KR102263475B1 - Battery Cell Comprising Crack-preventing Filler Attached to Inner Surface of Battery Case - Google Patents
Battery Cell Comprising Crack-preventing Filler Attached to Inner Surface of Battery Case Download PDFInfo
- Publication number
- KR102263475B1 KR102263475B1 KR1020170023937A KR20170023937A KR102263475B1 KR 102263475 B1 KR102263475 B1 KR 102263475B1 KR 1020170023937 A KR1020170023937 A KR 1020170023937A KR 20170023937 A KR20170023937 A KR 20170023937A KR 102263475 B1 KR102263475 B1 KR 102263475B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- battery cell
- filler
- electrode assembly
- crack
- battery case
- Prior art date
Links
- 239000000945 filler Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 5
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 5
- 239000003190 viscoelastic substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 2
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
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
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
-
- 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
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
본 발명은 분리막이 개재된 상태로 양극과 음극이 적층되어 있는 전극조립체가 파우치형 전지케이스에 수납되어 있는 전지셀로서, 상기 파우치형 전지케이스는, 전극조립체가 안착되는 수납부가 형성되어 있는 본체 및 전극조립체가 수납부에 안착된 상태에서 수납부의 개방면을 밀폐하는 커버를 포함하고 있으며, 상기 수납부는, 전극조립체의 일측 최외곽 외면과 대면하는 기저면, 및 전극조립체의 적층 방향으로 상기 기저면의 외주 단부들을 따라 연장된 복수 개의 측면들로 구성되어 있고, 상기 측면들과 기저면이 동시에 교차하는 하단 코너부들 중에서 적어도 하나의 하단 코너부 내면에는 전극조립체의 엣지에 밀착된 형태로 크랙 방지용 필러가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀에 관한 것이다.The present invention is a battery cell in which an electrode assembly in which a positive electrode and a negative electrode are stacked with a separator interposed therebetween is accommodated in a pouch-type battery case, the pouch-type battery case comprising: and a cover for sealing the open surface of the receiving part in a state in which the electrode assembly is seated in the receiving part, wherein the receiving part includes a base surface facing the outermost outer surface of one side of the electrode assembly, and the base surface in the stacking direction of the electrode assembly It consists of a plurality of side surfaces extending along the outer peripheral ends, and on the inner surface of at least one of the lower corners among the lower corners where the side surfaces and the base surface cross at the same time, a filler for preventing cracks is attached in a form in close contact with the edge of the electrode assembly. It relates to a battery cell, characterized in that it is.
Description
본 발명은 전지케이스의 내면에 크랙 방지용 필러가 부착되어 있는 전지셀에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell having a filler for preventing cracks attached to the inner surface of the battery case.
IT(Information Technology) 기술이 눈부시게 발달함에 따라 다양한 휴대형 정보통신 기기의 확산이 이뤄짐으로써, 21세기는 시간과 장소에 구애 받지 않고 고품질의 정보서비스가 가능한 '유비쿼터스 사회'로 발전되고 있다.With the dazzling development of IT (Information Technology) technology, the spread of various portable information and communication devices is taking place, and the 21st century is developing into a 'ubiquitous society' where high-quality information services are possible regardless of time and place.
이러한 유비쿼터스 사회로의 발전 기반에는, 리튬 이차전지가 중요한 위치를 차지하고 있다. 구체적으로, 충방전이 가능한 리튬 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐만 아니라, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 사용되고 있다.A lithium secondary battery occupies an important position in the development basis for such a ubiquitous society. Specifically, a rechargeable lithium battery that can be charged and discharged is widely used as an energy source for wireless mobile devices, and it is proposed as a method to solve the air pollution of existing gasoline and diesel vehicles using fossil fuels. It is also used as an energy source for electric vehicles and hybrid electric vehicles.
상기와 같이, 리튬 이차전지가 적용되는 디바이스들이 다양화됨에 따라, 리튬 이차전지는, 적용되는 디바이스에 알맞은 출력과 용량을 제공할 수 있도록 다양화되고 있다. 더불어, 소형 경박화가 강력히 요구되고 있다.As described above, as devices to which lithium secondary batteries are applied are diversified, lithium secondary batteries are being diversified to provide output and capacity suitable for the devices to which they are applied. In addition, there is a strong demand for compact and lightweight.
상기한 리튬 이차전지는, 그것의 형상에 따라 원통형 전지셀, 각형 전지셀, 파우치형 전지셀 등으로 구분할 수 있으며, 이들 전지셀은 전극과 분리막으로 조합된 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 장착된 구조로 이루어져 있다.The above-described lithium secondary battery can be classified into a cylindrical battery cell, a prismatic battery cell, a pouch-type battery cell, etc. according to its shape, and these battery cells include an electrode assembly composed of an electrode and a separator installed in a battery case together with an electrolyte. made up of a structured
도 1에는 종래의 대표적인 파우치형 이차전지의 일반적인 구조가 분해 사시도로서 모식적으로 도시되어 있다.1 is an exploded perspective view schematically showing the general structure of a typical conventional pouch-type secondary battery.
