KR101894126B1 - 전해액 주액 및 가스 배출이 용이한 전지셀 - Google Patents

전해액 주액 및 가스 배출이 용이한 전지셀 Download PDF

Info

Publication number
KR101894126B1
KR101894126B1 KR1020150018411A KR20150018411A KR101894126B1 KR 101894126 B1 KR101894126 B1 KR 101894126B1 KR 1020150018411 A KR1020150018411 A KR 1020150018411A KR 20150018411 A KR20150018411 A KR 20150018411A KR 101894126 B1 KR101894126 B1 KR 101894126B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
positive electrode
sealing
negative electrode
battery
electrode assembly
Prior art date
Application number
KR1020150018411A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160096844A (ko
Inventor
최진주
안창범
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020150018411A priority Critical patent/KR101894126B1/ko
Publication of KR20160096844A publication Critical patent/KR20160096844A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101894126B1 publication Critical patent/KR101894126B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • H01M50/627—Filling ports
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/52—Removing gases inside the secondary cell, e.g. by absorption
    • H01M2/12—
    • H01M2/365—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 각각 시트 형상의 양극, 음극 및 둘 이상의 분리막을 포함하는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 수납된 후에 전지케이스가 밀봉된 구조의 전지셀로서, 상기 전극조립체는, 분리막, 음극, 분리막 및 양극이 순차적으로 적층된 적층체가 상기 적층체의 일측 단부인 제 1 단부로부터 타측 단부인 제 2 단부 방향으로 권취된 구조로 이루어져 있으며; 제 2 단부 위치의 양극 단부에는 적층체의 권취 방향에 평행한 방향으로 양극 탭이 부착되어 있고; 제 2 단부 위치의 음극 단부에는 적층체의 권취 방향에 평행한 방향으로 음극 탭이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀을 제공한다.

Description

전해액 주액 및 가스 배출이 용이한 전지셀 {Battery Cell Being Easy to Inject Electrolyte and Degas}
본 발명은 전해액 주액 및 가스 배출이 용이한 전지셀에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
대표적으로 전지의 재료 면에서 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성을 가지는 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높고, 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있고 높은 집적도로 적층되어 제조되는 전지모듈의 전지로도 사용될 수 있는 각형 전지와 파우치형 전지에 대한 수요가 높다.
또한, 전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극, 분리막 및 음극이 차례로 적층된 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막에 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다. 그 중 젤리-롤형 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높아, 소형화가 용이한 장점을 가진다.
도 1 및 도 2에는 젤리-롤형 전극조립체의 모식도가 도시되어 있고, 도 3에는 젤리-롤형 전극조립체가 파우치형 전지케이스에 장착된 전지셀의 모식도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 전극조립체(10)는, 시트 형상의 양극(12)과 음극(14)에 분리막(13)을 개재한 상태로, 권심에 의해 권취된 구조로 이루어져 있다. 여기서, 양극(12)과 음극(14)의 단부에는 양극 합제(16) 및 음극 합제(15)가 코팅되어 있지 않은 무지부(17)가 각각 형성되어 있고, 양극(12)의 무지부(17)에는 양극(12)의 길이 방향에 대해 수직으로 양극 탭(18)이 장착되어 있고, 음극(14)의 무지부(17)에는 음극(14)의 길이 방향에 대해 수직으로 음극 탭(19)이 장착되어 있다.
따라서, 양극 탭(18)과 음극 탭(19)은 양극(12)과 음극(14)의 권취 방향에 대해 수직으로 장착되어 있고, 권취가 완료된 전극조립체(10)는, 그것의 권취 개방 상단면(20)을 통해 양극 탭(18)과 음극 탭(19)이 돌출된 구조로 이루어져 있으며, 권취 개방 상단면(20)과 그 대향면을 제외한 나머지 외면은 분리막(13)으로 밀폐되어 있다.
