KR101106395B1 - 이차전지 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법은 제 1 케이스 및 제 2 케이스를 포함하는 파우치 케이스를 준비하는 단계, 제 1 케이스의 수용부에 전극조립체를 안착시키는 단계, 제 1 케이스의 수용부를 포함하도록 제 1 케이스를제 2 케이스로 덮는 단계, 제 1 케이스의 측부 및 제 2 케이스의 측부를 지그로 상호 압착하는 단계를 포함하고, 지그는 제 1 케이스를 가압하는 제 1 지그 및 제 2 케이스를 가압하는 제 2 지그로 이루어지며 제 1 지그로 제 1 케이스를 압착하는 제 1 압착폭은 제 2 지그로 제 2 케이스를 압착하는 제 2 압착폭보다 작다.
이차전지, 파우치 케이스, 지그

Description

이차전지 및 그 제조방법{Secondary battery and Manufacturing method for the Same}
본 발명은 이차전지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
리튬이온 이차전지는 팩으로 구현되는 구조에 따라 각형 이차전지, 원통형 이차전지, 파우치형 이차전지로 구분될 수 있다.
특히 파우치형 이차전지는 전극조립체 및 전극조립체를 감싸는 파우치 케이스로 이루어지며, 보호회로모듈 및 외장 케이스 등이 더 장착되어 전지팩으로 제품화될 수 있다.
파우치형 이차전지는 파우치 케이스에 전극조립체를 수용한 후, 파우치 케이스의 외측을 지그에 의해 압착하는 실링 공정을 거쳐 제조될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 파우치 케이스에 전극조립체를 수용한 후 파우치 케이스의 외곽부를 압착(sealing)함에 있어서, 파우치 케이스 측부의 상하 압착되는 폭을 달리함으로써, 압착시 발생되는 파우치 케이스 주름라인의 발생을 줄일 수 있고, 이로 인해 파우치 케이스 측면부의 절곡이 용이한 이차전지 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법은 제 1 케이스 및 제 2 케이스를 포함하는 파우치 케이스를 준비하는 단계, 제 1 케이스의 수용부에 전극조립체를 안착시키는 단계, 제 1 케이스의 수용부를 포함하도록 제 1 케이스를제 2 케이스로 덮는 단계, 제 1 케이스의 측부 및 제 2 케이스의 측부를 지그로 상호 압착하는 단계를 포함하고, 지그는 제 1 케이스를 가압하는 제 1 지그 및 제 2 케이스를 가압하는 제 2 지그로 이루어지며 제 1 지그로 제 1 케이스를 압착하는 제 1 압착폭은 제 2 지그로 제 2 케이스를 압착하는 제 2 압착폭보다 작다.
또한, 제 1 압착폭은 제 1 케이스의 측부의 내측 일단으로부터 제 1 케이스의 측부의 내측 일단으로부터 소정 거리가 이격된 지점까지이고, 제 2 압착폭은 제 2 케이스의 측부의 폭과 실질적으로 동일할 수 있다.
또한, 제 1 지그의 폭은 제 2 지그의 폭과 실질적으로 동일할 수 있다.
또한, 제 1 지그의 폭은 제 2 지그의 폭보다 작을 수 있다.
또한, 압착하는 단계는 제 1 지그의 내측 일단이 제 1 케이스의 측부의 내측 일단으로부터 소정 거리가 이격된 지점과 대응하고, 제 2 지그의 내측 일단이 제 2 케이스의 측부의 내측 일단과 대응한 상태에서 실행될 수 있다.
또한, 압착하는 단계는 제 1 지그의 외측 일단이 상기 제 1 케이스의 측부의 외측 일단과 대응하고, 제 2 지그의 외측 일단이 제 2 케이스의 측부의 외측 일단과 대응한 상태에서 실행될 수 있다.
또한, 제 1 지그의 폭은 제 1 압착폭과 대응하고, 제 2 지그의 폭은 상기 제 2 압착폭에 대응할 수 있다.