도 1을 참조하면, 파우치형 이차전지(10)는, 전극조립체(30), 전극조립체(30)로부터 연장되어 있는 전극 탭들(31, 32), 전극 탭들(31, 32)에 용접되어 있는 전극리드들(40, 41), 및 전극조립체(30)를 수용하는 전지케이스(20)를 포함하는 것으로 구성되어 있다.Referring to FIG. 1 , the pouch-type
전극조립체(30)는 분리막이 개재된 상태에서 양극과 음극이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어져 있다. 전극 탭들(31, 32)은 전극조립체(30)의 각 극판으로부터 연장되어 있고, 전극리드들(40, 41)은 각 극판으로부터 연장된 복수 개의 전극 탭들(31, 32)과, 예를 들어, 용접에 의해 각각 전기적으로 연결되어 있으며, 전지케이스(20)의 외부로 일부가 노출되어 있다. 또한, 전극리드들(40, 41)의 상하면 일부에는 전지케이스(20)와의 밀봉도를 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 위하여 절연필름이 부착되어 있다.The
전지케이스(20)는 전극조립체(30)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(23)를 포함하는 케이스 본체(21)와 그러한 본체(21)에 일체로 연결되어 있는 덮개(22)로 이루어져 있고, 수납부(23)에 전극조립체(30)을 수납한 상태로 접촉부위인 양측부와 상단부(24)를 결합시킴으로써 전지를 완성한다. 전지케이스(20)는 수지층/금속박층/수지층의 알루미늄 라미네이트 구조로 이루어져 있어서, 서로 접하는 덮개(22)와 본체(21)의 양측부 및 상단부(24) 부위에 열과 압력을 가하여 수지층을 상호 융착시킴으로써 결합시킨 밀봉 잉여부를 형성한다. 상기 양측부는 상하 전지케이스(20)의 동일한 수지층들이 직접 접하므로 용융에 의해 균일한 밀봉이 가능하다. 반면에, 상단부(24)에는 전극리드들(40, 41)이 돌출되어 있으므로 전극리드들(40, 41)의 두께 및 전지케이스(20) 소재와의 이질성을 고려하여 밀봉성을 높일 수 있도록 전극리드들(40, 41)과의 사이에 절연필름을 개재한 상태에서 열융착시킨다. 전지케이스(20)는 수지층(20b, 20c)의 내부에 금속층(20a)이 내장되어 있는 라미네이트 시트로 이루어져 있다.The
이와 같이, 파우치형 전지셀은 최종 전지셀의 중량을 금속캔으로 이루어진 각형 전지셀이나 원통형 전지셀에 비해 현저히 감소시킬 수 있는 반면에, 전지셀의 사용을 위한 이동 및 전지셀이 장착된 디바이스 내부 부재와의 마찰에 따른 마모가 일어나는 등 다른 형태의 전지케이스에 비해 내구성이 약한 단점이 있다.As such, the pouch-type battery cell can significantly reduce the weight of the final battery cell compared to a prismatic battery cell made of a metal can or a cylindrical battery cell, while moving for use of the battery cell and the inside of the device equipped with the battery cell There is a disadvantage in that durability is weak compared to other types of battery cases, such as wear caused by friction with members.
특히, 파우치형 전지케이스의 모서리 부위는 돌출된 형상을 가지므로 외부와의 마찰이 빈번하게 일어남에 따라 케이스에 균열이 발생하기 쉽고, 이러한 경우 전지셀 내부의 전해액이 유출될 수 있고 나아가 전지가 열화 또는 폭발하는 등 전지의 안전성과 직결되는 문제가 발생한다는 점에서, 파우치형 전지케이스의 장점을 유지하면서도 내구성을 강화시키는 것이 필요하다.In particular, since the corner portion of the pouch-type battery case has a protruding shape, it is easy to crack the case due to frequent friction with the outside. In this case, the electrolyte inside the battery cell may leak, and furthermore, the battery deteriorates. In that a problem directly related to the safety of the battery, such as explosion, occurs, it is necessary to enhance durability while maintaining the advantages of the pouch-type battery case.