전지셀(50)은 전극조립체(10), 전해액 및 파우치형 전지케이스(30)를 포함하며, 전극조립체(10)의 권취 상단면(20)으로 돌출된 양극 탭(18)과 음극 탭(19)이 전지케이스(30)의 상단(34)으로 돌출된 상태로, 전지케이스의 수납부(33)에 장착되고, 전지케이스(30) 상단(34) 외주변을 열융착하여 밀봉시킨 상태로, 상기 전지케이스의 상단과 인접한 일측 또는 양측 단부(31)를 통해 전해액을 주액한 후, 전지케이스의 나머지 외주변들을 열융착하여 밀봉된 구조로 이루어져 있다.
그러나, 이러한 구조의 전지셀(50)은, 전해액이 주입되는 전지케이스(30)의 측면 방향에 분리막(13)으로 밀폐되어 있는 전극조립체(10)의 외면이 위치하게 되는 바, 전해액이 전극조립체(10) 내부에 위치한 양극과 음극의 말단 까지 함침되기 까지 장시간이 소요되는 단점이 있다.
또한, 전지셀(50)은, 초기 충방전 과정에서, 전극조립체(10) 내부에서 발생하는 가스가 배출되어야 하지만, 상기 구조의 전지셀(50)은 가스의 이동 거리가 크게 증가하는 바, 가스 배출에 장시간이 소요되는 단점이 있다.
따라서, 이러한 단점을 근본적으로 해소할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 권취 개방면이 전지케이스의 측면에 위치하도록 전극조립체를 전지케이스에 내장시켜, 전해액 주액 및 가스 배출이 용이한 전지셀을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀은, 각각 시트 형상의 양극, 음극 및 둘 이상의 분리막을 포함하는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 수납된 후에 전지케이스가 밀봉된 구조의 전지셀로서,
상기 전극조립체는, 분리막, 음극, 분리막 및 양극이 순차적으로 적층된 적층체가 상기 적층체의 일측 단부인 제 1 단부로부터 타측 단부인 제 2 단부 방향으로 권취된 구조로 이루어져 있으며;
제 2 단부 위치의 양극 단부에는 적층체의 권취 방향에 평행한 방향으로 양극 탭이 부착되어 있고;
제 2 단부 위치의 음극 단부에는 적층체의 권취 방향에 평행한 방향으로 음극 탭이 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에 따른 전지셀은, 전극조립체에서 양극 탭과 음극 탭이 전극조립체의 권취 방향과 평행하게 부착되어 있는 바, 전극조립체의 양극과 음극의 권취 형상이 외부로 노출되는 권취 단면들에 양극 탭과 음극 탭이 위치하지 않고 제 2 단부에 위치하게 되며, 그에 따라 권취 단면들 이용하여, 전해액의 원활한 주입과 가스 배출이 가능한 구조로 이루어져 있다.
구체적으로, 상기 전극조립체는, 양극 탭 및 음극 탭이 돌출되어 있는 제 2 단부를 기준으로 전극조립체의 양측 권취면에, 분리막으로 폐쇄되어 있지 않은 권취 개방면들이 각각 형성되어 있고, 상기 권취 개방면들을 제외한 전극조립체의 외면은 분리막으로 이루어질 수 있으며, 상기 전극조립체가 전지케이스에 수납된 상태에서, 상기 권취 개방면들을 통해 전해액이 전극조립체의 내부로 주입될 수 있다.
상기 구조의 전극조립체가 전지케이스에 수납되면, 전지케이스에서, 양극 탭과 음극 탭이 돌출되지 않은 부위에 분리막으로 밀폐되어 있지 않은 권취 개방면이 배치되므로, 전지케이스의 양 측부에서 주입되는 전해액이 권취 개방면을 통해 전극조립체 내부로 신속하게 함침될 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 전극조립체가 전지케이스에 수납된 상태로, 외주변들이 열융착에 의해 밀봉되어 실링부를 형성할 수 있다.