또한, 제 1 케이스의 측부 및 제 2 케이스의 측부는 상호 열압착될 수 있다.
또한, 압착하는 단계는 수용부와 제 1 케이스의 측부 사이에 돌출부를 형성시킬 수 있다.
또한, 돌출부는 제 1 케이스의 길이 방향을 따라 제 1 케이스의 외면에 형성될 수 있다.
또한, 압착하는 단계는 돌출부가 수용부에 밀착되도록 실행될 수 있다.
또한, 돌출부는 제 1 케이스의 측부와 제 2 케이스의 측부가 압착됨에 따라 파우치 케이스의 일부가 밀려서 형성될 수 있다.
또한, 압착하는 단계 이후에, 상호 압착된 제 1 케이스의 측부 및 제 2 케이스의 측부를 수용부를 향해 절곡하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상호 압착된 제 1 케이스의 측부 및 제 2 케이스의 측부는 상기 파우치 케이스에서, 제 2 지그로 압착된 폭으로부터 제 1 지그로 압착된 폭을 뺀 영역 내에 위치하며 제 1 케이스 또는 제 2 케이스의 측부의 길이 방향과 대응하는 어느 한 선을 기준으로 하여 절곡될 수 있다.
또한, 제 1 케이스 및 상기 제 2 케이스는 각각 금속층, 금속층의 일면에 위치하는 제 1 수지층 및 금속층의 타면에 위치하는 제 2 수지층으로 이루어질 수 있다.
또한, 제 1 수지층은 파우치 케이스의 내면에 위치하며, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 제 1 수지층은 CPP(casted polypropylene)로 이루어질 수 있다.
또한, 제 2 수지층은 파우치 케이스의 외면에 위치하며, 나일론으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 제 1 케이스 및 제 2 케이스를 포함하고, 제 1 케이스의 측부 및 제 2 케이스의 측부가 상호 압착된 파우치 케이스 및 제 1 케이스의 수용부에 안착된 전극조립체를 포함하고, 수용부와 제 1 케이스의 측부 사이에는 돌출부가 형성될 수 있다.
또한, 제 1 케이스의 측부 및 제 2 케이스의 측부는 상호 열압착될 수 있다.
또한, 압착하는 단계 이후에, 상호 압착된 제 1 케이스의 측부 및 제 2 케이스의 측부를 수용부를 향해 절곡될 수 있다.
또한, 상호 압착된 제 1 케이스의 측부 및 제 2 케이스의 측부는 파우치 케이스에서, 돌출부가 형성된 영역 내에 위치하며 제 1 케이스 또는 제 2 케이스의 측부의 길이 방향과 대응하는 어느 한 선을 기준으로 하여 절곡될 수 있다..
또한, 제 1 케이스 및 상기 제 2 케이스는 각각 금속층, 금속층의 일면에 위치하는 제 1 수지층 및 금속층의 타면에 위치하는 제 2 수지층으로 이루어질 수 있다.
또한, 제 1 수지층은 파우치 케이스의 내면에 위치하며, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 제 1 수지층은 CPP(casted polypropylene)로 이루어질 수 있다.
또한, 제 2 수지층은 파우치 케이스의 외면에 위치하며, 나일론으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 제 1 케이스 및 제 2 케이스를 포함하고, 제 1 케이스의 측부 및 제 2 케이스의 측부가 상호 압착된 파우치 케이스 및 제 1 케이스의 수용부에 안착된 전극조립체를 포함하고, 수용부와 제 1 케이스의 측부 사이에는 접착물질을 포함하는 돌출부가 형성될 수 있다.
또한, 접착물질은 CPP(casted polypropylene)로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지 및 그 제조방법은 파우치 케이스의 측부를 압착함에 있어서, 상하 압착되는 폭을 달리함으로써, 실링시 파우치 케이스에서 주름라인을 줄일 수 있는 효과가 있다.
