재 사이에 개재되는 형태로 위치할 수 있다. 예를 들어, 상단 밀착부위의 상부에서 열융착이 행해질 경우, 양극탭-리드 및 음극탭-리드의 결합부위는 각각 상기 밀착부위의 하부에서 상기 상부부재 및 하부부재의 접촉 계면에 위치할 수 있다. 이러한 구조로 인해, 전극리드는 상기 결합부위에 대향하는 단부가 전지케이스로부터 일부 노출된 상태로 상부부재 및 하부부재 사이에 위치하게 된다.
상기 열융착부는, 앞서 설명한 바와 같이, 전극탭-리드 결합부위를 기준으로 밀착부위의 상부에서 케이스의 가장자리를 따라 형성될 수도 있지만, 경우에 따라서는, 전극탭-리드 결합부위의 상부 뿐만 아니라 측면 방향으로도 형성될 수 있다. 예를 들어, 열융착부는 양극탭-리드 결합부위의 바깥쪽 부위(a), 음극탭-리드 결합부위의 바깥쪽 부위(b), 및 전극탭-리드 결합부위들 사이의 부위(c)에도 형성될 수 있으며, 상기 부위(a, b) 또는 부위(c)에만 형성될 수도 있다. 이와 같이, 전극탭-리드 결합부위를 제외한 실질적으로 밀착부위 대부분에 대해 열융착을 행함으로써, 밀봉성을 높이고 외력 등에 대한 구조적 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.
하나의 바람직한 구조로서, 전지의 두께 방향으로 1차 절곡된 상단 밀착부위에서, 열융착부와 전극리드는 전지의 길이 방향으로 재차 수직 절곡될 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 밀착부위가 전극의 적층 단면을 기준으로 그것의 하측 모서리에서 수직 방향으로 연장되어 있는 형태일 때, 상기 밀착부위는 전극탭-리드 결합부위가 전지의 두께 방향에 평행하도록 수직 절곡되고, 다시 전극리드와 열융착부가 전지의 길이 방향에 평행하도록 수직 절곡될 수 있다. 이 경우, 전극리드는 전극조립체의 상단에 수직한 구조로 돌출되게 되므로, 전지의 보호회로 모듈은 전지의 길이 방향으로 상기 전극리드에 연결될 수 있다.
또 다른 바람직한 구조로서, 전지의 두께 방향으로 1차 절곡된 상단 밀착부위에서, 열융착부와 전극리드는 전지의 두께 방향으로 재차 수평 절곡될 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 밀착부위가 전극의 적층 단면을 기준으로 그것의 하측 모서리에서 수직 방향으로 연장되어 있는 형태일 때, 상기 밀착부위는 전극탭-리드 결합부위가 전지의 두께 방향에 평행하도록 수직 절곡되고, 다시 전극리드와 열융착부가 전지의 두께 방향에 평행하도록 수평 절곡될 수 있다. 이 경우, 전극리드는 전극조립체의 상단에 평행한 구조로 돌출되게 되므로, 전지의 보호회로 모듈은 전지의 두께 방향으로 상기 전극리드에 연결될 수 있다.
본 발명에서, 바람직하게는 상기 전지케이스의 상단 밀착부위에, 전극탭 및 전극리드와 전지케이스 간의 밀봉도를 높이고 동시에 절연상태를 확보하기 위하여, 상기 전극탭과 전극리드 및 그것들의 결합부위의 상하면을 감싸는 형태로 절연성 필름이 개재될 수 있다.
본 발명에서, 상기 전극조립체는 다수의 전극탭들을 연결하여 양극과 음극을 구성하는 구조라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 바람직하게는 스택형 구조와 스 택/폴딩형 구조를 들 수 있다. 스택/폴딩형 구조의 전극조립체에 대한 자세한 내용은 본 출원인의 한국 특허출원공개 제2001-0082058호, 제2001-0082059호 및 제2001-0082060호에 개시되어 있으며, 상기 출원은 본 발명의 내용에 참조로서 합체된다.
전극조립체는 기본적으로 분리막이 개재된 상태에서 양극과 음극이 순차적으로 적층되어 있는 구조로 이루어져 있으며, 경우에 따라서는 분리막의 단부가 상단 밀착부위에 근접하거나 그것에 일부가 겹쳐질 정도로 긴 길이를 가짐으로써, 전지의 안전성을 더욱 향상시킬 수도 있다.
상기 전극탭들은 다양한 방식으로 상호 연결될 수 있으며, 바람직하게는 용접에 의해 더욱 안정적으로 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 전지는 리튬 함유 전해액이 겔의 형태로 전극조립체에 함침되어 있는, 이른바, 리튬이온 폴리머 전지에 바람직하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전지는 특히 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 시트, 구체적으로는 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 파우치형 전지에 바람직하게 적용될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 4에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 분해 사시도 가 모식적으로 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 이차전지에서 전극조립체가 내장된 전지케이스의 상단 및 양측의 밀착부위를 밀봉한 상태의 정면 투시도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 파우치형 이차전지(100)는, 양극탭들(310)과 음극탭들(320)이 각각 양극리드(410)와 음극리드(420)에 용접되어 있는 전극조립체(300) 및, 이러한 전극조립체(300)를 수용할 수 있는 전지케이스(200)로 구성되어 있다.