여기서, 상기 실링부는, 양극 탭 및 음극 탭이 전지케이스 외부로 돌출된 상태로 열융착되어 있는 제 1 실링부와, 상기 제 1 실링부에 인접한 양 측부들에 위치하는 제 2 실링부 및 제 3 실링부를 포함하고 있고,
상기 제 1 실링부, 제 2 실링부 및 제 3 실링부는 각각 대응되는 위치에서 전지케이스의 제 1 실링 예정부, 제 2 실링 예정부 및 제 3 실링 예정부를 열융착 하여 형성될 수 있다.
상기 전극조립체는 권취 개방면들이 제 2 실링 예정부 쪽을 향하도록 전지케이스에 수납되고, 상기 제 2 실링 예정부를 통해 전해액을 전지케이스 내부로 주입하며, 주입된 전해액은 권취 개방면들을 통해 전극조립체의 내부로 침투할 수 있다.
이 때, 상기 전해액이 제 2 실링 예정부로 주입되기 전에, 제 1 실링 예정부와 제 3 실링 예정부는 열융착에 의해 제 1 실링부와 제 3 실링부로 변환될 수 있다.
따라서, 종래와 같이, 양극 탭과 음극 탭이 돌출되어 있는 전극조립체의 권취 상단면을 통해 전해액 주입이 이루어지는 전지셀과 비교하여, 본 발명에 따른 전지셀은 전해액의 주액 방향인 전극조립체의 양 측면에 분리막으로 밀폐되어 있지 않은 권취 개방면들이 형성되어 있어, 전해액의 신속한 주입공정이 가능할 뿐만 아니라, 양극과 음극의 말단까지 함침되기 용이하다.
뿐만 아니라, 상기 구조는 초기 충방전 과정에서 발생하는 전극조립체의 가스 및/또는 전지케이스 내부 공기가, 상기 제 2 실링 예정부를 통해, 원활하게 배출될 수 있다.
한편, 하나의 구체적인 예에서, 상기 양극 탭 및 음극 탭은, 양극 또는 음극의 폭 대비 50 % 내지 70 %의 길이로 상호 이격된 상태로, 양극과 음극의 단부에 각각 장착될 수 있고, 상기 양극 탭과 음극 탭은 권취가 완료된 상태에서, 전극조립체의 제 2 단부에서 나란히 돌출될 수 있다.
상기 양극 탭과 음극 탭이 양극 또는 음극의 폭 대비 50 % 미만의 길이로 근접하여 위치한 경우, 전지셀이 낙하하거나, 이들 탭 부위에 외력이 인가될 때, 양극 탭과 음극 탭이 접촉하여 단락될 수 있으므로 바람직하지 않고, 양극 또는 음극의 폭 대비 70 % 를 초과하는 길이로 이격되어 위치한 경우, 전류의 통전 시, 이들 탭에서 자기장이 거의 상쇄되지 않는 바, 바람직하지 않다.
일반적으로, 전극 탭이 전극 시트에 비해 상대적으로 매우 작음으로 전극 시트로부터의 전류가 밀집되어 강한 자기장을 유발하게 되나, 본 출원의 발명자들이 확인한 바에 따르면, 양극 탭과 음극 탭이 상기 거리 범위 내에서 근접하여 위치하는 경우, 방전시 양극 전류와 음극 전류에 의해 서로 반대 방향으로 발생하는 자기장이 양극 탭과 음극 탭의 근접한 위치 구조에 의해 상쇄되어, 자기장의 발생을 최소화할 수 있음을 확인하였다.
상기 양극은 양극 집전체의 일면 또는 양면에 양극활물질을 포함하는 양극 합제가 코팅되어 있고, 상기 음극은 음극 집전체의 일면 또는 양면에 음극활물질을 포함하는 음극 합제가 코팅되어 있는 구조일 수 있다.
상기 제 2 단부 위치의 양극 단부에는 양극 합제가 코팅되어 있지 않은 양극 무지부가 형성되어 있고, 상기 양극 탭은 양극 무지부에 부착될 수 있고, 상기 제 2 단부 위치의 음극 단부에는 음극 합제가 코팅되어 있지 않은 음극 무지부가 형성되어 있고, 상기 음극 탭은 음극 무지부에 부착될 수 있다.