따라서, 견고하게 경화되는 주름라인이 줄어듦에 따라, 주름라인을 교차하여 절곡되어야 했던 파우치 케이스의 측부가 용이하게 절곡될 수 있고, 파우치 케이스의 외관이 미려해 질 수 있다.
또한, 주름라인이 차지하던 부피를 제거할 수 있으므로, 전극조립체의 용량 대비하여 이차전지의 전체 부피가 줄어들게 되므로, 이차전지의 용량밀도를 높일 수 있는 효과가 있다.
후술하는 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차전지 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법을 설명하는 순서도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 분해사시도이다.
도 1을 도 2와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법은 파우치 케이스(100)를 마련하는 단계(S10), 전극조립체(200)를 안착시키는 단계(S20), 제 1 케이스(110) 및 제 2 케이스(150)를 압착하는 단계(S30)를 포함할 수 있다. 제 1 케이스(110) 및 제 2 케이스(150)를 압착시키는 단계 이후에, 제 1 케이스(110) 및 제 2 케이스(150)를 절곡하는 단계(S40)를 더 포함할 수 있다. 이하에서는 이차전지의 제조방법을 단계별로 상세히 설명하기로 하며, 각 단계마다 형성되어가는 이차전지에 대하여 함께 설명하기로 한다. 또한, 도 2의 X 방향은 길이방향을 의미하며, Y 방향은 폭 방향임을 밝혀두는 바이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법은 파우치 케이스(100)를 마련하는 단계(S10) 및 전극조립체(200)를 안착시키는 단계(S20)를 포함한다. 보다 상세하게, 상기 이차전지의 제조방법은 제 1 케이스(110) 및 제 2 케이스(150)를 포함하는 파우치 케이스(100)를 마련하는 단계(S10) 및 제 1 케이스(110)의 수용부(115)에 전극조립체를 안착시키는 단계(S20)를 포함한다.
상기 파우치 케이스(100)는 대략 사각 형상을 가지며, 어느 한 변의 길이 방향을 기준으로 접철되어 이루어지는 제 1 케이스(110) 및 제 2 케이스(150)를 포함 할 수 있다.
상기 제 1 케이스(110)의 대략 중앙 영역에는 프레스 가공 등에 의하여 전극조립체(200)가 수용되는 수용부(115)가 형성된다. 제 1 케이스(110)는 수용부(115)를 기준으로 제 2 케이스(150)와 압착(sealing)되는 양 측부를 포함할 수 있다. 제 1 케이스의 측부(110a)는 전극조립체의 길이와 대응하도록 형성되나 길이 방향(X)의 양 끝단은 전극조립체(200)의 길이와 비교하여 더 길다. 제 1 케이스(110)의 A 영역을 확대하여 보면, 제 1 케이스(110)는 금속층(152), 금속층(152)의 일면에 위치하는 제 1 수지층(154) 및 금속층(152)의 타면에 위치하는 제 2 수지층(156)으로 이루어질 수 있다. 보다 상세하게, 금속층(152)은 알루미늄 박막으로 이루어질 수 있다. 제 1 수지층(154)은 파우치 케이스(100)의 내면에 위치하며 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 등의 열접착성 합성수지로 이루어질 수 있다. 보다 바람직하게, 상기 제 1 수지층(154)은 CPP(casted polypropylene)로 이루어질 수 있다. 제 2 수지층(156)은 나일론 재질로 이루어지며, 파우치 케이스(100)의 외면에 위치하여 파우치 케이스(100)의 외면 또는 전극조립체가 외부압력 또는 스크래치로부터 손상되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제 2 케이스(150)는 평평한 판 형상으로 이루어지며, 제 1 케이스의 양 측부(110a)와 대응하는 위치에 제 1 케이스의 양 측부(110a)와 압착되는 양 측부(150a)를 포함할 수 있다. 제 2 케이스(150)도 제 1 케이스(110)와 마찬가지로 금속층(152), 금속층(152)의 일면에 위치하는 제 1 수지층(154) 및 금속층(152)의 타면에 위치하는 제 2 수지층(156)으로 이루어질 수 있다. 제 1 케이스(110)의 구 성 재료에 관한 설명은 제 1 케이스(110)와 동일하므로 설명을 생략하기로 한다.