전지케이스(200)는 전극조립체(300)를 수용할 수 있는 형태의 하부부재(220)와 그것과 일측에서 일체로 형성되어 있는 덮개 형태의 상부부재(210)로 이루어져 있으며, 조립 과정에서 상부부재(210)와 하부부재(220)가 상호 접하는 밀착부위(230a, 230b)를 포함하고 있다.
이러한 밀착부위(230a, 230b)는 전극조립체(300)의 전극탭들(310, 320)이 돌출된 상단 부위에 대응하는 상단 밀착부위(230a)와 전극조립체(300)의 양측에 대응하는 양측 밀착부위(230b)로 구분되며, 전지케이스(200)를 밀봉하기 위한 열융착이 행해지는 열융착부(240)를 포함하고 있다. 즉, 상단 밀착부위(230a)는 일부만이 열융착이 행해지고, 양측 밀착부위(230b)는 전부에 대해 열융착이 행해진다.
한편, 전극조립체(300)로부터 돌출되어 있는 다수의 양극탭들(310)과 음극탭들(320)은 각각 용접 등의 방법으로 일체되어 있는 상태에서, 상단부(411, 421)가 전지케이스(200)로부터 노출되는 양극리드(410)와 음극리드(420)에 용접 등의 방법으로 결합된다. 이러한 결합부위(340)는 전지케이스(200)의 상단 밀착부위(230a)에서 상부부재(210) 및 하부부재(220)의 사이에 개재되며 열융착부(240)와 겹치지 는 않는다.
전극탭들(310, 320)과 전극리드(410, 420) 및 그것들의 결합부위(340)에는 전지케이스(200)의 밀봉성을 유지하고 절곡 및 열융착 등의 과정에서 단락을 방지하기 위하여, 절연성 필름(430)이 그것들을 감싸는 형태로 구비되어 있으며, 열융착부(240)의 양측면은 열융착 이후 전지의 부피를 최소화하기 위하여, 점선 A와 B의 절취선을 따라 수직으로 절곡된다.
도 6에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파우치형 이차전지에서 전극조립체가 내장된 전지케이스의 상단 및 양측의 밀착부위를 밀봉한 상태의 정면 투시도가 도시되어 있다.
도 6의 이차전지(101)는 전반적인 구성에서는 도 4 및 5의 이차전지(100)와 대략 동일하고, 열융착이 행해지는 부위가 전극탭(310, 320)과 전극리드(410, 420)의 결합부위(340)를 제외하고 실질적으로 상단 밀착부위(230a) 대부분이라는 점에서 차이가 있다. 따라서, 도 5와 비교하여, 기존의 열융착부(240) 뿐만 아니라, 양극 및 음극 결합부위(340, 341)의 바깥쪽 부위(a, b)와 결합부위들(340, 341) 사이의 부위(c)에서도 열융착이 행해진다는 점에서 차이가 있다. 경우에 따라서는, 부위(a. b)에 대해서만 열융착이 행해질 수도 있고, 부위(c)에 대해서만 열융착이 행해질 수도 있음은 물론이다.
이와 같이, 상단 밀착부위(230a) 대부분이 열융착됨으로써, 밀봉성이 더욱 향상되고, 외력에 대한 구조적 안정성을 크게 향상시킬 수 있다.
도 7에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지케이스 상단 밀착부의 부분 단면도가 모식적으로 도시되어 있으며, 도 8에는 또 다른 실시예에 따른 상단 밀착부의 부분 단면도가 모식적으로 도시되어 있다. 이해의 편의를 위하여, 전극조립체 상단과 전지케이스의 이격 부위를 다소 크게 나타내었으며, 본 발명의 구조를 바탕으로 할 때, 상기 이격 부위는 매우 작거나 실질적으로 존재하지 않을 수 있음은 물론이다.
이들 도면을 참조하면, 이차전지(100)는 전극조립체(300)를 내장한 상태에서 전지케이스(200)를 밀봉한 후, 그것의 상단 밀착부위(230a)를 전지(100)의 두께 방향(y)으로 수직 절곡하는 과정을 거친다. 상단 밀착부위(230a)로부터 돌출된 양극리드(411)는 외부(예를 들어, 보호회로 모듈)와의 전기적 연결이 이루어지는 부위이므로, 상단 밀착부위(230a) 중 양극리드(411)를 포함한 부위가 이후 설명하는 바와 같이 재차 수직 또는 수평 절곡한다.