또한, 상기 무지부와 양극 합제 코팅층 및/또는 음극 합제 코팅층의 경계 부위에는 절연 테이프가 부착될 수 있으며, 상기 절연 테이프는 전극의 합제 코팅층이 상기 경계 부위로부터 박리되는 것을 방지하고, 무지부를 절연시켜, 전극조립체의 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 전극조립체는 권취된 상태에서, 양극 탭과 음극 탭을 제외한 제 2 단부, 및 제 2 단부 위치의 분리막의 외면에 절연테이프가 부착되어, 권취된 분리막들과 전극들을 젤리-롤 형태의 전극조립체로 고정시킬 수 있고, 권취 단부에 전기 절연성을 부가하여, 전극조립체의 안정성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 전지셀은 그것의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로서, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온(Li-ion) 이차전지, 리튬 폴리머(Li-polymer) 이차전지, 또는 리튬 이온 폴리머(Li-ion polymer) 이차전지 등과 같은 리튬 이차전지일 수 있다.
일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다.
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.
상기 양극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 마이크로미터의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.
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.
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.
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.
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.
상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.
상기 음극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 마이크로미터의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.
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.
상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 마이크로미터이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 마이크로미터다. 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.
상기 전해액은 리튬염 함유 비수계 전해액일 수 있고, 비수 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 비수 전해액으로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용되지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 비수계 유기용매로는, 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.
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.
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.
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.
또한, 비수 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 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene Carbonate), PRS(Propene sultone) 등을 더 포함시킬 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiN(SO2CF3)2 등의 리튬염을, 고유전성 용매인 EC 또는 PC의 환형 카보네이트와 저점도 용매인 DEC, DMC 또는 EMC의 선형 카보네이트의 혼합 용매에 첨가하여 리튬염 함유 비수계 전해질을 제조할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 전지셀을 하나 이상 포함하는 전지팩을 제공하고, 상기 전지팩을 동력원으로 포함하는 디바이스를 제공한다.
상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드, 태플릿 PC, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치 등으로부터 선택되는 것일 수 있다. 이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀은 전해액의 주액 방향인 전극조립체의 양 측면에 분리막으로 밀폐되어 있지 않은 권취 개방면들이 형성되어 있어, 전해액의 신속한 주입공정이 가능할 뿐만 아니라, 양극과 음극의 말단까지 함침되기 용이하다.
뿐만 아니라, 상기 구조는 초기 충방전 과정에서 발생하는 전극조립체의 가스 및/또는 전지케이스 내부 공기가, 상기 제 2 실링 예정부를 통해, 원활하게 배출될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전극조립체의 분해 모식도이다;
도 2는 도 1의 전극조립체가 권취된 구조의 모식도이다;
도 3는 종래 기술에 따른 전지셀의 모식도이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극조립체의 평면 모식도이다;
도 5는 도 4에 도시된 양극, 음극 및 분리막이 적층된 적층체의 평면 모식도이다;
도 6은 도 5의 적층체가 권취된 구조의 전극조립체의 모식도이다;
도 7은 본 발명에 따른 전지셀의 분해 사시도이다;
도 8은 도 7에서 전극조립체가 전지케이스에 내장된 상태로 전해액 주입 과정을 나타낸 모식도이다;
도 9는 도 7에서 전극조립체가 전지케이스에 내장된 상태로 가스 또는 공기 배출 과정을 나타낸 모식도이다;
도 10은 본 발명에 따른 전지셀의 평면 모식도이다.
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 전극조립체의 평면 모식도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4에 도시된 양극, 음극 및 분리막이 적층된 적층체의 평면이 모식적으로 도시되어 있으며, 도 6이는 도 5의 적층체가 권취된 구조의 전극조립체가 모식적으로 도시되어 있다.