상기 전극조립체(200)는 제 1 전극판(210)과 제 2 전극판(220) 및 제 1 전극판(210)과 제 2 전극판(220) 사이에는 게재되는 세퍼레이터(230)가 젤리 롤(Jelly Roll) 형태로 권취되어 형성될 수 있다. 전극조립체(200)는 제 1 전극탭(240), 제 2 전극탭(250) 및 절연테이프를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극판(210)은 박판의 알루미늄 호일로 형성되는 제 1 전극집전체의 양면에 리튬계 산화물을 주성분으로 하는 제 1 전극 활물질층이 도포되어 형성된다. 상기 제 2 전극판(220)은 박판의 구리 호일의 제 2 전극집전체와 제 2 전극집전체의 양면에 탄소재를 주성분으로 하는 제 2 전극 활물질층이 도포되어 형성된다. 본 설명에서는 제 1 전극판(210)이 양극판이고, 제 2 전극판(220)이 음극판인 경우를 예로 들어 설명하였으나, 상호 반대 극성으로 이루어질 수도 있다.
상기 제 1 전극탭(240)은 전극조립체(200)의 제 1 전극판(210)의 일측에 형성되고, 제 2 전극탭(250)은 제 2 전극판(220)의 일측에 형성될 수 있다. 전극조립체의 젤리 롤 상태에서 제 1 전극탭(240)과 제 2 전극탭(250)은 일정한 간격을 두고 나란하게 배치된다. 제 1 전극탭(240)과 제 2 전극탭(250)은 전극조립체가 보호회로모듈(미도시)과 전기적으로 연결되도록 제 1 전극탭(240)과 제 2 전극탭(250)의 일부가 파우치 케이스(100)의 외부로 노출될 수 있다. 상기 제 1 전극탭(240)과 제 2 전극탭(250)은 일반적으로 금속, 대개는 알루미늄, 구리 또는 니켈로 형성되며, 전압 강하를 최소화하기 위해서 전기전도도가 좋아야 한다.
상기 절연테이프(미도시)는 제 1 전극탭(240) 및 제 2 전극탭(250)과 파우치 케이스(100) 사이에 형성된다. 절연테이프는 각각 제 1 전극탭(240) 및 제 2 전극탭(250)이 파우치 케이스(100)와 접촉되는 부위에 부착되어 제 1 전극탭(240) 및 제 2 전극탭(250)과 파우치 케이스(100)가 단락되는 것을 방지한다.
상술한 구조로 구성된 전극조립체(200)는 제 1 케이스(110)의 수용부(115)에 안착(S20)되며, 전극탭은 제 1 케이스(110)의 외부로 노출되도록 배치될 수 있다. 이후, 전극조립체(200) 및 전해질(미도시)를 수용한 제 1 케이스(110)를 제 2 케이스(150)로 덮는 단계를 수행한다.
상기 S30 단계를 설명한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법 중 파우치 케이스의 압착을 설명하기 위한 도이고, 도 3b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법 중 파우치 케이스의 압착을 설명하기 위한 도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서 도 3의 B 영역에 대한 확대도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법 중 파우치 케이스가 압착된 후의 이차전지의 정면도이다.
도 3a 내지 도 5를 도 2와 함께 참조하면, 상기 이차전지의 제조방법은 제 1 케이스의 측부(110a) 및 제 2 케이스의 측부(150a)를 지그(300)로 상호 압착하는 단계를 포함한다.