또한, 전극조립체가 수납되는 전지케이스의 수납부는 전극조립체보다 다소 크게 형성되므로, 전극조립체와 전지케이스 사이에 이격된 공간이 형성되어 있고, 전지셀 외부에서 가해지는 힘에 의해 전극조립체가 유동될 수 있다. 이는 전극조립체의 분리 내지 손상을 가져와 전지셀의 안전성에 큰 영향을 미치는 바, 전지케이스 내부에서 전극조립체의 유동을 억제하는 것이 전지셀의 안전성 확보에 있어서 중요하다.In addition, since the housing portion of the battery case in which the electrode assembly is accommodated is formed somewhat larger than the electrode assembly, a spaced space is formed between the electrode assembly and the battery case, and the electrode assembly can flow by the force applied from the outside of the battery cell. have. This leads to separation or damage of the electrode assembly, which greatly affects the safety of the battery cell. It is important to suppress the flow of the electrode assembly inside the battery case in securing the safety of the battery cell.
따라서, 이러한 문제점들을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Accordingly, there is a high need for a technology capable of fundamentally solving these problems.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 파우치형 전지케이스의 수납부의 측면들과 기저면이 동시에 교차하는 하단 코너부들 중에서 적어도 하나의 하단 코너부 내면에 전극조립체의 엣지에 밀착된 형태로 크랙 방지용 필러를 부착함으로써, 전극조립체의 엣지 부분과 전지케이스 간의 반복적인 마찰 및 외부로 돌출된 형상의 코너부가 외부환경과의 반복적인 마찰에도 전지케이스에 크랙이 발생하는 것을 효과적으로 방지됨을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.After repeated in-depth research and various experiments, the inventors of the present application, as will be described later, at least one of the lower corners among the lower corners where the sides and the base of the receiving unit of the pouch-type battery case intersect at the same time. By attaching a crack-preventing filler in close contact with the edge of the electrode assembly, cracks occur in the battery case despite repeated friction between the edge portion of the electrode assembly and the battery case and the corner portion protruding to the outside is repeatedly rubbed with the external environment. It was confirmed that it is effectively prevented from occurring, and the present invention has been completed.
따라서, 본 발명의 전지셀은, 분리막이 개재된 상태로 양극과 음극이 적층되어 있는 전극조립체가 파우치형 전지케이스에 수납되어 있는 전지셀로서,Accordingly, the battery cell of the present invention is a battery cell in which an electrode assembly in which a positive electrode and a negative electrode are stacked with a separator interposed therebetween is accommodated in a pouch-type battery case,
상기 파우치형 전지케이스는, The pouch-type battery case,
전극조립체가 안착되는 수납부가 형성되어 있는 본체; 및 a body in which an accommodating part on which the electrode assembly is seated is formed; and
전극조립체가 수납부에 안착된 상태에서 수납부의 개방면을 밀폐하는 커버; a cover sealing the open surface of the receiving unit in a state in which the electrode assembly is seated in the receiving unit;
를 포함하고 있으며,contains,
상기 수납부는, 전극조립체의 일측 최외곽 외면과 대면하는 기저면, 및 전극조립체의 적층 방향으로 상기 기저면의 외주 단부들을 따라 연장된 복수 개의 측면들로 구성되어 있고,The receiving part is composed of a base surface facing the outermost outer surface of one side of the electrode assembly, and a plurality of side surfaces extending along the outer peripheral ends of the base surface in the stacking direction of the electrode assembly,
상기 측면들과 기저면이 동시에 교차하는 하단 코너부들 중에서 적어도 하나의 하단 코너부 내면에는 전극조립체의 엣지에 밀착된 형태로 크랙 방지용 필러가 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that a filler for preventing cracks is attached to the inner surface of at least one of the lower corners among the lower corners where the side surfaces and the base surface intersect at the same time in a form in close contact with the edge of the electrode assembly.
일반적으로 파우치형 케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있으며, 금속층은 전지셀의 내외부의 가스, 물질 등의 교환이 이루어지지 않도록 하는 배리어층 역할을 하며, 수지층은 금속층의 내면과 외면에 위치하여 전기 절연층 역할을 한다. 금속층과 수지층은 전지셀의 소형화, 경량화의 추세에 따라 더욱 얇게 제조되고 있기는 하나, 외력이나 전지 내부의 전극조립체가 유동함에 따른 반복적인 마찰에 의해 쉽게 마모될 수 있는 단점이 있다.In general, a pouch-type case is made of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer, and the metal layer serves as a barrier layer to prevent the exchange of gases and substances inside and outside the battery cell, and the resin layer is formed between the inner surface and the inner surface of the metal layer. It is located on the outer surface and serves as an electrical insulation layer. Although the metal layer and the resin layer are being manufactured thinner in accordance with the trend of miniaturization and weight reduction of the battery cell, there is a disadvantage that they can be easily worn by external force or repeated friction caused by the flow of the electrode assembly inside the battery.