이들 도면을 함께 참조하면, 전극조립체(110)는, 양극(112), 음극(114) 및 분리막들을 포함하고, 분리막, 양극(112), 분리막(113) 및 음극(114)이 순차적으로 적층되어 적층체를 구성한다.
양극(112)은 양극 집전체의 양면에 양극활물질을 포함하는 양극 합제(116)가 코팅되어 있고, 음극(114)은 음극 집전체의 일면 또는 양면에 음극활물질을 포함하는 음극 합제(115)가 코팅되어 있다.
적층체는 일측 단부인 제 1 단부(121) 및 제 2 단부(122)를 포함하며, 제 2 단부(122)와 대응되는 양극(112)의 단부에는 양극 합제(116)가 코팅되어 있지 않은 무지부(117)가 형성되어 있고, 제 2 단부(122)와 대응되는 음극(114)의 단부에는 음극 합제(115)가 코팅되어 있지 않은 무지부(117)가 형성되어 있다.
양극(112)의 무지부(117)에는 제 1 단부(121)로부터 제 2 단부(122) 방향과 평행하도록 양극 탭(118)이 부착되어 있고, 음극(114)의 무지부(117)에는 제 1 단부(121)로부터 제 2 단부(122) 방향과 평행하도록 음극 탭(119)이 부착되어 있으며, 양극 탭(118)과 음극 탭(119)은 음극(114)의 폭 대비 대략 70%의 길이로 상호 이격되어 있다.
무지부(117)와 양극 합제(116) 코팅층 및 음극 합제(115) 코팅층의 경계 부위에는 절연 테이프(124)가 부착되어 있다.
적층체는 제 1 단부(121)로부터 타측 단부인 제 2 단부(122) 방향 권취되어 전극조립체(110)를 구성하고, 전극조립체(110)는 권취 종료부인 제 2 단부(122)에서, 제 2 단부(122), 및 제 2 단부(122) 위치의 분리막(113)의 외면에 절연테이프가 부착되어 있다.
전극조립체(110)는, 양극 탭(118) 및 음극 탭(119)이 돌출되어 있는 제 2 단부(122)를 기준으로 전극조립체(110)의 양측 권취면에, 양극(112)과 음극(114)의 권취 형상이 노출되어 있는 권취 개방면들(128)이 형성되어 있고, 권취 개방면(128)을 제외한 전극조립체(110)의 외면은 분리막(113)으로 이루어져 있다.
도 7에는 본 발명에 따른 전지셀의 분해 사시도가 도시되어 있고, 도8에는 도 7에서 전극조립체가 전지케이스에 내장된 상태로 전해액 주입되는 과정이 모식적으로 도시되어 있으며, 도 9에는 도 7에서 전극조립체가 전지케이스에 내장된 상태로 가스 또는 공기 배출 과정이 모식적으로 도시되어 있고, 도 10에는 상기 과정이 종료된 후, 열융착이 완료되어 전극조립체가 전지케이스로 밀봉된 구조의 전지셀이 모식적으로 도시되어 있다.
먼저, 도 7을 참조하면, 전지셀(100)은 전극조립체(110), 전해액 및 전지케이스(130)로 구성되어 있다.
전지케이스(130)는 전극조립체(110)가 내부에 수납되도록 전극조립체(110)의 형상과 대략 일치하는 수납부(133) 및 수납부(133)의 일측 단부로부터 연장되어 있고, 전극조립체(110)가 수납된 상태에서, 전지케이스(130)의 외주변과 밀착된 후 함께 열융착되는 커버부(132)로 구성되어 있다.
여기서, 열융착되는 전지케이스(130)의 외주변은 양극 탭(118) 및 음극 탭(119)이 전지케이스(130) 외부로 돌출된 상태로 열융착되는 있는 제 1 실링 예정부(134), 제 1 실링 예정부(134)에 인접한 양 측부들에 위치하는 제 2 실링 예정부(131) 및 수납부(133)와 커버부(132)가 서로 연장되는 부위와 인접한 외주변인 제 3 실링 예정부(136)를 포함한다.