상기 파우치 케이스(100)에서 제 2 케이스(150)가 전극조립체(200) 및 제 1 케이스(110)를 덮도록 배치된 후, 제 1 케이스의 측부(110a) 및 제 2 케이스의 측 부(150a)는 지그(300)로 압착되어 결합될 수 있다. 보다 상세하게, 제 1 케이스(110) 및 제 2 케이스(150)에서 내면에 위치하는 제 1 수지층(154)이 지그(300)에 의해 상호 압착되어 밀봉될 수 있다. 이 때, 지그(300)는 가열된 채로 제 1 케이스의 측부(110a) 및 제 2 케이스의 측부(150a)를 압착함으로써, 제 1 케이스의 측부(110a) 및 제 2 케이스의 측부(150a)는 상호 열융착될 수 있다. 이하에서 파우치 케이스(100)의 측부라는 용어는 제 1 케이스의 측부(110a) 및 제 2 케이스의 측부(150a)를 총칭하여 일컫는 용어임을 밝혀둔다.
상기 지그(200)는 도 3a와 같이 제 1 케이스(110)를 가압하는 제 1 지그(310) 및 제 2 케이스(150)를 가압하는 제 2 지그(320)로 이루어질 수 있다. 지그(200)가 파우치 케이스(100)의 측부를 압착할 때, 제 1 지그(310)로 제 1 케이스(110)를 압착하는 폭(W1)은 제 2 지그(320)로 제 2 케이스(150)를 압착하는 폭(W2)보다 작다. 보다 상세하게, 제 1 지그(310)로 제 1 케이스의 측부(110a)를 압착하는 제 1 압착폭(W1)은 제 2 지그(320)로 제 2 케이스의 측부(150a)를 압착하는 제 2 압착폭(W2)보다 작다. 여기서 제 1 케이스(110)가 압착되는 제 1 압착폭(W1)은 제 1 케이스의 측부(110a)의 내측 일단으로부터 상기 제 1 케이스의 측부(110a)의 내측 일단으로부터 소정 거리가 이격된 지점까지이다. 또한, 제 2 케이스(150)가 압착되는 제 2 압착폭(W2)은 제 2 케이스의 측부(150a)의 폭 전체이다. 이와 같이 제 1 케이스(110)가 압착되는 폭이 제 2 케이스(150)를 압착하는 폭보다 작을 수 있다면, 제 1 지그(310) 및 제 2 지그(320)의 폭의 제한은 없다. 도 3a에서는 제 1 지그(310)의 폭과 제 2 지그(320)의 폭이 실질적으로 동일한 경우를 하 나의 실시예로 설명하였음을 밝혀둔다. 본 실시예에 따라 상기 압착하는 단계는 상기 제 1 지그(310)의 내측 일단이 상기 제 1 케이스의 측부(110a)의 내측 일단으로부터 소정 거리가 이격된 지점과 대응하고, 상기 제 2 지그(320)의 내측 일단이 상기 제 2 케이스의 측부(150a)의 내측 일단과 대응한 상태에서 실행될 수 있다.
한편, 다른 실시예로서 도 3b와 같이 지그(400)의 폭을 제 1 케이스(110)가 압착되어야 하는 폭, 제 2 케이스(150)가 압착되어야 하는 폭으로 설정하여, 파우치 케이스(100)를 압착할 수 있다. 제 1 케이스(110)를 가압하는 제 1 지그(410)의 폭을 제 2 케이스(150)를 가압하는 제 2 지그(420)의 폭보다 작게 하여 파우치 케이스(100)의 측부를 압착할 수도 있다. 이 경우, 제 2 지그(420)의 폭은 제 2 압착폭과 동일하게 만들고, 제 1 지그(410)의 폭은 제 1 압착폭과 동일하게 만들 수 있다. 본 실시예에 따라 상기 압착하는 단계는 상기 제 1 지그(410)의 내측 일단이 상기 제 1 케이스의 측부(110a)의 내측 일단으로부터 소정 거리가 이격된 지점과 대응하고, 상기 제 2 지그(420)의 내측 일단이 상기 제 2 케이스의 측부(150a)의 내측 일단과 대응한 상태에서 실행될 수 있다. 또한 상기 제 1 지그(410)의 외측 일단이 상기 제 1 케이스의 측부(110a)의 외측 일단과 대응하고, 상기 제 2 지그(420)의 외측 일단이 상기 제 2 케이스의 측부의 외측 일단(150a)과 대응한 상태에서 실행될 수 있다.