이에 따라, 본 발명과 같이, 파우치형 케이스에 있어서 외부와의 접촉에 의해 마모되기 쉬운 전지케이스의 하단 코너부 내면에 크랙 방지용 필러는 부착하는 경우, 전지케이스 내부에서 전극조립체의 엣지 부분이 전지케이스와 반복적으로 접촉하여 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 전지케이스의 외부에서 전지셀이 사용될 때, 돌출된 부위로서 접촉이 용이한 하단 코너부 등에서 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, as in the present invention, when the anti-crack filler is attached to the inner surface of the lower corner of the battery case, which is easily worn by contact with the outside in the pouch-type case, the edge portion of the electrode assembly inside the battery case is the battery case. It is possible to prevent the occurrence of cracks by repeated contact with the battery case, and when the battery cell is used outside the battery case, it is possible to prevent cracks from occurring in the lower corner, which is a protruding part, which is easy to contact.
나아가, 전지케이스에 크랙이 발생하는 경우라도, 크랙 방지용 필러에 의해 전지셀의 파손을 이차적으로 방지할 수 있다.Furthermore, even when cracks occur in the battery case, it is possible to prevent secondary damage to the battery cells by the crack-preventing filler.
또한, 전지케이스 내부에 부착되는 크랙 방지용 필러는 전극조립체와 전지케이스 사이의 이격 공간을 감소시킬 수 있고, 전지케이스의 하단 코너부에 대응되는 전극조립체의 엣지 부분을 지지함으로써, 전극조립체의 유동을 억제 내지는 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the crack prevention filler attached to the inside of the battery case can reduce the space between the electrode assembly and the battery case, and by supporting the edge portion of the electrode assembly corresponding to the lower corner of the battery case, the flow of the electrode assembly is reduced. There is an effect that can inhibit or reduce.
본 발명에 따른 파우치형 전지케이스는 전극조립체가 안착되는 수납부가 형성되어 있는 본체 및 전극조립체가 수납부에 안착된 상태에서 수납부의 개방면을 밀폐하는 커버를 포함하되, 본체와 커버는 각각 독립적인 부재들로 이루어져 있거나, 또는 일측 단부에서 연결되어 있는 1 단위의 부재로 이루어질 수 있다.The pouch-type battery case according to the present invention includes a main body having a receiving part on which an electrode assembly is mounted and a cover for sealing an open surface of the receiving part in a state in which the electrode assembly is seated in the receiving part, wherein the body and the cover are each independent It may consist of phosphorus members, or may consist of one unit of members connected at one end.
구체적으로, 본체와 커버의 형상은 전극조립체의 형상에 따라 다양하게 변형될 수 있으나, 하나의 구체적인 예에서, 상기 본체와 커버는 각각 본체의 수납부 외주변의 잉여부가 커버의 외주변과 열융착에 의해 결합되어 수납부를 밀봉하고 있는 구조일 수 있으며, 수납부는 1개의 기저면, 4개의 측면들, 및 4개의 하단 코너부들로 구성되어 있고, 평면상으로 사각형 형상을 가질 수 있다.Specifically, the shapes of the main body and the cover may be variously modified according to the shape of the electrode assembly, but in one specific example, the body and the cover have a surplus on the outer periphery of the receiving part of the main body, respectively, and thermally fusion with the outer periphery of the cover. It may have a structure in which the housing is sealed by being coupled by the accommodating unit, and the receiving unit is composed of one base surface, four side surfaces, and four lower corners, and may have a rectangular shape in plan view.
이와 같이, 전지셀이 사각형 및 오각형 등 모서리를 갖는 다각형으로 구성되거나, 반드시 정형화된 다각형의 형상이 아니라도 전지케이스에서 모서리와 같이 돌출된 형상을 가져 반복적인 접촉이 가능한 형상을 가지는 경우에는, 상기 형상에 대응되는 파우치형 전지케이스의 내면에 크랙 방지용 필러를 부착할 수 있다.In this way, when the battery cell is composed of a polygon having corners such as a quadrangle and a pentagon, or has a shape protruding from the battery case such as a corner even if it is not necessarily a standard polygonal shape, it has a shape that allows repeated contact. A filler for preventing cracks may be attached to the inner surface of the pouch-type battery case corresponding to the shape.
이하에서는, 평면상으로 사각형의 형상인 파우치형 전지케이스의 수납부를 기초로 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 설명하나, 이에 한정되지 않는다.Hereinafter, a specific embodiment according to the present invention will be described based on the receiving part of the pouch-type battery case having a rectangular shape in plan view, but the present invention is not limited thereto.