상단 밀착부위(230a)의 절곡 구조에 대한 설명에 앞서, 도 4 및 도 5에서 설명된 바 있는 상단 밀착부위(230a)를 단면상의 구도에서 설명하면 다음과 같다. 상단 밀착부위(230a)는, 상부부재(210)와 하부부재(220) 사이에 양극(301)으로부터 돌출된 다수의 양극탭들(310)과, 그러한 양극탭들(310)에 연결되는 양극리드(410)를 부분적으로 감싸고 있고, 이들의 결합부위(340)를 전체적으로 감싸고 있다. 또한, 양극탭들(310)과 양극리드(410), 및 그들의 결합부위(340)는 절연성 필름(430)에 의하여 감싸여 있다. 이러한 구조로 인해, 전극조립체(300)의 상단과 전지케이스(200)의 이격 거리(L2)는 도 2에서 보다 현저하게 줄어들었음을 확인할 수 있다.
전극조립체(300)는 분리막(303)이 개재된 상태에서 양극(301)과 음극(302)이 순차적으로 적층되어 있는 구조로 이루어져 있으며, 반복적인 충방전 과정에서 리튬 이온이 음극(302)의 표면에 석출되는 것을 방지하기 위하여, 일반적으로 음극(302)은 양극(301)보다 상대적으로 큰 크기로 제작된다. 분리막(303)은 그러한 음극(302)보다도 큰 크기를 가지며, 경우에 따라서는 분리막(303)의 단부가 상단 밀착부위(230a)에 근접하거나 그것에 일부가 겹쳐질 정도로 긴 길이를 가짐으로써, 외력의 인가 등에 의해 전극조립체(300)가 상단 밀착부위(230a) 방향으로 밀리더라도 양극(301)과 음극(302)의 상호 접촉에 의한 단락 가능성을 더욱 낮출 수도 있다.
도 7에서 보는 바와 같이, 상단 밀착부위(230a)는 양극탭들(310)과 음극리드(410)의 결합부위(340)가 전지의 두께 방향(y)에 평행하도록 수직 절곡되어 있고, 돌출된 전극리드의 단부(411)와 열융착부(240)의 일부가 전지의 길이 방향(x)에 평행하도록 재차 수직 절곡되어 있다. 이러한 절곡 구조에서, 돌출 전극리드 단부(411)는 전지의 길이 방향(x)에 평행하게 절곡되어 있으므로, 보호회로 모듈(500)이 길이 방향(x)으로 연결될 수 있다.
도 8에서 보는 바와 같이, 상단 밀착부위(230a)는 양극탭들(310)과 양극리드(410)의 결합부위(340)가 전지의 두께 방향(y)에 평행하도록 수직 절곡된 후, 돌출된 전극리드의 단부(411)와 열융착부(240)의 일부가 전지의 두께 방향(y)에 평행하도록 재차 수평 절곡되어 있다. 이러한 절곡 구조에서, 돌출 전극리드 단부(411)는 전지의 두께 방향(y)에 평행하게 절곡되어 있으므로, 보호회로 모 듈(500)이 두께 방향(y)으로 연결될 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지는 진동 또는 낙하 등의 외부충격에 위한 내부단락을 방지하여 안전성을 더욱 향상시킬 수 있고, 전지케이스 내부공간을 최대한 활용하여 동일 규격 대비 높은 용량을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 분리막이 개재된 상태로 다수의 전극들을 적층하고 이들의 전극탭들을 상호 연결하는 구조의 전극조립체가 전지케이스에 내장되어 있는 이차전지로서, 상기 전극탭들이 전극리드에 결합된 부위(전극탭-리드 결합부위)가 전지케이스 상단의 밀착부위에 위치하고, 상기 밀착부위는 전지의 두께 방향으로 절곡되어 있어서, 전극조립체가 내장된 전지케이스 내부공간으로부터 분리되어 있으며, 상기 분리막은 그것의 단부가 상단 밀착부위에 근접하거나 그것에 일부가 겹쳐질 정도로 긴 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 밀착부위는 전지케이스를 구성하는 상부부재와 하부부재의 상단을 밀착시킨 부위인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 결합부위는 전지케이스의 밀착부위 중 밀봉을 위한 열융착부에 인접해 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 열융착부는 전극탭-리드 결합부위를 기준으로 밀착부위의 상부에서 케이스의 가장자리를 따라 형성되어 있거나, 또는 전극탭-리드 결합부위의 상부 뿐만 아니라 측면 방향으로도 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  5. 제 3 항에 있어서, 전지케이스로부터 돌출된 전극리드와 상기 열융착부는 전지의 길이방향으로 재차 수직 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 제 5 항에 있어서, 전지의 보호회로 모듈(PCM)이 전지의 길이방향으로 상기 전극리드에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 제 3 항에 있어서, 전지케이스로부터 돌출된 전극리드와 상기 열융착부는 전지의 두께방향으로 재차 수평 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 전지의 보호회로 모듈이 전지의 두께방향으로 상기 전극리드에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스의 상단 밀착부위에는 전극탭들 및 전극리드를 감싸는 형태로 절연성 필름이 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 이차전지는 리튬이온 폴리머 전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스는 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 시트는 알루미늄 라미네이트 시트인 것을 특징으로 하는 이차전지.
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