KR101811837B1 - Pouch-Type Battery Cell Having Residue Sealing Portion - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체를 전해액과 함께 파우치형 전지케이스의 내부에 밀봉한 구조의 전지셀로서, 상기 전지케이스는 전극조립체의 장착을 위한 수납부가 형성되어 있는 라미네이트 시트로 이루어져 있고; 전극조립체가 상기 수납부에 장착된 상태에서 라미네이트 시트를 중앙 수평축을 따라 상하로 포개지도록 접은 절곡부를 포함하고 있고, 상기 절곡부 이외의 외주면에는 열융착에 의한 외주면 실링부가 형성되어 있으며; 상기 절곡부에는 라미네이트 시트의 절곡 단부 부위를 열융착한 잉여 실링부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀을 제공한다.The present invention provides a battery cell having a structure in which an electrode assembly having a separator interposed between an anode and a cathode is sealed inside a pouch-shaped battery case together with an electrolytic solution, wherein the battery case has a storage portion for mounting the electrode assembly ≪ / RTI > laminate sheet; And an outer peripheral surface sealing part formed by thermal fusion is formed on an outer peripheral surface other than the bent part, wherein the outer peripheral surface sealing part is formed by heat sealing; Wherein the bending portion is provided with a surplus sealing portion formed by thermally fusing the folded end portion of the laminate sheet.

Description

잉여 실링부를 포함하는 파우치형 전지셀 {Pouch-Type Battery Cell Having Residue Sealing Portion}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pouch-type battery cell including a surplus sealing portion,

본 발명은 잉여 실링부를 포함하는 파우치형 전지셀에 관한 것이다.The present invention relates to a pouch-shaped battery cell including a surplus sealing portion.

최근 사용량이 증가하고 있는 이차전지는, 전지의 형상 면에서 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.The secondary battery, which has recently been used in an increasing amount, has a high demand for a prismatic secondary battery and a pouch-type secondary battery that can be applied to products such as mobile phones with a thin thickness in terms of the shape of the battery. , Lithium secondary batteries, lithium ion batteries, and the like, which have advantages such as high output stability and output stability.

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 분리필름으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체 등을 들 수 있다.Also, the secondary battery is classified according to how the electrode assembly having the anode / separator / cathode structure is formed. Typically, the long battery-shaped anodes and cathodes are jelly- A stacked (stacked) electrode assembly in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes cut in units of a predetermined size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween, a stacked (stacked) electrode assembly in which a predetermined unit of positive and negative electrodes are stacked, A stack / folding type electrode assembly in which a Bi-cell or a full cell stacked in a single state is wound up as a separation film can be given.

최근에는, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.Recently, a pouch-shaped battery having a structure in which a stacked or stacked / folded electrode assembly is embedded in a pouch-shaped battery case of an aluminum laminate sheet is attracting much attention due to low manufacturing cost, small weight, Its usage is also gradually increasing.

도 1에는 종래의 대표적인 파우치형 이차전지의 일반적인 구조가 분해 사시도로서 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 1 schematically shows a general structure of a typical conventional pouch-type secondary battery as an exploded perspective view.

도 1을 참조하면, 파우치형 이차전지(10)는, 전극조립체(30), 전극조립체(30)로부터 연장되어 있는 전극 탭들(40, 50), 전극 탭들(40, 50)에 용접되어 있는 전극리드(60, 70), 및 전극조립체(30)를 수용하는 전지케이스(20)를 포함하는 것으로 구성되어 있다.1, the pouch type secondary battery 10 includes an electrode assembly 30, electrode taps 40 and 50 extending from the electrode assembly 30, electrodes 40 and 50 welded to the electrode taps 40 and 50, Leads 60 and 70, and a battery case 20 for accommodating the electrode assembly 30. [

전극조립체(30)는 분리막이 개재된 상태에서 양극과 음극이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어져 있다. 전극 탭들(40, 50)은 전극조립체(30)의 각 극판으로부터 연장되어 있고, 전극리드(60, 70)는 각 극판으로부터 연장된 복수 개의 전극 탭들(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.The electrode assembly 30 is a power generation element in which an anode and a cathode are sequentially stacked with a separation membrane interposed therebetween. The electrode assembly 30 has a stacked or stacked / folded structure. The electrode tabs 40 and 50 extend from each electrode plate 30 of the electrode assembly 30 and the electrode leads 60 and 70 are connected to a plurality of electrode tabs 40 and 50 extending from each electrode plate, Respectively, and a part of the battery case 20 is exposed to the outside. An insulating film 80 is attached to the upper and lower surfaces of the electrode leads 60 and 70 in order to increase the degree of sealing with the battery case 20 and at the same time to ensure an electrically insulated state.

전지케이스(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 양극 탭들(40)과 다수의 음극 탭들(50)이 전극리드(60, 70)에 함께 결합될 수 있도록, 전지케이스(20)의 내부 상단은 전극조립체(30)로부터 이격되어 있다.The battery case 20 is made of an aluminum laminate sheet, provides a space for accommodating the electrode assembly 30, and has a pouch shape as a whole. 1, a plurality of positive electrode tabs 40 and a plurality of negative electrode tabs 50 may be coupled to the electrode leads 60 and 70. In the stacked electrode assembly 30, The inner top is spaced from the electrode assembly 30.

이러한 파우치형 이차전지는 보다 높은 용량의 전지를 형성하기 위해 상대적으로 작은 크기의 파우치에 보다 많은 용량을 가지도록 전극과 전해질을 포함시켜야 하며, 이를 위하여 전지 용량이나 수용기능과 직접 관계가 없는 전지케이스의 주변 실링부를 점차 줄이도록 하는 요구가 발생한다.In order to form a battery having a higher capacity, the pouch type secondary battery must include an electrode and an electrolyte so as to have a larger capacity in a relatively small size pouch. For this purpose, A need arises to gradually reduce the peripheral sealing portion of the seal.

이는 파우치형 이차전지의 실링부 폭을 줄이면 내부에 보다 큰 용량의 전극 조립체를 수용할 수 있고, 용량과 직접 관계없는 실링부 자체는 줄일 수 있기 때문이며, 이로 인해 실링부의 폭을 줄이게 되면 동일한 크기를 가지는 파우치형 이차전지 대비 높은 용량의 이차전지를 형성할 수 있으나, 실링부 폭의 감소로 인해 절대적 실링 면적이 줄어들면서 파우치형 이차전지의 밀봉 신뢰성이 떨어지게 되고, 외부로부터 수분이 침투되어 장기적인 보존 안정성이 떨어져 전지의 성능 저하로 이어지는 문제점이 있다.This is because, if the width of the sealing portion of the pouch type secondary battery is reduced, a larger capacity of the electrode assembly can be accommodated therein, and the sealing portion itself not directly related to the capacity can be reduced. A secondary battery having a higher capacity than the pouch type secondary battery can be formed. However, since the absolute sealing area is reduced due to the reduction of the sealing portion width, the reliability of sealing of the pouch type secondary battery is lowered, Which leads to a deterioration in performance of the battery.

이에, 최근에는 실링부의 폭 자체를 줄이지 않고 양측 실링부를 전지케이스의 수납부 방향으로 절곡하여 부피를 줄이는 기술을 개시하고 있다. 그러나, 이러한 경우 도 2 및 3에서 보는 바와 같이, 절곡하는 과정에서 양측 실링부에 인접한 부위가 돌출되거나 주름이 발생하는 등의 손상이 발생할 수 있고, 이러한 손상에 의해 생산과정에서 파우치형 이차전지의 전장 치수 관리가 힘들어져 높은 양품률을 확보하기 어려운 문제점이 발생한다.Recently, a technique has been disclosed in which the width of the sealing portion is not reduced but the both side sealing portions are bent toward the receiving portion of the battery case to reduce the volume. However, in this case, as shown in FIGS. 2 and 3, in the process of bending, a portion adjacent to both sealing portions may be protruded or wrinkles may be generated. Such damage may cause the pouch type secondary battery It is difficult to control the overall length and thus it is difficult to secure a high yield rate.

따라서, 이러한 문제점들을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다. Therefore, there is a high need for a technology that can fundamentally solve these problems.

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, 전극조립체가 전지케이스의 수납부에 장착된 상태에서 라미네이트 시트를 중앙 수평축을 따라 상하로 포개지도록 접은 절곡부를 포함하고 있고, 절곡부 이외의 외주면에는 열융착에 의한 외주면 실링부가 형성되어 있는 구조의 전지셀에서, 상기 절곡부에 라미네이트 시트의 절곡 단부 부위를 열융착한 잉여 실링부를 포함함으로써, 실링부를 절곡하는 과정에서 상기 실링부에에 인접한 부위에 발생할 수 있는 손상을 방지하고, 생산과정에서 전지셀의 전장 치수 관리가 용이한 구조의 전지셀을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a battery case in which an electrode assembly is folded in such a manner that the laminate sheet is folded up and down along a central horizontal axis in a state in which the electrode assembly is mounted on a receiving portion of a battery case, The battery cell of the present invention includes the redundant sealing portion formed by thermally fusing the folded end portion of the laminate sheet to the bent portion so as to prevent damages that may occur in the portion adjacent to the sealing portion in the process of bending the sealing portion And to provide a battery cell having a structure in which the overall dimensions of a battery cell can be easily managed during the production process.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀은 양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체를 전해액과 함께 파우치형 전지케이스의 내부에 밀봉한 구조의 전지셀로서,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 battery cell having a structure in which an electrode assembly having a separator interposed between an anode and a cathode is sealed in a pouch-

상기 전지케이스는 전극조립체의 장착을 위한 수납부가 형성되어 있는 라미네이트 시트로 이루어져 있고;Wherein the battery case is formed of a laminated sheet having a receiving portion for mounting the electrode assembly;

전극조립체가 상기 수납부에 장착된 상태에서 라미네이트 시트를 중앙 수평축을 따라 상하로 포개지도록 접은 절곡부를 포함하고 있고, 상기 절곡부 이외의 외주면에는 열융착에 의한 외주면 실링부가 형성되어 있으며;And an outer peripheral surface sealing part formed by thermal fusion is formed on an outer peripheral surface other than the bent part, wherein the outer peripheral surface sealing part is formed by heat sealing;

상기 절곡부에는 라미네이트 시트의 절곡 단부 부위를 열융착한 잉여 실링부가 형성되어 있는 구조로 구성된다.And the folded portion is formed with a surplus sealing portion formed by thermally fusing the bent end portion of the laminate sheet.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 전지셀은 보다 높은 용량의 전지를 형성하기 위한 구조로 구성되며, 구체적으로, 외주면 실링부 중에서 전극단자가 위치하지 않은 외주면 실링부를 수직으로 절곡하여 수납부의 외측벽에 밀착되는 구조로서 전지셀의 부피를 줄이는 구조로 구성되며, 상기 외주면 실링부는 실링 단부가 수납부의 외측벽과 외주면 실링부 사이의 공간으로 위치하도록 2단으로 절곡되는 구조로 구성하여 실링부의 밀봉 신뢰성을 향상시키고 외부로부터 수분이 침투되는 것을 방지하는 구조로 구성될 수 있다.As described above, the battery cell of the present invention has a structure for forming a battery having a higher capacity. More specifically, the outer circumferential sealing portion of the outer circumferential sealing portion, on which the electrode terminal is not positioned, is vertically bent, And the outer circumferential sealing portion has a structure in which the sealing end portion is folded in two stages so as to be located in a space between the outer wall of the receiving portion and the outer circumferential sealing portion so as to improve the sealing reliability of the sealing portion And to prevent moisture from being infiltrated from the outside.

따라서, 본 발명에 따른 전지셀은, 절곡부에 라미네이트 시트의 절곡 단부 부위를 열융착한 잉여 실링부를 추가로 형성하고 있으므로, 전지셀의 부피를 줄이기 위하여 외주면 실링부를 수납부 방향으로 절곡하는 과정에서 실링부에 인접한 절곡부가 손상되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 생산과정에서 전지셀의 전장 치수 관리가 용이한 효과를 제공한다.Therefore, in the battery cell according to the present invention, the redundant sealing portion formed by thermally fusing the folded end portion of the laminate sheet is further formed on the bent portion. Therefore, in order to reduce the volume of the battery cell, in the process of bending the outer peripheral sealing portion toward the receiving portion It is possible to prevent the bending portion adjacent to the sealing portion from being damaged, thereby facilitating the management of the overall dimension of the battery cell in the production process.

상기 전극조립체는 다수의 전극 탭들을 연결하여 양극, 음극 및 분리막을 구성하는 구조라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 구체적으로, 젤리-롤(jelly-Roll)형 구조, 스택형 구조, 스택-폴딩형 구조 및 라미네이션-스택형 구조를 들 수 있다.The electrode assembly is not particularly limited as long as it has a structure in which a plurality of electrode tabs are connected to form an anode, a cathode and a separator. Specifically, a jelly-roll structure, a stack structure, a stack- And a lamination-stacked structure.

구체적으로, 젤리-롤은 집전체로 사용되는 금속 호일에 전극 활물질 등을 코팅하고 건조 및 프레싱한 후, 소망하는 폭과 길이의 밴드 형태로 재단하고 분리막을 사용하여 음극과 양극을 격막한 후 나선형으로 감아 제조되어 수평 단면 상으로 타원형의 형상을 이룬다.Specifically, the jelly-roll is coated with an electrode active material on a metal foil used as a current collector, dried and pressed, cut in a band shape having a desired width and length, diverged from a cathode and an anode using a separator, To form an elliptical shape on the horizontal cross section.

또한, 스택-폴딩형 구조의 전극조립체 양극, 음극 및 분리막이 개재된 상태의 다수의 전극들 또는 유닛셀들이 중첩되고, 각각의 중첩부에는 연속적인 분리막 시트가 개재되어 권취되어 있는 구조로 이루어져 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.Also, a plurality of electrodes or unit cells in a state in which an anode, an anode, and a separator are interposed are stacked in an electrode assembly of a stack-folding structure, and a continuous separator sheet is wound on each of the overlapped portions . Details of the stack-folding structure of the electrode assembly are disclosed in Korean Patent Application Publication Nos. 2001-0082058, 2001-0082059, and 2001-0082060, which are incorporated herein by reference. As a reference.

한편, 본 발명에서 파우치형 전지케이스는 내부에 전극조립체를 장착할 수 있는 구조로서, 예를 들어, 라미네이트 시트에는, 절곡부를 기준으로 일측의 제 1 시트 부위에 제 1 수납부가 형성되어 있고, 제 1 수납부에 대응하는 위치에서 타측의 제 2 시트 부위에 제 2 수납부가 형성되어 있으며, 상기 제 1 수납부와 제 2 수납부가 형성하는 수납 내부 공간에 전극조립체가 장착되는 구조로 구성될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the pouch-shaped battery case has a structure in which the electrode assembly can be mounted therein. For example, in the laminated sheet, the first accommodating portion is formed at the first sheet portion on one side with respect to the bent portion, The second accommodating portion is formed at the second seat portion on the other side at a position corresponding to the first accommodating portion and the electrode assembly is mounted in the accommodating internal space formed by the first accommodating portion and the second accommodating portion .

이때, 상기 제 1 수납부와 제 2 수납부가 형성하는 수납 내부 공간의 크기는 전극조립체 체적의 100% 내지 120% 크기로 구성될 수 있으며, 상기 제 1 수납부의 크기는 제 2 수납부의 크기를 기준으로 30% 내지 300% 크기로 구성될 수 있으나 이러한 구조만으로 한정되는 것은 아니다.In this case, the size of the storage internal space formed by the first storage part and the second storage part may be 100% to 120% of the volume of the electrode assembly, and the size of the first storage part may be a size of the second storage part But the present invention is not limited to this structure.

본 발명의 전지셀은 절곡부를 제외한 부위에 전극 단자가 돌출된 형태로 구성되며, 하나의 구체적인 예에서, 전극조립체는 일측 단부에 양극 단자와 음극 단자가 위치하고, 상기 절곡부는 전극조립체의 일측 단부에 대향하는 타측 단부의 라미네이트 시트 부위에 위치하는 구조로서, 전극조립체가 수납부에 장착된 상태에서 라미네이트 시트를 중앙 수평축을 따라 상하로 포개지도록 접은 구조로 구성되어, 양극 단자와 음극 단자가 절곡부의 대향측에서 돌출되는 구조로 구성될 수 있다.In the battery cell of the present invention, the electrode terminal is protruded in a portion except for the bent portion. In one specific example, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are located at one end of the electrode assembly, and the bent portion is formed at one end of the electrode assembly Wherein the laminated sheet has a structure in which the laminated sheet is folded up and down along a central horizontal axis in a state in which the electrode assembly is mounted on the receiving portion, As shown in Fig.

또 하나의 구체적인 예에서, 전극조립체의 일측 단부에 양극 단자 또는 음극 단자가 위치하고, 상기 일측 단부에 인접한 일 측면에 음극 단자 또는 양극 단자가 위치하여, 상기 절곡부는 상기 일측 단부에 대향하는 타측 단부의 라미네이트 시트 부위에 위치하는 구조로서, 하나의 전극단자가 절곡부의 대향측에서 돌출되고, 다른 극의 전극단자는 절곡부와 인접한 하나의 면에 돌출되는 구조로 구성될 수 있다.In another specific example, the positive electrode terminal or the negative electrode terminal is located at one end of the electrode assembly, and the negative electrode terminal or the positive electrode terminal is located at one side adjacent to the one end, and the bent portion has the other end opposite to the one end A structure in which one electrode terminal protrudes from the opposite side of the bending portion and another electrode terminal protrudes from one side adjacent to the bending portion.

또 다른 구체적인 예에서, 전극조립체의 일측 단부에 양극 단자 또는 음극 단자가 위치하고, 상기 일측 단부에 대향하는 타측 단부에 음극 단자 또는 양극 단자가 위치하며, 상기 절곡부는 일측 단부에 인접한 일 측면에 위치하는 구조로서, 절곡부의 인접한 양 측면에 양극 단자와 음극 단자가 각각 위치하는 구조로 구성될 수 있다.In another specific example, the positive electrode terminal or the negative electrode terminal is located at one end of the electrode assembly, the negative electrode terminal or the positive electrode terminal is located at the other end opposite to the one end, and the bent portion is located on one side adjacent to the one end The structure may be such that the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are respectively located on both side surfaces adjacent to the bent portion.

한편, 상기 절곡부의 잉여 실링부는 1 mm 내지 5 mm 범위로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 실링부가 폭이 너무 짧은 경우, 외주면 실링부를 절곡하는 과정에서 발생하는 손상을 방지하기에 충분하지 못하며, 폭이 너무 긴 경우, 전극조립체가 장착되는 수납부의 치수가 줄어두는 문제가 발생할 수 있으므로 바람직하지 않다.The excess sealing portion of the bent portion is preferably formed in a range of 1 mm to 5 mm. If the sealing portion is too short, it is not enough to prevent damage occurring in the process of bending the sealing portion of the outer circumferential surface, If it is too long, there is a problem that the dimension of the receiving portion on which the electrode assembly is mounted may be reduced, which is not preferable.

본 발명의 전지셀은 외주면 실링부 중 어느 하나에는 전해액 주입 및 활성화 과정에서 발생한 가스를 제거하기 위한 미실링 부위를 포함하는 구조로 구성될 수 있다. 또한 상기 미실링 부위는 전해액 주입 및 활성화 과정에서 발생한 가스를 제거한 이후 실링하여 밀봉되는 구조로 구성될 수 있다.The battery cell of the present invention may be configured such that any one of the outer circumferential sealing portions includes a non-sealing portion for removing gas generated during an electrolyte injection and activation process. Further, the non-sealing portion may be formed by sealing and sealing after removing gas generated during the electrolyte injection and activation process.

본 발명은 또한, 상기 전지셀을 제조하는 방법으로서, The present invention also provides a method of manufacturing the battery cell,

(a) 파우치형 전지케이스의 수납부에 전극조립체를 장착하는 과정;(a) a process of attaching an electrode assembly to a receiving portion of a pouch-shaped battery case;

(b) 상기 전극조립체를 장착한 상태에서 파우치형 전지케이스를 중앙의 수평축을 중심으로 상하로 포개지도록 접은 절곡부를 형성하는 과정;(b) forming a folded bent portion so that the pouch-shaped battery case is vertically stacked on a central horizontal axis in a state where the electrode assembly is mounted;

(c) 상기 절곡부 및 전해액 주입을 위한 미실링 부위를 제외하고 상기 접은 파우치형 전지케이스의 외주면을 실링하여 외주면 실링부를 형성하는 과정:(c) forming an outer circumferential sealing portion by sealing the outer circumferential surface of the folded pouch-shaped battery case except for the bending portion and the unsealed portion for injecting the electrolyte;

(d) 상기 과정 (b)에서 형성된 절곡 단부 부위를 추가로 실링하여 잉여 실링부를 형성하는 과정:(d) further sealing the bent end portion formed in the step (b) to form a surplus sealing portion;

(e) 미실링 부위를 통해 전해액을 주입하고 활성활 과정을 수행하는 과정: (e) The process of injecting the electrolyte through the unshielded region and performing the active process:

(f) 활성화 과정에서 발생한 가스를 미실링 부위를 통해 제거한 이후 실링하여 밀봉하는 과정; 및 (f) sealing and sealing the gas generated in the activation process after removing the gas through the unshielded portion; And

(g) 외주면 실링부 중에서 전극 단자가 위치하지 않은 외주면 실링부를 수직으로 절곡되어 수납부의 외측벽에 밀착하는 과정;(g) a step of vertically bending an outer circumferential sealing portion of the outer circumferential surface sealing portion where the electrode terminal is not positioned, and coming into close contact with the outer wall of the receiving portion;

을 포함하는 전지셀 제조방법을 제공하며, 상기 실링은 열융착에 의해 달성될 수 있다.Wherein the sealing can be accomplished by thermal welding.

참고로, 상지 전지셀은 리튬 이차전지일 수 있으며, 일반적인 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다. For reference, the upper battery cell may be a lithium secondary battery, and a typical lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt.

상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared, for example, by coating a mixture of a positive electrode active material, a conductive material and a binder on a positive electrode current collector, and then drying the mixture. Optionally, a filler may be further added to the mixture.

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; 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 ; A Ni-site type lithium nickel oxide expressed by the formula LiNi 1-x M x O 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga and x = 0.01 to 0.3); 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); 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 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by applying and drying a negative electrode active material on a negative electrode collector, and if necessary, the above-described components may be selectively included.

상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe’yOz (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, and 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, Ge; Me' : Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, Halogen, 0 &lt; x &lt; 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 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.

리튬염 함유 비수계 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The non-aqueous electrolyte solution containing a lithium salt is composed of a polar organic electrolyte and a lithium salt. As the electrolytic solution, a non-aqueous liquid electrolytic solution, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte and the like are used.

상기 비수계 액상 전해액으로는, 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 nonaqueous liquid electrolytic solution 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 중합체 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, Polymers containing ionic dissociation groups, and the like can 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 and sulfates 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, CF3SO3Li, (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 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.

또한, 비수계 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 있다.For the purpose of improving the charge-discharge characteristics and the flame retardancy, the non-aqueous liquid electrolyte may contain, for example, pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride, etc. are added It is possible. In some cases, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability, or a carbon dioxide gas may be further added to improve high-temperature storage characteristics.

본 발명은 또한, 상기 전지셀을 하나 이상 포함하고 있는 전지팩을 제공하며, 상기 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 디바이스를 제공하는 바, 상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 웨어러블 전자기기, 태플릿 PC, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.The present invention also provides a battery pack including at least one battery cell, wherein the battery pack is used as a power source, the device being a mobile phone, a portable computer, a wearable electronic device, a tablet PC , A smart pad, a netbook, a light electronic vehicle (LEV), an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.

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.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀은 절곡부에 라미네이트 시트의 절곡 단부 부위를 열융착한 잉여 실링부를 추가로 형성하고 있으므로, 전지셀의 부피를 줄이기 위하여 외주면 실링부를 수납부 방향으로 절곡하는 과정에서 실링부에 인접한 절곡부가 손상되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 생산과정에서 전지셀의 전장 치수 관리가 용이한 효과가 있다.As described above, the battery cell according to the present invention further includes a surplus sealing portion formed by thermally fusing the folded end portion of the laminate sheet to the bent portion. Therefore, in order to reduce the volume of the battery cell, It is possible to prevent the bending portion adjacent to the sealing portion from being damaged in the process of manufacturing the battery cell.

도 1은 종래의 파우치형 전지셀의 일반적인 구조에 대한 분해 사시도이다;
도 2 및 3은 종래의 파우치형 전지셀에서 발생하는 손상을 나타내는 사진이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 모식도이다;
도 5 은 도 4의 A 부위에 대한 부분 확대 사진이다;
도 6는 실시예 1에 따른 전지셀 전장 치수 측정값을 나타내는 그래프이다;
도 7는 비교예 1에 따른 전지셀 전장 치수 측정값을 나타내는 그래프이다.1 is an exploded perspective view of a general structure of a conventional pouch-shaped battery cell;
2 and 3 are photographs showing damage occurring in a conventional pouch-shaped battery cell.
4 is a schematic view of a battery cell according to one embodiment of the present invention;
5 is a partial enlarged view of the portion A in Fig. 4;
6 is a graph showing the battery cell full length measurement value according to the first embodiment;
7 is a graph showing measured values of the battery cell total length according to Comparative Example 1. FIG.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.

도 4에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 모식도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 A 부위에 대한 부분 확대 사진이 도시되어 있다.FIG. 4 is a schematic view of a battery cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a partial enlarged view of a portion A in FIG.

먼저, 도 4를 참조하면, 전지셀(100)은 양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체(110)를 전해액과 함께 파우치형 전지케이스(120)의 내부에 밀봉한 구조로 구성되어 있다.4, the battery cell 100 has a structure in which an electrode assembly 110 having a separator interposed between an anode and a cathode is sealed inside a pouch-shaped battery case 120 together with an electrolyte solution .

전지케이스(120)는 전극조립체(110)의 장착을 위한 수납부(130)가 형성되어 있는 라미네이트 시트로 이루어져 있으며, 전극조립체(110)가 수납부(130)에 장착된 상태에서 양극 단자(171) 및 음극 단자(172)가 위치하는 일측 단부의 대향 측에 라미네이트 시트를 중앙 수평축을 따라 상하로 포개지도록 접은 절곡부(140)를 포함하고 있고, 상기 절곡부(140) 이외의 외주면에는 열융착에 의한 제 1 외주면 실링부(151), 제 2 외주면 실링부(152) 및 제 3 외주면 실링부(153)가 형성되어 있다.The battery case 120 is formed of a laminated sheet having a storage part 130 for mounting the electrode assembly 110. The battery case 120 is connected to the positive electrode terminal 171 And a bent portion 140 folded to vertically overlap the laminated sheet along the central horizontal axis on the opposite side of one end portion where the negative terminal 172 is located and the outer peripheral surface other than the bent portion 140 is heat- A first outer circumferential surface sealing portion 151, a second outer circumferential surface sealing portion 152, and a third outer circumferential surface sealing portion 153 are formed.

상기 절곡부(140)에는 라미네이트 시트의 절곡 단부 부위를 열융착하여 2 mm 폭의 잉여 실링부(160)가 형성되어 있고, 제 2 외주면 실링부(152) 및 제 3 외주면 실링부(153)는 수직으로 절곡되어 수납부(130)의 외측벽에 밀착되는 구조로 구성되어 있으며, 실링 단부가 수납부(130)의 외측벽과 제 2 외주면 실링부(152) 및 제 3 외주면 실링부(153) 각각의 사이의 공간으로 위치하도록 2단으로 절곡되어 있다.A second outer circumferential surface sealing portion 152 and a third outer circumferential surface sealing portion 153 are formed on the bent portion 140 by thermally fusing the folded end portion of the laminate sheet, And the sealing end portion is configured to be in contact with the outer wall of the receiving portion 130 and the outer peripheral wall of the second outer peripheral surface sealing portion 152 and the third outer peripheral surface sealing portion 153 So as to be located in a space between the two ends.

이러한 구조의 전지셀은 도 5에서 보는 바와 같이, 제 2 외주면 실링부(152)가 수직으로 절곡되어 수납부(130)의 외측벽에 밀착되는 구조로 구성하더라도, 제 2 외주면 실링부(152)와 절곡부(140)가 연결되어 있는 부위에는 잉여 실링부(160)로 인해 종래의 파우치형 전지셀에서 외주면 실링부에 인접한 부위가 돌출되거나 주름이 발생하는 등의 손상을 방지할 수 있다.
5, the second outer circumferential surface sealing part 152 may be vertically bent and closely attached to the outer surface of the receiving part 130, The surplus sealing portion 160 prevents a portion of the conventional pouch-shaped battery cell adjacent to the outer circumferential sealing portion from being protruded or wrinkled due to the bending portion 140 being connected thereto.

이하 실시예를 통해 본 발명의 내용을 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

양극 활물질로서 LiCoO2 95 중량%, Super-P(도전제) 2.5 중량% 및 PVdF(결합제) 2.5 중량%를 용제인 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone)에 첨가하여 양극 혼합물 슬러리를 제조하고, 음극 활물질로서 인조흑연 95 중량%, Super-P(도전제) 2.5 중량% 및 PVdF(결합제) 2.5 중량%를 용제인 NMP에 첨가하여 음극 혼합물 슬러리를 제조한 후, 알루미늄 호일과 구리 호일 상에 각각 코팅, 건조 및 압착하여 양극 및 음극을 제조하였다.A positive electrode mixture slurry was prepared by adding N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent to 95 wt% of LiCoO 2 , 2.5 wt% of Super-P (conductive agent) and 2.5 wt% of PVdF (binder) A negative electrode mixture slurry was prepared by adding 95 wt% of artificial graphite, 2.5 wt% of Super-P (conductive agent) and 2.5 wt% of PVdF (binder) as a negative active material to NMP as a solvent, Coated, dried and pressed to prepare a positive electrode and a negative electrode.

분리막으로 셀가드TM을 사용하고, 상기 양극과 음극 및 상기 분리막을 순서대로 적층하여 전극조립체를 제조하였고, 라미네이트 시트를 중앙 수평축을 따라 상하로 포개지도록 접은 절곡부가 형성되어 있는 파우치형 전지케이스에 장착한 상태에서 전해액 주입을 위한 미실링 부위를 제외하고 외주면을 실링하였으며, 상기 절곡부의 절곡 단부 부위를 2 mm 폭으로 열융착하여 잉여 실링부를 형성하였다.The electrode assembly was manufactured by laminating the positive electrode, the negative electrode and the separator in this order using a CELLGUARD TM as a separator, and the folded portion was folded so that the laminate sheet was stacked up and down along a central horizontal axis The outer circumferential surface was sealed except for the unsealed portion for injecting the electrolyte, and the bent end portion of the bent portion was thermally fused with a width of 2 mm to form a surplus sealing portion.

상기에서 제조된 전지셀에 미실링 부위를 통해 전해액을 주입하고 활성화 과정을 수행하였으며, 활성화 과정에서 발생한 가스를 미실링 부위를 통해 제거한 이후 밀봉하고, 외주면 실링부를 수직으로 절곡하여 수납부의 외측벽에 밀착시킨 구조의 전지셀을 완성하였다.
The electrolyte was injected into the battery cell through the unshielded portion to perform an activation process. After the gas generated during the activation process was removed through the unshielded portion, the sealed cell was sealed and the outer periphery sealed portion was vertically bent, Thereby completing a battery cell having a close contact structure.

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

상기 전지셀의 제조과정에서 절곡부의 절곡 단부 부위에 잉여 실링부를 형성하지 않은 것을 제외하고 실시예 1의 전지셀과 동일한 방법으로 전지셀의 제조하였다.
A battery cell was prepared in the same manner as the battery cell of Example 1, except that no excess sealing portion was formed at the bent end portion of the bent portion in the manufacturing process of the battery cell.

<실험예 1><Experimental Example 1>

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 각각 제조한 전지셀의 양측 및 중앙 부위에서 위치 별 전장 치수를 측정하여 각각 도 6 및 도 7에 나타내었다.The total length of the battery cells prepared in Example 1 and Comparative Example 1 was measured at both sides and at the center of the battery cell according to positions and is shown in FIGS. 6 and 7, respectively.

하기 도 6 및 도 7에서 보시는 바와 같이, 절곡부의 절곡 단부 부위에 잉여 실링부를 형성한 실시예 1의 전지셀의 경우, 각 위치별 전장 치수의 차이가 0.2 mm 수준으로 크지 않은 반면에, 절곡부의 절곡 단부 부위에 잉여 실링부를 형성하지 않은 비교예 1의 전지셀의 경우, 중앙부에서의 전장 치수에 비해 약 1.7 mm 수준의 전장 편차가 발생한 것을 확인 되었다.6 and 7, in the case of the battery cell of Example 1 in which the surplus sealing portion was formed at the bent end portion of the bent portion, the difference in the overall length dimensions at each position was not as large as 0.2 mm, It was confirmed that the battery cell of Comparative Example 1 in which the surplus sealing portion was not formed at the bent end portion had a total electric field deviation of about 1.7 mm compared to the total length in the central portion.

즉, 실시예 1의 전지셀은 외주면 실링부를 절곡하는 과정을 거치더라도 외주면 실링부에 인접한 절곡부가 돌출되는 등의 손상이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있음을 확인할 수 있다.
That is, it can be seen that the battery cell according to the first embodiment has an effect of preventing damage such as protrusion of the bending portion adjacent to the outer circumferential surface sealing portion even though the process of bending the outer circumferential sealing portion is performed.

본 발명이 속한 분양에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (20)

양극과 음극 사이에 분리막이 개재되어 있는 구조의 전극조립체를 전해액과 함께 파우치형 전지케이스의 내부에 밀봉한 구조의 전지셀로서,
상기 전지케이스는 전극조립체의 장착을 위한 수납부가 형성되어 있는 라미네이트 시트로 이루어져 있고;
전극조립체가 상기 수납부에 장착된 상태에서 라미네이트 시트를 중앙 수평축을 따라 상하로 포개지도록 접은 절곡부를 포함하고 있고, 상기 절곡부 이외의 외주면에는 열융착에 의한 외주면 실링부가 형성되어 있으며;
상기 절곡부에는 라미네이트 시트의 절곡 단부 부위를 열융착한 잉여 실링부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.A battery cell having a structure in which an electrode assembly having a separator interposed between an anode and a cathode is sealed inside a pouch-shaped battery case together with an electrolyte,
Wherein the battery case is formed of a laminated sheet having a receiving portion for mounting the electrode assembly;
And an outer peripheral surface sealing part formed by thermal fusion is formed on an outer peripheral surface other than the bent part, wherein the outer peripheral surface sealing part is formed by heat sealing;
Wherein the folded portion is formed with a surplus sealing portion formed by thermally fusing the folded end portion of the laminate sheet. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 젤리-롤(jelly-Roll)형 구조, 스택형 구조, 스택-폴딩형 구조, 및 라미네이션-스택형 구조 중의 하나인 것을 특징으로 하는 전지셀.
The battery cell according to claim 1, wherein the electrode assembly is one of a jelly-roll type structure, a stack type structure, a stack-folding type structure, and a lamination-stack type structure.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 라미네이트 시트에는, 절곡부를 기준으로 일측의 제 1 시트 부위에 제 1 수납부가 형성되어 있고, 제 1 수납부에 대응하는 위치에서 타측의 제 2 시트 부위에 제 2 수납부가 형성되어 있으며, 상기 제 1 수납부와 제 2 수납부가 형성하는 수납 내부 공간에 전극조립체가 장착되는 것을 특징으로 하는 전지셀.The laminate sheet as claimed in claim 1, wherein the laminate sheet has a first storage portion formed at a first sheet portion on one side with respect to a bent portion, and a second storage portion formed on the second sheet portion on the other side at a position corresponding to the first storage portion And the electrode assembly is mounted in a storage internal space formed by the first storage portion and the second storage portion. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 수납부와 제 2 수납부가 형성하는 수납 내부 공간의 크기는 전극조립체 체적의 100% 내지 120% 크기인 것을 특징으로 하는 전지셀.5. The battery cell according to claim 4, wherein a size of the accommodating internal space formed by the first accommodating portion and the second accommodating portion is 100% to 120% of the volume of the electrode assembly. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 수납부의 크기는 제 2 수납부의 크기를 기준으로 30% 내지 300% 크기인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 4, wherein the size of the first housing part is 30% to 300% of the size of the second housing part. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체의 일측 단부에 양극 단자와 음극 단자가 위치하고, 상기 절곡부는 일측 단부에 대향하는 타측 단부의 라미네이트 시트 부위에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지셀. The battery cell according to claim 1, wherein the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are located at one end of the electrode assembly, and the bent portion is located at the other end of the laminate sheet opposite to the one end. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체의 일측 단부에 양극 단자 또는 음극 단자가 위치하고, 상기 일측 단부에 인접한 일 측면에 음극 단자 또는 양극 단자가 위치하여, 상기 절곡부는 상기 일측 단부에 대향하는 타측 단부의 라미네이트 시트 부위에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지셀. The battery pack according to claim 1, wherein the positive electrode terminal or the negative electrode terminal is located at one end of the electrode assembly, and the negative electrode terminal or the positive electrode terminal is located at one side adjacent to the one end of the electrode assembly, Wherein the battery cell is located at a portion of the laminate sheet. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체의 일측 단부에 양극 단자 또는 음극 단자가 위치하고, 상기 일측 단부에 대향하는 타측 단부에 음극 단자 또는 양극 단자가 위치하며, 상기 절곡부는 일측 단부에 인접한 일 측면에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지셀. The battery pack according to claim 1, wherein the positive electrode terminal or the negative electrode terminal is located at one end of the electrode assembly, and the negative electrode terminal or the positive electrode terminal is located at the other end opposite to the one end of the electrode assembly, And the battery cell. 제 1 항에 있어서, 상기 절곡부의 잉여 실링부는 1 mm 내지 5 mm 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the excess sealing portion of the bent portion is formed in a range of 1 mm to 5 mm. 제 1 항에 있어서, 상기 외주면 실링부 중에서 전극 단자가 위치하지 않은 외주면 실링부는 수직으로 절곡되어 수납부의 외측벽에 밀착되는 구조인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein an outer circumferential sealing portion of the outer circumferential sealing portion, on which the electrode terminal is not disposed, is vertically bent and closely attached to the outer wall of the receiving portion. 제 11 항에 있어서, 상기 외주면 실링부는 실링 단부가 수납부의 외측벽과 외주면 실링부 사이의 공간으로 위치하도록 2단으로 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.12. The battery cell according to claim 11, wherein the outer circumferential sealing portion is bent in two stages so that the sealing end portion is located in a space between an outer wall of the accommodating portion and an outer circumferential sealing portion. 제 1 항에 있어서, 상기 외주면 실링부 중 어느 하나에는 전해액 주입 및 활성화 과정에서 발생한 가스를 제거하기 위한 미실링 부위를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀. The battery cell according to claim 1, wherein one of the outer circumferential sealing portions includes a non-sealing portion for removing gas generated during an electrolyte injection and activation process. 제 13 항에 있어서, 상기 미실링 부위는 전해액 주입 및 활성화 과정에서 발생한 가스를 제거한 이후 실링하여 밀봉되는 것을 특징으로 하는 전지셀.14. The battery cell according to claim 13, wherein the unsealed portion is sealed after removing gas generated during an electrolyte injection and activation process. 제 1 항에 따른 전지셀을 제조하는 방법으로서,
(a) 파우치형 전지케이스의 수납부에 전극조립체를 장착하는 과정;
(b) 상기 전극조립체를 장착한 상태에서 파우치형 전지케이스를 중앙의 수평축을 중심으로 상하로 포개지도록 접은 절곡부를 형성하는 과정;
(c) 상기 절곡부 및 전해액 주입을 위한 미실링 부위를 제외하고 상기 접은 파우치형 전지케이스의 외주면을 실링하여 외주면 실링부를 형성하는 과정:
(d) 상기 과정 (b)에서 형성된 절곡 단부 부위를 추가로 실링하여 잉여 실링부를 형성하는 과정:
(e) 미실링 부위를 통해 전해액을 주입하고 활성활 과정을 수행하는 과정:
(f) 활성화 과정에서 발생한 가스를 미실링 부위를 통해 제거한 이후 실링하여 밀봉하는 과정; 및
(g) 외주면 실링부 중에서 전극 단자가 위치하지 않은 외주면 실링부를 수직으로 절곡되어 수납부의 외측벽에 밀착하는 과정;
을 포함하는 전지셀 제조방법.A method of manufacturing a battery cell according to claim 1,
(a) a process of attaching an electrode assembly to a receiving portion of a pouch-shaped battery case;
(b) forming a folded bent portion so that the pouch-shaped battery case is vertically stacked on a central horizontal axis in a state where the electrode assembly is mounted;
(c) forming an outer circumferential sealing portion by sealing the outer circumferential surface of the folded pouch-shaped battery case except for the bending portion and the unsealed portion for injecting the electrolyte;
(d) further sealing the bent end portion formed in the step (b) to form a surplus sealing portion;
(e) The process of injecting the electrolyte through the unshielded region and performing the active process:
(f) sealing and sealing the gas generated in the activation process after removing the gas through the unshielded portion; And
(g) a step of vertically bending an outer circumferential sealing portion of the outer circumferential surface sealing portion where the electrode terminal is not positioned, and coming into close contact with the outer wall of the receiving portion;
&Lt; / RTI &gt; 제 15 항에 있어서, 상기 실링은 열융착에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 전지셀 제조방법.16. The method of claim 15, wherein the sealing is accomplished by thermal fusion. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전지셀.The battery cell according to claim 1, wherein the battery cell is a lithium secondary battery. 제 1항에 따른 전지셀을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising at least one battery cell according to claim 1. 제 18항에 따른 전지팩을 전원으로 사용하는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device according to claim 18, wherein the battery pack is used as a power source. 제 19 항에 있어서, 상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 웨어러블 전자기기, 태플릿 PC, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 디바이스.20. The device of claim 19, wherein the device is a mobile phone, a portable computer, a wearable electronic device, a tablet PC, a smart pad, a netbook, a LEV (Light Electronic Vehicle), an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, And a storage device.
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