평면 상으로 사각형의 형상을 갖는 수납부를 포함하는 파우치형 전지케이스는 4개의 하단 코너부를 포함하고 있으며, 이러한 4개의 하단 코너부들 중에서 1개 측면의 양 단부들에 위치하는 2개의 하단 코너부들의 내면에 각각 크랙 방지용 필러가 부착되어 있을 수 있고, 바람직하게는 4개의 하단 코너부들 각각에 크랙 방지용 필러가 부착될 수 있다.The pouch-type battery case including a receiving part having a rectangular shape on a plane includes four lower corners, and inner surfaces of two lower corners located at both ends of one side of these four lower corners Crack-preventing filler may be attached to each, and preferably, a crack-preventing filler may be attached to each of the four lower corner portions.
한편, 본 발명에 따른 크랙 방지용 필러는 탄성 소재 또는 점탄성 소재로 이루어진 것일 수 있다. 이는 파우치형 전지케이스를 구성하는 라미네이트 시트의 최외층에 위치하는 수지층이 부드러운 소재로 이루어지는 것이 일반적이므로, 크랙 방지용 필러와의 접촉에 의해 크랙이 발생하는 문제를 방지하기 위해 탄성 또는 점탄성 소재로 구성할 수 있다.On the other hand, the filler for preventing cracks according to the present invention may be made of an elastic material or a viscoelastic material. This is because the resin layer located on the outermost layer of the laminate sheet constituting the pouch-type battery case is generally made of a soft material, so it is composed of an elastic or viscoelastic material to prevent the problem of cracks occurring due to contact with the crack preventing filler. can do.
구체적으로는 실리콘 수지, 고무 또는 다공성 고분자 수지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 소재로 구성될 수 있다.Specifically, it may be composed of one or more materials selected from the group consisting of silicone resin, rubber, or porous polymer resin.
하나의 구체적인 예에서, 본 발명에 따른 크랙 방지용 필러는 상기 크랙 방지용 필러는 수납부의 기저면과 2개의 측면들이 교차하는 3개면 부위를 메우는 형태로 부착되어 있는 이루어질 수 있고, 크랙 방지용 필러의 양(부피)은 수납부의 체적을 기준으로 0.1% 내지 5%의 범위로 제작될 수 있다. In one specific example, the anti-crack filler according to the present invention may be made in which the anti-crack filler is attached in the form of filling the three-sided region where the base surface and two side surfaces of the receiving part intersect, and the amount of the anti-crack filler ( volume) may be manufactured in the range of 0.1% to 5% based on the volume of the receiving part.
한편, 수납부 외주변 잉여부가 커버의 외주변과 열융착에 의해 결합되어 수납부를 밀봉하는 경우, 수납부와 커버가 접촉하며 열융착부를 형성하고 있는 경계 부위(상단 코너부)에 크랙이 발생될 수 있다. 열융착부가 존재함으로써 수납부와 커버의 상단 코너부에 대한 접촉을 방지할 수 있으므로 수납부의 하단 코너부만큼 잦은 접촉이 이루어지는 것은 아니나, 전지케이스의 내부에 내장되어 있는 전극조립체의 유동에 의한 접촉에 의해 크랙이 발생될 수 있는 바, 수납부의 측면들이 교차하는 측면 코너부 내면과, 상단 코너부 내면 및 하단 코너부 내면에 연속하여 부가될 수 있고, 상단 코너부 내면에 부가된 크랙 방지용 필러의 일부는 본체와 커버의 열융착 과정에서 커버의 내면에 밀착됨으로써 더욱 효과적으로 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, when the surplus of the outer periphery of the housing unit is combined with the outer periphery of the cover by thermal fusion to seal the accommodating unit, cracks may be generated at the boundary (upper corner) where the accommodating unit and the cover contact and form the thermal fusion portion can The presence of the heat-sealing part prevents contact between the housing part and the upper corner of the cover, so the contact is not as frequent as the lower corner of the housing, but the contact is caused by the flow of the electrode assembly built into the battery case. A crack may be generated by the bar, which may be continuously added to the inner surface of the side corner part where the sides of the receiving part intersect, the inner surface of the upper corner part and the inner surface of the lower corner part, and a crack preventing filler added to the inner surface of the upper corner part A part of the body and the cover can be more effectively prevented from being cracked by being in close contact with the inner surface of the cover during the thermal fusion process of the cover.
본 발명에 따른 전극조립체의 엣지는 크랙 방지용 필러를 탄성 가압하거나 소성 가압하는 형태로 밀착되어 있을 수 있다.The edge of the electrode assembly according to the present invention may be in close contact with the filler for preventing cracks in the form of elastic pressurization or plastic pressurization.