전극조립체(110)는 권취 개방면들(128)이 제 2 실링 예정부(131) 쪽을 향하고, 양극 탭(118)과 음극 탭(119)이 제 1 실링 예정부(134) 쪽으로 돌출되도록 전지케이스(130)에 수납된다.
여기서, 도 8을 참조하면, 전지케이스(130)는 전극조립체(110)를 수납한 상태로, 수납부(133)의 상면에 커버부(132)로 덮은 후, 제 1 실링 예정부(134)와 제 3 실링 예정부(136)를 열융착 시켜 제 1 실링부(134a)와 제 3 실링부(136a)가 형성 된다.
그 후, 아직 열융착되지 않은, 제 2 실링 예정부(131)를 통해 전해액을 전지케이스(130) 내부로 주입하며, 주입된 전해액은 제 2 실링 예정부(131)와 인접하게 위치한 전극조립체(110)의 권취 개방면들(128)을 통해 전극조립체(110) 내부로 침투한다.
따라서, 본 발명에 따른 전지셀(100)은, 전지케이스(130)로 주입된 전해액이 곧바로 권취 개방면들(128)을 통해 침투되고, 전극조립체(110) 내부 말단까지 침투하므로, 전해액 주입공정이 신속하게 이루질 수 있다.
한편, 도 9와 같이, 전지셀(100)의 초기 충방전 후, 전극조립체(110) 내부로부터 발생되는 가스가 아직 열융착되지 않은, 제 2 실링 예정부(131)를 통해 배출될 수 있다. 이 때, 전극조립체(110) 내부로부터 발생하는 가스는, 분리막(113)으로 밀폐되지 않은 권취 개방면(128)을 통해, 전극조립체(110) 외부로 배출되는 바, 본 발명에 따른 전지셀(100)은, 전극조립체(110)로부터 배출된 가스가, 곧바로 제 2 실링 예정부(131)를 통해 배출될 수 있으므로, 가스 배출 공정이 신속하게 이루어질 수 있다.
뿐만 아니라, 도면에 도시하지는 않았지만, 제 2 실링 예정부(131)를 통해, 전지케이스(130) 내부의 공기를 제거하는 진공 처리 공정 역시 가능하며, 일측의 제 2 실링 예정부(131)를 통해 전해액을 주액하면서, 타측의 제 2 실링 예정부(131)를 통해 공기를 배출시키는 공정 역시 가능함은 물론이다.
상술한, 전해액 주입공정 및 가스 배출 공정이 종료된 후, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀(100)은, 제 2 실링 예정부(131)가 열융착되어 제 2 실링부(131a)를 형성하고, 전지케이스(130)가 밀봉될 수 있다.
이상 도면을 참조하여 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀은, 전해액 주입과 가스 또는 공기의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록, 권취 개방면이 전지케이스의 측부인 제 2 실링 예정부에 위치하는 바, 종래기술에 따른 전지셀의 문제점을 해소할 수 있다.