일반적으로 파우치 케이스를 밀봉하기 위하여 지그로 파우치 케이스의 측부를 압착할 때, 제 1 케이스의 측부와 제 2 케이스의 측부에 지그를 상하 동일한 위 치에 대응시킨 후 파우치 케이스를 압착하게 된다. 이 때, 지그에 의해 압착되는 영역에서 파우치 케이스의 내면에 위치하는 제 1 수지층은 지그의 압력에 의해 면적이 넓어지면서, 지그에 의해 압착되는 영역의 외측으로 일부가 밀려서 파우치 케이스 외면에 주름라인을 발생시킬 수 있다.
일반적으로 상기 주름라인은 제 1 케이스에서는 측부와 수용부가 만나는 영역, 제 2 케이스에서는 상기 제 1 케이스의 측부와 수용부가 만나는 영역과 대응하는 영역에 파우치 케이스의 길이방향(X)을 따라 형성되게 된다. 상기 주름라인은 파우치 케이스의 미관을 안 좋게 한다.
특히, 파우치 케이스가 열압착되는 경우 주름라인은 압착 후 경화되는데, 파우치 케이스의 측부가 수용부 측으로 절곡이 될 때 경화된 주름라인이 파우치 케이스의 절곡을 방해하여 절곡이 원활하지 않게 된다. 특히 제 2 케이스에 생기는 주름라인은 파우치 케이스의 원활한 절곡을 방해하는 주요 원인이 된다.
또한, 주름라인은 파우치 케이스에서 볼록하게 솟아 오르는 형태로 형성되므로, 그 자체로 소형화를 추구하는 이차전지의 부피를 크게 만들게 되며, 이는 전극조립체의 용량 대비하여 이차전지의 용량밀도를 낮추게 한다.
따라서, 상기 파우치 케이스(100)에서 제 1 지그(310)가 제 1 케이스의 측부(110a)를 압착하는 폭(W1)보다 제 2 지그(320)가 제 2 케이스의 측부(150a)를 압착하는 폭(W2)이 크므로 제 1 케이스의 측부(110a)와 제 1 케이스(110)의 수용부(115) 사이에는 압착되지 않는 영역(W3)이 생긴다. 이 때, 파우치 케이스(100)가 압착되지 않는 영역으로 주름라인이 생길 수 있다. 본 발명에서는 파우치 케이 스(100)가 압착되지 않는 영역에 생기는 주름라인을 돌출부(500)로 정의하기로 한다.
상기 돌출부(500)는 제 1 케이스의 측부(110a)와 제 2 케이스의 측부(150a)가 압착됨에 따라 파우치 케이스(100)의 일부, 보다 상세하게는 제 1 수지층(154)이 지그(300)의 압력에 의해 면적이 넓어지면서, 지그(300)에 의해 압착되는 영역의 외측으로 일부가 밀려서 형성되게 된다. 따라서, 돌출부(500)는 제 1 케이스(110)의 길이 방향을 따라 제 1 케이스(110)의 외면에 형성되게 된다. 또한, 돌출부(500)는 제 1 케이스의 측부(110a)와 수용부(115) 사이에 형성되며, 바람직하게는 수용부(115)에 밀착되도록 형성될 수 있다.
즉, 상술한 방법에 따라 파우치 케이스(100)의 측부를 압착하는 경우 제 1 케이스(110) 및 제 2 케이스(150)에 모두 발생하던 주름라인을 제 1 케이스의 측부(110a)와 수용부(115) 사이의 한 영역(W3)에만 형성시킬 수 있다. 상호 압착된 파우치 케이스(100)의 측부는 수용부(115)를 향해 절곡되므로 돌출부(500)는 절곡된 파우치 케이스(100)의 측부에 의해 가려지므로 파우치 케이스(100)의 외면에는 주름라인이 형성되어 있지 않으므로 파우치 케이스(100)의 외관이 미려해질 수 있다.
또한, 기존에 비하여 제 1 지그(310) 및 제 2 지그(320)의 대응에 의하여 압착되는 면적이 줄어듦에 따라 발생하는 주름라인의 양도 줄어들게 된다. 따라서, 주름라인으로 인한 부피를 줄여 이차전지의 용량밀도를 높일 수 있는 효과가 있다.
다음은 S40 단계를 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법 중 파우치 케이스의 측부가 절곡된 후의 이차전지의 정면도이다.
도 6을 도 4와 함께 참조하면, 상기 이차전지의 제조방법은 상호 압착된 제 1 케이스의 측부(110a) 및 제 2 케이스의 측부(150a)를 수용부(115)를 향해 절곡하는 단계를 포함한다.
보다 상세히 설명하면, 상호 압착된 제 1 케이스의 측부(110a) 및 제 2 케이스의 측부(150a)는 제 2 지그(320)로 압착된 폭으로부터 제 1 지그(310)로 압착된 폭을 뺀 영역 내에 위치하며 제 1 케이스(110) 또는 제 2 케이스의 측부(150a)의 길이 방향과 대응하는 어느 한 선을 기준으로 하여 절곡될 수 있다. 상기에서 설명한 선을 기준선으로 정의하면, 상기 기준선은 도 4에서 W3 의 폭 영역에 위치할 수 있다.
파우치 케이스(100)의 측부를 수용부(115) 측으로 절곡시, 제 2 케이스(150)에 경화된 주름라인이 발생하지 않은 상태이므로 경화된 주름라인에 의한 절곡 방해가 생기지 않으므로 절곡이 원활하게 된다. 이는 파우치 케이스(100)의 측부를 전극조립체(200)의 측부와 같이 젤리롤 형상으로 형성시키는 것을 도울 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그 러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 분해사시도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법 중 파우치 케이스의 압착을 설명하기 위한 도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법 중 파우치 케이스의 압착을 설명하기 위한 도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지에서 도 3의 B 영역에 대한 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법 중 파우치 케이스가 압착된 후의 이차전지의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 제조방법 중 파우치 케이스의 측부가 절곡된 후의 이차전지의 정면도이다.

Claims (28)

  1. 제 1 케이스 및 제 2 케이스를 포함하는 파우치 케이스를 준비하는 단계;
    상기 제 1 케이스의 수용부에 전극조립체를 안착시키는 단계;
    상기 제 1 케이스의 수용부를 포함하도록상기 제 1 케이스를 상기 제 2 케이스로 덮는 단계; 및
    상기 제 1 케이스의 측부 및 상기 제 2 케이스의 측부를 지그로 상호 압착하는 단계;
    를 포함하고, 상기 지그는 상기 제 1 케이스를 가압하는 제 1 지그 및 상기 제 2 케이스를 가압하는 제 2 지그로 이루어지며, 상기 제 1 지그로 상기 제 1 케이스를 압착하는 제 1 압착폭은 상기 제 2 지그로 상기 제 2 케이스를 압착하는 제 2 압착폭보다 작은 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 압착폭은 상기 제 1 케이스의 측부의 내측 일단으로부터 소정 거리가 이격된 지점까지이고, 상기 제 2 압착폭은 상기 제 2 케이스의 측부의 폭과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 지그의 폭과 상기 제 2 지그의 폭은 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 지그의 폭은 상기 제 2 지그의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 압착하는 단계는 상기 제 1 지그의 내측 일단이 상기 제 1 케이스의 측부의 내측 일단으로부터 소정 거리가 이격된 지점과 대응하고, 상기 제 2 지그의 내측 일단이 상기 제 2 케이스의 측부의 내측 일단과 대응한 상태에서 실행되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 압착하는 단계는 상기 제 1 지그의 외측 일단이 상기 제 1 케이스의 측부의 외측 일단과 대응하고, 상기 제 2 지그의 외측 일단이 상기 제 2 케이스의 측부의 외측 일단과 대응한 상태에서 실행되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  7. 제 4 항에 있어,