본 발명에 따른 전지셀을 포함하는 전지모듈 및 전지모듈들의 조합에 의해 전지팩을 구성할 수 있고, 이러한 전지팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 전지모듈에 기반하여 구성될 수 있는 전지팩 및 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에서 충분히 인식될 수 있으며, 그에 대한 자세한 설명은 본 명세서에서 생략한다.A battery pack can be configured by a combination of a battery module and battery modules including a battery cell according to the present invention, and such a battery pack can be applied to various devices. The structure and manufacturing method of the battery pack and device that can be configured based on the battery module according to the present invention can be sufficiently recognized in the art, and detailed description thereof will be omitted herein.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀은 파우치형 전지케이스의 하단 코너부 내면에 전극조립체의 엣지에 밀착된 형태로 크랙 방지용 필러가 부착되어 있어, 파우치형 전지케이스에 크랙이 발생하는 것을 방지하고, 전극조립체의 엣지 부분이 전지케이스와 반복적인 접촉을 함으로써 전지케이스에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.As described above, the battery cell according to the present invention has a crack-preventing filler attached to the inner surface of the lower corner of the pouch-type battery case in a form in close contact with the edge of the electrode assembly, thereby preventing cracks from occurring in the pouch-type battery case. It is possible to prevent the occurrence of cracks in the battery case by repeatedly contacting the edge portion of the electrode assembly with the battery case.
또한, 본 발명에 따른 전지셀은 크랙 방지용 필러에 의해 전지셀이 낙하하거나 외부로부터 충격을 받은 경우에도 탄성소재로 이루어짐으로써 전극조립체에 가해지는 충격을 일부 완화시킬 수 있으며, 전지셀 내부의 전극조립체와 전지케이스 사이의 이격된 공간에서 전극조립체가 유동되는 것을 방지하여, 전지셀을 안전성을 향상시킬 수 있다.In addition, the battery cell according to the present invention is made of an elastic material even when the battery cell is dropped by a crack-preventing filler or receives an impact from the outside, thereby partially mitigating the impact applied to the electrode assembly, and the electrode assembly inside the battery cell By preventing the electrode assembly from flowing in the space spaced apart between the battery case and the battery case, it is possible to improve the safety of the battery cell.
도 1은 스택형 전극조립체를 포함하고 있는 종래의 일반적인 파우치형 전지셀의 분해사시도이다;
도 2는 파우치형 전극조립체의 수납부의 형상을 나타낸 모식도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 파우치형 전지케이스의 하단 코너부 내면에 크랙 방지용 필러가 부탁된 전지셀을 나타낸 단면도이다;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파우치형 전지케이스의 하단 코너부 내면에 크랙 방지용 필러가 부탁된 전지셀을 나타낸 단면도이다;
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파우치형 전지케이스의 하단 코너부 내면 및 기저면에 크랙 방지용 필러가 부탁된 전지셀을 나타낸 단면도이다.1 is an exploded perspective view of a conventional conventional pouch-type battery cell including a stack-type electrode assembly;
Figure 2 is a schematic view showing the shape of the receiving portion of the pouch-type electrode assembly;
3 is a cross-sectional view showing a battery cell to which a filler for preventing cracks is attached to the inner surface of the lower corner of the pouch-type battery case according to an embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view showing a battery cell to which a filler for preventing cracks is attached to the inner surface of the lower corner of the pouch-type battery case according to another embodiment of the present invention;
5 is a cross-sectional view showing a battery cell to which a crack-preventing filler is attached to an inner surface and a base surface of a lower corner of a pouch-type battery case according to another embodiment of the present invention.
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, although described with reference to the drawings according to the embodiment of the present invention, this is for easier understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.
도 2는 파우치형 전극조립체의 수납부의 형상을 나타낸 모식도이다.2 is a schematic view showing the shape of the receiving part of the pouch-type electrode assembly.