본 발명이 속한 분양에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (18)

  1. 각각 시트 형상의 양극, 음극 및 둘 이상의 분리막을 포함하는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 수납된 후에 전지케이스가 밀봉된 구조의 전지셀로서,
    상기 전극조립체는, 분리막, 음극, 분리막 및 양극이 순차적으로 적층된 적층체가 상기 적층체의 일측 단부인 제 1 단부로부터 타측 단부인 제 2 단부 방향으로 권취된 구조로 이루어져 있으며;
    제 2 단부 위치의 양극 단부에는 적층체의 권취 방향에 평행한 방향으로 양극 탭이 부착되어 있고;
    제 2 단부 위치의 음극 단부에는 적층체의 권취 방향에 평행한 방향으로 음극 탭이 부착되어 있으며,
    상기 전극조립체는, 양극 탭 및 음극 탭이 돌출되어 있는 제 2 단부를 기준으로 전극조립체의 양측 권취면에, 분리막으로 폐쇄되어 있지 않은 권취 개방면들이 각각 형성되어 있고, 상기 권취 개방면들을 제외한 전극조립체의 외면은 분리막으로 이루어지고,
    상기 전극조립체가 전지케이스에 수납된 상태에서, 상기 권취 개방면들을 통해 전해액이 전극조립체의 내부로 주입되는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 양극 탭 및 음극 탭은, 양극 또는 음극의 폭 대비 50% 내지 70%의 길이로 상호 이격된 상태로, 양극과 음극의 단부에 각각 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 양극은 양극 집전체의 일면 또는 양면에 양극활물질을 포함하는 양극 합제가 코팅되어 있고, 상기 음극은 음극 집전체의 일면 또는 양면에 음극활물질을 포함하는 음극 합제가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단부 위치의 양극 단부에는 양극 합제가 코팅되어 있지 않은 양극 무지부가 형성되어 있고, 상기 양극 탭은 양극 무지부에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단부 위치의 음극 단부에는 음극 합제가 코팅되어 있지 않은 음극 무지부가 형성되어 있고, 상기 음극 탭은 음극 무지부에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 무지부와 양극 합제 코팅층 및/또는 음극 합제 코팅층의 경계 부위에는 절연 테이프가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 권취된 상태에서, 양극 탭과 음극 탭을 제외한 제 2 단부, 및 제 2 단부 위치의 분리막의 외면에 절연테이프가 부착되는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 전극조립체가 전지케이스에 수납된 상태로, 외주변들이 열융착에 의해 밀봉되어 실링부를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 실링부는, 양극 탭 및 음극 탭이 전지케이스 외부로 돌출된 상태로 열융착되어 있는 제 1 실링부와, 상기 제 1 실링부에 인접한 양 측부들에 위치하는 제 2 실링부 및 상기 제 1 실링부와 반대 방향에 위치하는 제 3 실링부를 포함하고 있고, 상기 제 1 실링부, 제 2 실링부 및 제 3 실링부는 각각 대응되는 위치에서 전지케이스의 제 1 실링 예정부, 제 2 실링 예정부 및 제 3 실링 예정부를 열융착 하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 전극조립체는 권취 개방면들이 제 2 실링 예정부 쪽을 향하도록 전지케이스에 수납되고, 상기 제 2 실링 예정부를 통해 전해액을 전지케이스 내부로 주입하며, 주입된 전해액은 권취 개방면들을 통해 전극조립체의 내부로 침투하는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 전해액이 제 2 실링 예정부로 주입되기 전에, 제 1 실링 예정부와 제 3 실링 예정부는 열융착에 의해 제 1 실링부와 제 3 실링부로 변환되는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  14. 제 12 항에 있어서, 초기 충방전 과정에서 발생하는 전극조립체의 가스 및/또는 전지케이스 내부 공기가, 상기 제 2 실링 예정부를 통해, 전지케이스의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 리튬 폴리머 이차전지, 리튬 이온 이차전지 또는 리튬 이온 폴리머 이차전지인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  16. 제 1 항에 따른 전지셀을 하나 이상 포함하는 전지팩.
  17. 제 16 항에 따른 전지팩을 동력원으로 포함하는 디바이스.
  18. 제 1 항 내지 제 5 항, 제 7 항, 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 하나에 따른 전지셀의 제조방법으로서,
    (a) 양극 및 음극의 일측 단부에 전극 탭을 부착하는 단계;
    (b) 분리막, 음극, 분리막 및 양극이 순차적으로 적층된 적층체를 권취한 구조의 전극조립체를 전지케이스의 수납부에 위치시키는 단계; 및
    (c) 상기 전지케이스의 수납부 외주변의 일측 미실링부를 제외한 나머지 외주변을 실링하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 (a) 단계에서, 상기 전극 탭은 상기 전극조립체의 권취 방향과 동일한 방향으로 돌출되도록 부착하며,
    상기 (b) 단계에서, 상기 전극조립체의 권취 개방면이 상기 미실링부에 인접하도록 위치하는 전지셀의 제조방법.