    상기 제 1 지그의 폭은 상기 제 1 압착폭과 대응하고, 상기 제 2 지그의 폭은 상기 제 2 압착폭에 대응하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 케이스의 측부 및 상기 제 2 케이스의 측부는 상호 열압착되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 압착하는 단계는 상기 수용부와 상기 제 1 케이스의 측부 사이에 돌출부를 형성시키는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 제 1 케이스의 길이 방향을 따라 상기 제 1 케이스의 외면에 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 압착하는 단계는 상기 돌출부가 상기 수용부에 밀착되도록 실행되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 제 1 케이스의 측부와 상기 제 2 케이스의 측부가 압착됨에 따라 상기 파우치 케이스의 일부가 밀려서 형성되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 압착하는 단계 이후에, 상호 압착된 상기 제 1 케이스의 측부 및 상기 제 2 케이스의 측부를 상기 수용부를 향해 절곡하는 단계를 포함하는 이차전지의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상호 압착된 상기 제 1 케이스의 측부 및 상기 제 2 케이스의 측부는 상기 파우치 케이스에서, 상기 제 2 지그로 압착된 폭으로부터 상기 제 1 지그로 압착된 폭을 뺀 영역 내에 위치하며 상기 제 1 케이스 또는 상기 제 2 케이스의 측부의 길이 방향과 대응하는 어느 한 선을 기준으로 하여 절곡되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 케이스 및 상기 제 2 케이스는 각각,
    금속층;
    상기 금속층의 일면에 위치하는 제 1 수지층; 및
    상기 금속층의 타면에 위치하는 제 2 수지층;
    으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지의 제조방법.
  16. 제 1 케이스 및 제 2 케이스를 포함하고, 상기 제 1 케이스의 측부 및 상기 제 2 케이스의 측부가 상호 압착된 파우치 케이스; 및
    상기 제 1 케이스의 수용부에 안착된 전극조립체;
    를 포함하고, 상기 수용부와 상기 제 1 케이스의 측부 사이에는 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 제 1 케이스의 길이 방향을 따라 상기 제 1 케이스의 외면에 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 수용부에 밀착된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 제 1 케이스의 측부와 상기 제 2 케이스의 측부가 압착됨에 따라 상기 파우치 케이스의 일부가 밀려서 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 케이스의 측부 및 상기 제 2 케이스의 측부는 상호 열압착되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상호 압착된 상기 제 1 케이스의 측부 및 상기 제 2 케이스의 측부는 상기 수용부를 향해 절곡된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상호 압착된 상기 제 1 케이스의 측부 및 상기 제 2 케이스의 측부는 상기 파우치 케이스에서, 상기 돌출부가 형성된 영역 내에 위치하며 상기 제 1 케이스 또는 상기 제 2 케이스의 측부의 길이 방향과 대응하는 어느 한 선을 기준으로 하여 절곡되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  23. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 케이스 및 상기 제 2 케이스는 각각
    금속층;
    상기 금속층의 일면에 위치하는 제 1 수지층; 및
    상기 금속층의 타면에 위치하는 제 2 수지층;
    으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  24. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 수지층은 상기 파우치 케이스의 내면에 위치하며, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  25. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 수지층은 CPP(casted polypropylene)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  26. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 수지층은 상기 파우치 케이스의 외면에 위치하며, 나일론으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  27. 제 1 케이스 및 제 2 케이스를 포함하고, 상기 제 1 케이스의 측부 및 상기 제 2 케이스의 측부가 상호 압착된 파우치 케이스; 및
    상기 제 1 케이스의 수용부에 안착된 전극조립체;
    를 포함하고, 상기 수용부와 상기 제 1 케이스의 측부 사이에는 접착물질을 포함하는 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 이차전지.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 접착물질은 CPP(casted polypropylene)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
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