도 2를 참조하면, 일반적인 파우치형 전지케이스의 수납부(100)와 같이 평면이 사각형 형상으로 이루어져 있고, 수납부는 1개의 기저면(23), 4개의 측면들(25), 및 4개의 하단 코너부들(26)로 구성되어 있다. 전지케이스의 수납부(100)에서 하단 코너부(26)는 돌출된 형상을 가지므로, 외부와의 접촉이 잦고, 이에 따라 파우치형 전지케이스의 하단 코너부(26) 부분에 크랙이 발생하기 쉽다.Referring to FIG. 2 , a plane is formed in a rectangular shape like the receiving
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 파우치형 전지케이스의 하단 코너부 내면에 크랙 방지용 필러가 부탁된 전지셀을 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a battery cell to which a crack-preventing filler is attached to the inner surface of the lower corner of the pouch-type battery case according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 크랙 방지용 필러(151)는 수납부(101)의 기저면과 2개의 측면들(125)이 교차하는 3개면 부위에 걸쳐 부착되어 있다. 크랙 방지용 필러(151)의 형상은 하단 코너부(126)에 크랙이 형성되는 것을 방지할 수 있는 것이면 제한되지 않는다.Referring to FIG. 3 , the crack-preventing
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파우치형 전지케이스의 하단 코너부 내면에 크랙 방지용 필러가 부탁된 전지셀을 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a battery cell to which a filler for preventing cracks is attached to the inner surface of the lower corner of the pouch-type battery case according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 수납부(102)의 하단 코너부(126) 뿐만 아니라, 4개의 측면들(125)의 교차 부위에 크랙 방지용 필러(152)가 부착되어 있다. 측면들의 교차 부위도 기저면이나 측면들보다는 돌출된 형상을 가지므로, 비교적 외부와 반복적인 접촉에 의한 크랙이 발생될 수 있는 바, 이를 방지하기 위해 하단 코너부(126)에서 측면이 교차하는 부위에 연장된 형상으로 부착됨으로써 더욱 효과적으로 전지케이스의 크랙 발생을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 4 , a
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파우치형 전지케이스의 하단 코너부 내면 및 기저면에 크랙 방지용 필러가 부탁된 전지셀을 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a battery cell to which a crack-preventing filler is attached to the inner surface and the base surface of the lower corner of the pouch-type battery case according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 파우치형 전지케이스의 기저면의 내면에 크랙 방지용 필러(153)가 부착되어 있을 수 있다. 이 경우, 수납부(103)의 하단 코너부(126) 뿐만 아니라 수납부의 기저면 전면에서 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있어 전지케이스의 내구성이 더욱 증가될 수 있다. 또한, 크랙 방지용 필러(153)는 탄성 소재 또는 점탄성 소재로 이루어져 외부의 충격이나 진동을 더욱 효과적으로 완화시킬 수 있게 된다.Referring to FIG. 5 , a
다만, 이 경우, 전지셀의 전체 중량이나 부피가 증가하여, 전지셀의 에너지 밀도를 감소시킬 우려가 있으므로 크랙 방지용 필러의 양(부피)은 수납부의 체적을 기준으로 0.1% 내지 5%의 범위 내에서 제조하는 것이 바람직할 것이다.However, in this case, since the total weight or volume of the battery cell is increased, and there is a risk of reducing the energy density of the battery cell, the amount (volume) of the filler for preventing cracks is in the range of 0.1% to 5% based on the volume of the receiving part It would be preferable to manufacture in
이상 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although described above with reference to the embodiments of the present invention, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.
Claims (15)
상기 파우치형 전지케이스는,
전극조립체가 안착되는 수납부가 형성되어 있는 본체; 및
전극조립체가 수납부에 안착된 상태에서 수납부의 개방면을 밀폐하는 커버;
를 포함하고 있으며,
상기 수납부는, 전극조립체의 일측 최외곽 외면과 대면하는 기저면, 및 전극조립체의 적층 방향으로 상기 기저면의 외주 단부들을 따라 연장된 복수 개의 측면들로 구성되어 있고,
상기 측면들과 기저면이 동시에 교차하는 하단 코너부들 중에서 적어도 하나의 하단 코너부 내면에는 전극조립체의 엣지에 밀착된 형태로 크랙 방지용 필러가 부착되어 있으며,
상기 전극조립체의 엣지는 크랙 방지용 필러를 소성 가압하는 형태로 밀착되어 있고,
상기 크랙 방지용 필러는, 수납부의 측면들이 교차하는 측면 코너부 내면과, 상단 코너부 내면 및 하단 코너부 내면에 연속하여 부가되며, 상기 상단 코너부 내면에 부가된 크랙 방지용 필러의 일부는 본체와 커버의 열융착 과정에서 커버의 내면에 밀착되며,
상기 크랙 방지용 필러는 전지케이스의 기저면의 내면에 부착되며,
상기 크랙 방지용 필러의 양(부피)은 수납부의 체적을 기준으로 0.1% 내지 5%의 범위인 것을 특징으로 하는 전지셀.A battery cell in which an electrode assembly in which a positive electrode and a negative electrode are stacked with a separator interposed therebetween is housed in a pouch-type battery case,
The pouch-type battery case,
a body in which an accommodating part on which the electrode assembly is seated is formed; and
a cover for sealing the open surface of the receiving unit in a state in which the electrode assembly is seated in the receiving unit;
contains,
The receiving part is composed of a base surface facing the outermost outer surface of one side of the electrode assembly, and a plurality of side surfaces extending along the outer peripheral ends of the base surface in the stacking direction of the electrode assembly,
A filler for preventing cracks is attached to the inner surface of at least one of the lower corners among the lower corners where the side surfaces and the base surface intersect at the same time in a form in close contact with the edge of the electrode assembly,
The edge of the electrode assembly is in close contact with the crack-preventing filler in the form of plastic pressurization,
The anti-crack filler is continuously added to the inner surface of the side corner part where the side surfaces of the receiving part intersect, the inner surface of the upper corner part and the inner surface of the lower corner part, and a part of the filler for preventing cracks added to the inner surface of the upper corner part is a body It adheres closely to the inner surface of the cover during the heat-sealing process of the cover,
The crack preventing filler is attached to the inner surface of the base surface of the battery case,
The amount (volume) of the crack preventing filler is a battery cell, characterized in that in the range of 0.1% to 5% based on the volume of the receiving part.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170023937A KR102263475B1 (en) | 2017-02-23 | 2017-02-23 | Battery Cell Comprising Crack-preventing Filler Attached to Inner Surface of Battery Case |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170023937A KR102263475B1 (en) | 2017-02-23 | 2017-02-23 | Battery Cell Comprising Crack-preventing Filler Attached to Inner Surface of Battery Case |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180097231A KR20180097231A (en) | 2018-08-31 |
| KR102263475B1 true KR102263475B1 (en) | 2021-06-11 |
Family
ID=63407843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170023937A KR102263475B1 (en) | 2017-02-23 | 2017-02-23 | Battery Cell Comprising Crack-preventing Filler Attached to Inner Surface of Battery Case |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102263475B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102483426B1 (en) * | 2020-08-18 | 2022-12-30 | 한국앤컴퍼니 주식회사 | Manufacturing method of manufacturing AGM storage battery crack prevention case |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014044920A (en) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Nissan Motor Co Ltd | Flat battery |
| JP2016139609A (en) * | 2015-01-22 | 2016-08-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Secondary battery and electronic device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100362277B1 (en) * | 2000-04-10 | 2002-11-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | Secondary battery having protective case |
| KR101145734B1 (en) * | 2009-03-03 | 2012-05-16 | 주식회사 엘지화학 | Laminate Sheet for Battery Case and Lithium Secondary Battery Using the Same |
| KR101143302B1 (en) * | 2009-03-03 | 2012-05-08 | 주식회사 엘지화학 | Laminate Sheet for Battery Case and Lithium Secondary Battery Using The Same |
-
2017
- 2017-02-23 KR KR1020170023937A patent/KR102263475B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014044920A (en) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Nissan Motor Co Ltd | Flat battery |
| JP2016139609A (en) * | 2015-01-22 | 2016-08-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Secondary battery and electronic device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20180097231A (en) | 2018-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101595611B1 (en) | a secondary battery for improving energy degree | |
| KR100891078B1 (en) | Lithium Secondary Battery Improved Safety and Capacity | |
| KR101820935B1 (en) | Battery Module and Battery Pack Employed with the Same | |
| KR101590979B1 (en) | Battery Cell Having Asymmetric and Indentated Structure | |
| KR101216422B1 (en) | Secondary Battery Having Sealing Portion of Improved Insulating Property | |
| KR101500935B1 (en) | Battery Module Having Assembly Coupling Structure | |
| KR20070110572A (en) | Secondary battery having improved safety by fixing separator to battery case | |
| KR101229228B1 (en) | Secondary Battery with Improved Moisture Barrier | |
| KR102119535B1 (en) | Battery Cell Comprising Electrode Lead Facing Outer Surface of Electrode Assembly | |
| KR101586201B1 (en) | Battery Cell Having Electrode Assembly Of Staggered Array Structure | |
| KR20080025436A (en) | Pouch-typed secondary battery with improved safety | |
| KR102055852B1 (en) | Pouch-typed secondary battery comprising modified leads and battery module comprising the same | |
| KR102143625B1 (en) | Pouch type secondary battery having non-sealing portion | |
| KR101517044B1 (en) | Secondary Battery Having Case with Multi Electrode Assembly-Receiving Portion | |
| KR101112450B1 (en) | Secondary Battery of Improved Sealability | |
| KR102129775B1 (en) | Battery Case Including Folding Groove Portion | |
| KR102263475B1 (en) | Battery Cell Comprising Crack-preventing Filler Attached to Inner Surface of Battery Case | |
| KR102060679B1 (en) | Pouch-typed Battery Cell Having Battery Case of Sheet Structure | |
| KR101472613B1 (en) | Middle or large sized battery pack and packaging method thereof | |
| KR100937899B1 (en) | Battery Module of Improved Safety against External Impact | |
| KR20170012971A (en) | Battery Cell Having Improved Design Freedom in Positioning of Electrode Lead | |
| KR101846486B1 (en) | Battery Cell Comprising Unified Cathode Lead and Anode Lead | |
| KR20110108010A (en) | Middle or large sized battery pack and packaging method thereof | |
| KR20170073856A (en) | Battery Cell Comprising Integrated Support Member Provided at Edge Sealing Part | |
| KR102104966B1 (en) | Battery Cell Having Sealing Protrusion Between Electrode Terminals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) |