KR1020150018411A 2015-02-06 2015-02-06 전해액 주액 및 가스 배출이 용이한 전지셀 KR101894126B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150018411A KR101894126B1 (ko) 2015-02-06 2015-02-06 전해액 주액 및 가스 배출이 용이한 전지셀

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150018411A KR101894126B1 (ko) 2015-02-06 2015-02-06 전해액 주액 및 가스 배출이 용이한 전지셀

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160096844A KR20160096844A (ko) 2016-08-17
KR101894126B1 true KR101894126B1 (ko) 2018-08-31

Family

ID=56873579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150018411A KR101894126B1 (ko) 2015-02-06 2015-02-06 전해액 주액 및 가스 배출이 용이한 전지셀

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101894126B1 (ko)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100982003B1 (ko) * 2008-04-17 2010-09-13 주식회사 엘지화학 절연특성이 향상된 전지
KR101165066B1 (ko) * 2009-04-28 2012-07-12 주식회사 엘지화학 미실링 잉여부를 구비하는 파우치형 이차전지
US20140370347A1 (en) * 2013-06-14 2014-12-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Flexible battery

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160096844A (ko) 2016-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101726783B1 (ko) 보조 실링부의 형성 과정을 포함하는 전지셀의 제조방법
KR20160042798A (ko) 전극조립체 및 이의 제조방법
KR20170046330A (ko) 소화약제를 내장하고 있는 튜브형 부재를 포함하는 이차전지
KR101764841B1 (ko) 경사 구조의 전극조립체 및 이를 포함하는 전지셀
KR20180107900A (ko) 전지케이스의 외형 변형이 적은 이차전지셀
KR101798926B1 (ko) 외력에 대한 구조적 안정성이 향상된 절연부재를 포함하는 이차전지
KR101750382B1 (ko) 전지 케이스로 연결된 전지셀들을 포함하는 전지팩의 제조 방법
KR20190040800A (ko) 열전도 촉진용 실링 테이프를 포함하는 전지셀
KR101763576B1 (ko) 작은 체적으로 고용량의 구현이 가능한 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
KR101863988B1 (ko) 외면에 고정 부재가 형성되어 있는 전극조립체 및 이의 제조 방법
KR101811837B1 (ko) 잉여 실링부를 포함하는 파우치형 전지셀
KR20170049136A (ko) 충방전 시 발생하는 가스를 수용할 수 있는 잉여부를 포함하는 전지셀
KR20170027976A (ko) 점진적으로 증가하는 전극 로딩 구조의 전지셀
KR20170036227A (ko) 극판 지지부를 포함하는 전극조립체
KR101758132B1 (ko) 레진 케이스를 포함하는 이차전지의 제조 방법
KR101750085B1 (ko) 전지셀 가공 장치 및 이를 이용한 전지셀의 제조방법
KR20180081228A (ko) 단위셀의 위치에 따라 기공률이 상이한 전극을 포함하는 전극조립체
KR101622098B1 (ko) 하이브리드 스택-폴딩형 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
KR101637890B1 (ko) 2개 이상의 음극 탭들을 포함하는 이차전지
KR20160066202A (ko) 전지케이스의 외면에 고정 부재가 형성되어 있는 전지셀 및 제조 방법
KR20170021000A (ko) 용량과 크기가 상이한 단위셀들로 구성된 비정형 전극조립체 및 이를 포함하는 전지셀
KR20160125703A (ko) 내장형 보강부재를 포함하는 파우치형 이차전지
KR101798929B1 (ko) 보강용 라벨을 포함하는 전지케이스 및 이를 포함하고 있는 이차전지
KR101894126B1 (ko) 전해액 주액 및 가스 배출이 용이한 전지셀
KR102080502B1 (ko) 둘 이상의 전극조립체를 포함하는 파우치형 전지셀

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant