KR102376184B1 - Molding imbedded flexible battery and manufacturing method thereof - Google Patents
Molding imbedded flexible battery and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR102376184B1 KR102376184B1 KR1020150061613A KR20150061613A KR102376184B1 KR 102376184 B1 KR102376184 B1 KR 102376184B1 KR 1020150061613 A KR1020150061613 A KR 1020150061613A KR 20150061613 A KR20150061613 A KR 20150061613A KR 102376184 B1 KR102376184 B1 KR 102376184B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- battery
- delete delete
- pattern
- electrode assembly
- layer
- Prior art date
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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
-
- 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
-
- 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 of a single cell or a single battery
-
- 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
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
-
- 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
Abstract
본 발명은 플렉서블 배터리가 내장된 성형품 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 은(Ag)나노 성분을 함유함으로서, 항균, 살균, 항곰팡이, 탈취, 수맥파 차단, 및 전자파 차단 효과가 우수하며, 적외선 및 은이온을 방출함으로서 인체의 세포활성화를 도와주며 혈액순환을 원활하게 해줄 수 있으며, 플렉서블 배터리가 내장되어 제조된 팔찌, 시계줄 등 다양한 제품을 제조시, 플렉서블 배터리와 이를 봉지하는 포장부재 간에 접착성이 우수한 플렉서블 배터리가 내장된 성형품 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a molded article having a built-in flexible battery and a method for manufacturing the same, and more particularly, by containing a silver (Ag) nano component, it has excellent antibacterial, sterilizing, antifungal, deodorizing, water pulse wave blocking, and electromagnetic wave blocking effects. By emitting infrared rays and silver ions, it can help the cells of the human body to activate and facilitate blood circulation. It relates to a molded article having a flexible battery having excellent adhesion to the liver and a method for manufacturing the same.
Description
본 발명은 플렉서블 배터리가 내장된 성형품 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a molded article having a built-in flexible battery and a method for manufacturing the same.
전자제품의 디지털화와 고성능화 등으로 소비자의 요구가 바뀜에 따라 시장 요구도 박형 및 경량화와 고에너지 밀도에 의한 고용량을 지니는 전원 공급 장치의 개발로 흐름이 바뀌고 있는 상황이다. As consumer demands change due to digitalization and high performance of electronic products, the market demand is also changing to the development of a power supply device with high capacity due to thinness and light weight and high energy density.
이와 같은, 소비자의 요구를 충족시키기 위해 고에너지 밀도 및 대용량의 리튬이온 이차전지, 리튬이온 고분자전지, 슈퍼커패시터(전기이중층 커패시터(Electric double layer capacitor) 및 수도 커패시터(Pseudo capacitor) 등과 같은 전원 공급 장치가 개발되고 있다.Power supply devices such as high energy density and large capacity lithium ion secondary batteries, lithium ion polymer batteries, and supercapacitors (electric double layer capacitors and pseudo capacitors) in order to meet such consumer needs is being developed
최근, 휴대용 전화기, 노트북, 디지털 카메라 등 모바일 전자기기의 수요가 지속적으로 증가하고 있고, 특히 두루마리형 디스플레이, 플렉서블 전자종이(flexible e-paper), 플렉서블 액정표시장치(flexible liquid crystal display, flexible-LCD), 플렉서블 유기발광다이오드(flexible organic light-emitting diode, flexible-OLED) 등이 적용된 플렉서블 모바일 전자기기에 대한 관심이 최근 증가하고 있다. 이에 따라, 플렉서블 모바일 전자기기를 위한 전원 공급 장치 역시 플렉서블한 특성을 갖는 것이 요구되고 있다.Recently, the demand for mobile electronic devices such as mobile phones, notebook computers, and digital cameras is continuously increasing, and in particular, roll-type displays, flexible e-papers, and flexible liquid crystal displays (flexible-LCDs) ), flexible organic light-emitting diodes (flexible-OLEDs), etc. have been applied, and interest in flexible mobile electronic devices is increasing recently. Accordingly, a power supply device for a flexible mobile electronic device is also required to have flexible characteristics.
이와 같은 특성을 반영할 수 있는 전원 공급 장치 중 하나로 플렉서블 배터리가 개발되고 있다.A flexible battery is being developed as one of the power supply devices that can reflect these characteristics.
플렉서블 배터리는 플렉서블한 성질을 지닌 니켈-카드뮴 배터리, 니켈-메탈 하이드라이드 배터리, 니켈-수소 배터리, 리튬이온 배터리 등을 들 수 있다. 특히, 리튬이온 배터리는 납 축전지와, 니켈-카드뮴 배터리, 니켈-수소 배터리, 니켈-아연 배터리 등 다른 배터리와 비교하여 단위 중량당 에너지 밀도가 높고 급속 충전이 가능하기 때문에 높은 활용도를 갖는다.The flexible battery may include a nickel-cadmium battery, a nickel-metal hydride battery, a nickel-metal hydride battery, and a lithium ion battery having flexible properties. In particular, the lithium ion battery has a high energy density per unit weight compared to other batteries such as a lead acid battery, a nickel-cadmium battery, a nickel-hydrogen battery, and a nickel-zinc battery because it can be rapidly charged.
상기 리튬이온 배터리는 액체 전해질을 사용하는데, 주로 금속캔을 용기로 하여 용접 실링시킨 형태로 사용되고 있다. 하지만, 금속캔을 용기로 사용하는 원통형 리튬이온 배터리는 형태가 고정되므로 전기 제품의 디자인을 제한하는 단점이 있고 부피를 줄이는데 어려움이 있다.The lithium ion battery uses a liquid electrolyte, and is mainly used in a form in which a metal can is used as a container and sealed by welding. However, a cylindrical lithium-ion battery using a metal can as a container has a fixed shape, so there is a disadvantage in limiting the design of an electric product, and there is a difficulty in reducing the volume.
특히, 앞서 언급했듯이 모바일 전자기기는 발전되어 박막화되고 소형화될 뿐만 아니라 플렉서블하여 기존의 금속캔을 사용한 리튬이온 배터리나, 각형 구조의 배터리는 상기와 같은 모바일 전자기기에 적용하기 용이하지 않은 문제점이 있다. In particular, as mentioned above, mobile electronic devices are developed, thinned and miniaturized as well as flexible, so lithium-ion batteries using conventional metal cans or batteries with a prismatic structure are not easy to apply to mobile electronic devices as described above. .
따라서, 상기와 같은 구조적인 문제를 해결하기 위해 최근, 두 전극과 세퍼레이터, 전해질을 파우치에 넣고 실링하여 사용하는 파우치형 배터리가 개발되고, 파우치형 배터리는 가요성(flexible)을 갖는 소재로 제작되어 다양한 형태로 제조가 가능하며, 높은 질량당 에너지밀도를 구현할 수 있다는 장점이 있다.Therefore, in order to solve the structural problem as described above, recently, a pouch-type battery has been developed in which two electrodes, a separator, and an electrolyte are put in a pouch and sealed, and the pouch-type battery is made of a flexible material. It can be manufactured in various forms and has the advantage of realizing high energy density per mass.
종래 기술 중 한국공개특허 제2014-0059737호에는 플렉서블 젤리롤 타입 2차 전지를 개시하고 있으며, 한국공개특허 제2012-0023491호에는 파우치형 플렉서블 필름 전지 및 그 제조방법을 개시하고 있다.Among the prior art, Korean Patent Application Laid-Open No. 2014-0059737 discloses a flexible jelly roll type secondary battery, and Korean Patent Publication No. 2012-0023491 discloses a pouch-type flexible film battery and a manufacturing method thereof.
일반적으로, 파우치형 배터리에 사용되는 파우치는 내부 수지층, 금속층 및 외부 수지층이 적층된 구조를 갖는다. 이 중 금속층은 파우치 구조를 이루는 필수 구성 요소로서, 밀도가 조밀하여 습기 및 전해액이 통과할 수 없어 파우치의 외부에서 파우치 내부로 습기가 침투되는 것을 방지함과 동시에, 파우치 내부에 위치되는 전해액이 파우치 외부로 누수되는 것을 차단하는 기능을 수행한다. 하지만, 이와 같은 금속층은 탄성 복원력이 부족하여 일정 수준 이상의 유연성을 확보하기 어려워, 상기 파우치가 사용된 플렉서블 배터리에 크랙(crack)을 유발하는 문제점이 있었다.In general, a pouch used in a pouch-type battery has a structure in which an inner resin layer, a metal layer, and an outer resin layer are stacked. Among these, the metal layer is an essential component constituting the pouch structure. It has a dense density, preventing moisture and electrolyte from passing through, preventing moisture from penetrating into the pouch from the outside of the pouch. It performs the function of blocking leakage to the outside. However, such a metal layer has a problem in that it is difficult to secure more than a certain level of flexibility due to lack of elastic restoring force, thereby causing cracks in the flexible battery in which the pouch is used.
또한, 국민 생활수준 향상과 웰빙(well-being)바람에 의해 건강한 삶을 영위하려는 기본적 욕구가 산업전반에 걸쳐 다양한 형태의 제품으로 출시되는 상황이다. 따라서, 앞서 언급한 플렉서블 배터리가 내장되어 제조된 팔찌, 시계줄 등 다양한 제품들 사용에 있어서도 이러한 기본적 욕구를 만족할 수 있는 제품 개발이 시급한 상황이다.In addition, the basic desire to lead a healthy life due to the improvement of the national standard of living and the desire for well-being is being released in various types of products throughout the industry. Therefore, it is urgent to develop a product that can satisfy these basic needs even when using various products such as bracelets and watch bands manufactured with the aforementioned flexible battery built-in.
이 뿐만 아니라, 플렉서블 배터리가 내장되어 제조된 팔찌, 시계줄 등 다양한 제품을 제조시, 플렉서블 배터리와 이를 봉지하는 포장부재 간에 접착력을 증가시킬 수 있는 제품개발이 시급한 상황이다.
In addition to this, when various products such as bracelets and watch bands manufactured with a built-in flexible battery are manufactured, it is urgent to develop a product that can increase the adhesion between the flexible battery and the packaging member that encapsulates it.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 강성 및 탄성복원력이 우수할 뿐만 아니라, 은(Ag)나노 성분을 함유함으로서, 항균, 살균, 항곰팡이, 탈취, 수맥파 차단, 및 전자파 차단 효과가 우수하며, 원적외선 및 은이온을 방출함으로서 인체의 세포활성화를 도와주며 혈액순환을 원활하게 해주는 플렉서블 배터리가 내장된 성형품 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and the present invention not only has excellent rigidity and elastic restoring force, but also contains silver (Ag) nano components, thereby providing antibacterial, sterilizing, antifungal, deodorizing, water pulse wave blocking, and An object of the present invention is to provide a molded article with a built-in flexible battery that has excellent electromagnetic wave blocking effect, helps to activate cells of the human body by emitting far-infrared rays and silver ions, and facilitates blood circulation, and a manufacturing method thereof.
또한, 본 발명은 인체의 건강에 유익한 성분을 방출함으로서 사용자의 건강한 생활 수준을 향상시켜주는 은(Ag) 나노 성분을 포함하는 플렉서블 배터리가 적용된 시계줄, 팔찌 등의 웨어러블 디바이스를 제공하고자 한다.In addition, the present invention intends to provide a wearable device such as a watch band or bracelet to which a flexible battery containing a silver (Ag) nano component that improves a user's healthy living standard by releasing a component beneficial to human health is applied.
또한, 플렉서블 배터리와 상기 플렉서블 배터리를 봉지하는 포장부재 간에 접착성이 우수한 플렉서블 배터리가 내장된 성형품 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
Another object of the present invention is to provide a molded article in which a flexible battery has excellent adhesion between a flexible battery and a packaging member for sealing the flexible battery and a manufacturing method thereof.
본 발명은 플렉서블 배터리가 내장된 성형품의 제조방법에 관한 것으로서, 배터리의 적어도 일면에 은(Ag)나노 성분을 포함하는 패브릭(fabric)층을 형성하는 단계, 상기 패브릭층이 형성된 배터리를 포장부재로 봉지하는 단계 및 상기 포장부재로 봉지된 배터리 적어도 일면에 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴을 형성시키는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method for manufacturing a molded article having a built-in flexible battery, the method comprising: forming a fabric layer including a silver (Ag) nano component on at least one surface of the battery; and using the fabric layer formed battery as a packaging member and forming a pattern for contraction and relaxation during bending on at least one surface of the battery sealed with the packaging member.
상기 배터리는 제1외장재, 제2외장재 및 전극조립체를 각각 준비하는 단계, 상기 전극조립체의 일면에 제1외장재를 배치시키고, 상기 전극조립체의 타면에 제2외장재를 배치시키는 단계, 제1외장재 및 제2외장재에서 전극조립체가 배치되는 제1영역과 상기 제1영역을 둘러싸는 제2영역 중 제2영역을 접합시키되, 상기 제2영역 중 일부분을 개방시키고, 나머지 부분을 접합시키는 단계 및 상기 개방된 일부분을 통해 전해액을 주입시키고, 개방 부분을 접합시켜 배터리를 제조하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.The battery includes the steps of preparing a first exterior material, a second exterior material, and an electrode assembly, respectively, disposing a first exterior material on one surface of the electrode assembly, and arranging a second exterior material on the other surface of the electrode assembly, a first exterior material and Bonding a first region in which the electrode assembly is disposed and a second region of a second region surrounding the first region in a second exterior material, opening a portion of the second region and bonding the remaining portion, and the opening It may be manufactured including the steps of injecting an electrolyte through the formed part and bonding the open part to manufacture a battery.
상기 플렉서블 배터리가 내장된 성형품의 제조방법을 통해 상기 배터리 및 포장부재는 일체화될 수 있고, 상기 배터리 및 포장부재의 적어도 일면에는 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴을 가지고, 상기 배터리 및 포장부재의 패턴은 일치하는 부분을 포함할 수 있다.The battery and the packaging member can be integrated through the manufacturing method of the molded article in which the flexible battery is embedded, and at least one surface of the battery and the packaging member has a pattern for contraction and relaxation when bending, and the pattern of the battery and the packaging member may contain matching parts.
상기 패브릭층은 직물, 편물 및 부직포 중 1종 이상을 포함할 수 있으며, 상기 부직포는 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile) 나노섬유를 포함할 수 있다.The fabric layer may include at least one of a woven fabric, a knitted fabric and a nonwoven fabric, and the nonwoven fabric may include polyacrylonitrile nanofibers.
또한, 상기 은나노 성분은 상기 패브릭층 전체 중량에 대하여 1 ~ 20 중량%로 포함될 수 있으며, 상기 은나노 성분은 은염류(silver salts), 은나노체(nano silver), 은이온 담지체(silver ion exchangers) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the silver nano component may be included in an amount of 1 to 20 wt % based on the total weight of the fabric layer, and the silver nano component is silver salts, silver nano body (nano silver), silver ion exchangers (silver ion exchangers) It may include one or more of
이 때, 상기 은염류는 질산은(AgNO3), 황산은(Ag2SO4) 및 염화은(AgCl) 중 1종 이상을 포함할 수 있고, 상기 은나노체는 은나노와이어(silver nanowire), 은나노입자(silver nanoparticle), 은나노튜브(silver nanotube) 및 은나노클러스터(silver nanocluster) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.In this case, the silver salt may include at least one of silver nitrate (AgNO 3 ), silver sulfate (Ag 2 SO 4 ) and silver chloride (AgCl), and the silver nano-body is a silver nanowire, silver nanoparticle ( silver nanoparticles), silver nanotubes (silver nanotube), and silver nanocluster (silver nanocluster) may include one or more.
본 발명의 플렉서블 배터리가 내장된 성형품의 제조방법은 상기 배터리와 패브릭층 사이에 본딩층을 더 포함할 수 있다.The manufacturing method of the molded article in which the flexible battery of the present invention is embedded may further include a bonding layer between the battery and the fabric layer.
상기 본딩층은 양면테이프를 포함할 수 있으며, 상기 패브릭층의 두께는 5 ~ 50㎛이고, 상기 본딩층의 두께는 5 ~ 50㎛일 수 있다.The bonding layer may include a double-sided tape, the thickness of the fabric layer is 5 ~ 50㎛, the thickness of the bonding layer may be 5 ~ 50㎛.
상기 포장부재는 가죽(leather), 패브릭(fabric), 플라스틱(plastic) 및 메탈(metal) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The packaging member may include at least one of leather, fabric, plastic, and metal.
상기 패턴은 연속적 또는 비연속적으로 형성되어 있으며, 상기 패턴은 프리즘 패턴, 반원 패턴, 파형 패턴, 물결무늬 패턴, 다각형 패턴, 엠보싱 패턴 및 이들이 혼합된 패턴 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The pattern may be formed continuously or discontinuously, and the pattern may include at least one selected from a prism pattern, a semicircle pattern, a wave pattern, a wave pattern, a polygonal pattern, an embossing pattern, and a mixed pattern thereof.
상기 배터리는 전극조립체 및 상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 외장재를 포함할 수 있다.The battery may include an electrode assembly and a casing for sealing the electrode assembly together with an electrolyte.
상기 전극조립체는 양극집전체의 일면 또는 양면에 양극 활물질층이 배치되는 양극과, 음극집전체의 일면 또는 양면에 음극 활물질층이 배치되는 음극 및 분리막을 포함하며, 상기 외장재 및 전극조립체는 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴을 가지며, 상기 외장재 및 전극조립체의 패턴은 일치하는 부분을 포함할 수 있다.The electrode assembly includes a positive electrode having a positive electrode active material layer disposed on one or both sides of a positive electrode current collector, a negative electrode and a separator having a negative electrode active material layer disposed on one or both sides of the negative electrode current collector, wherein the exterior material and the electrode assembly are bent It has a pattern for contraction and relaxation, and the pattern of the exterior material and the electrode assembly may include matching portions.
상기 분리막은 부직포층의 일면 또는 양면에 적용된 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile) 나노섬유를 함유한 다공성 나노섬유웹층을 포함할 수 있다.The separator may include a porous nanofiber web layer containing polyacrylonitrile nanofibers applied to one or both surfaces of the nonwoven layer.
상기 양극 또는 음극은 상기 분리막으로 봉지되어 분리막과 일체화되며, 상기 분리막은 부직포층의 일면 또는 양면에 적용된 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile) 나노섬유 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride) 나노섬유 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 다공성 나노섬유웹층을 포함하며, 상기 다공성 나노섬유웹층은 양극의 양극활물질 또는 음극의 음극활물질과 접촉하고 있을 수 있다.The positive electrode or negative electrode is sealed with the separator and integrated with the separator, and the separator is selected from polyacrylonitrile nanofibers and polyvinylidene fluoride nanofibers applied to one or both surfaces of the non-woven fabric layer. It includes a porous nanofiber web layer containing at least one type, and the porous nanofiber web layer may be in contact with the positive electrode active material of the positive electrode or the negative electrode active material of the negative electrode.
상기 외장재는 전극조립체 방향로부터 외부 방향으로 제1수지층, 금속박막층 및 제2수지층이 적층된 구조이며, 제1수지층은 PPa(acid modified polypropylene), CPP(casting polyprolypene), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene), LDPE(Low Density Polyethylene), HDPE(High Density Polyethylene), 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 에폭시 수지 및 페놀 수지 중 하나의 단일층 구조 또는 이들의 적층 구조를 포함하고, 제2수지층은 나일론, PET(polyethylene terephthalate), COP(Cyclo olefin polymer), PI(polyimide) 및 불소계 화합물 중에서 선택된 1종 이상을 포함하며, 상기 금속박막층은 알루미늄 박막, 구리 박막, 인청동(phosphorbronze, PB) 박막, 알루미늄청동(aluminium bronze) 박막, 백동 박막, 베릴륨-구리(Berylium-copper) 박막, 크롬-구리 박막, 티탄-구리 박막, 철-구리 박막, 코르손 합금 박막 및 크롬-지르코늄 구리 합금 박막 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The exterior material has a structure in which a first resin layer, a metal thin film layer, and a second resin layer are stacked from the direction of the electrode assembly to the outside, and the first resin layer is PPa (acid modified polypropylene), CPP (casting polyprolypene), LLDPE (Linear Low) Density Polyethylene), LDPE (Low Density Polyethylene), HDPE (High Density Polyethylene), polyethylene, polyethylene terephthalate, polypropylene, ethylene vinyl acetate (EVA), a single-layer structure of one of an epoxy resin and a phenol resin, or a laminate structure thereof The second resin layer includes at least one selected from nylon, polyethylene terephthalate (PET), cyclo olefin polymer (COP), polyimide (PI), and a fluorine-based compound, and the metal thin film layer is an aluminum thin film, a copper thin film, Phosphorbronze (PB) thin film, aluminum bronze thin film, cupronickel thin film, beryllium-copper thin film, chromium-copper thin film, titanium-copper thin film, iron-copper thin film, Corson alloy thin film and chromium - It may include at least one selected from the zirconium copper alloy thin film.
상기 전해액은 갤 고분자 전해액을 포함할 수 있다.The electrolyte may include a gallon polymer electrolyte.
한편, 본 발명은 적어도 일면에 은(Ag)나노 성분을 포함하는 패브릭(fabric)층이 구비된 배터리 및 상기 배터리를 봉지하는 포장부재를 포함하고, 상기 배터리 및 포장부재의 적어도 일면에 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴을 가지는 플렉서블 배터리가 내장된 성형품을 제공한다.On the other hand, the present invention includes a battery provided with a fabric layer including a silver (Ag) nano component on at least one surface and a packaging member for sealing the battery, and shrinks when bending the battery and the packaging member on at least one surface of the packaging member And it provides a molded article in which a flexible battery having a pattern for relaxation is embedded.
이 때, 상기 배터리 및 포장부재는 일체화될 수 있으며, 배터리와 포장부재 사이에 본딩층을 더 할 수 있다.In this case, the battery and the packaging member may be integrated, and a bonding layer may be added between the battery and the packaging member.
또한, 상기 배터리는 이차전지일 수 있다.Also, the battery may be a secondary battery.
나아가, 본 발명은 앞서 언급한 성형품을 포함하는 시계줄, 팔찌 또는 웨어러블 디바이스를 제공할 수 있다.
Furthermore, the present invention may provide a watch band, a bracelet, or a wearable device including the above-mentioned molded article.
본 발명의 플렉서블 배터리가 내장된 성형품 및 이의 제조방법에 의하면, 항균, 살균, 항곰팡이, 탈취, 수맥파 차단, 및 전자파 차단 효과가 우수하며, 적외선 및 은이온을 방출함으로서 인체의 세포활성화를 도와주며 혈액순환을 원활하게 해준다,According to the molded article with the flexible battery of the present invention and its manufacturing method, it has excellent antibacterial, sterilization, antifungal, deodorizing, water pulse wave blocking, and electromagnetic wave blocking effects, and helps to activate cells of the human body by emitting infrared and silver ions. promotes blood circulation,
또한, 본 발명의 플렉서블 배터리가 내장된 성형품 및 이의 제조방법에 의하면, 본 발명은 플렉서블 배터리와 상기 플렉서블 배터리를 봉지하는 포장부재 간에 접착성이 우수하다.
In addition, according to the molded article in which the flexible battery is embedded and the manufacturing method thereof of the present invention, the present invention has excellent adhesion between the flexible battery and the packaging member for encapsulating the flexible battery.
도 1a 및 도 1b 각각은 종래 배터리의 외부 형태 및 단면의 개략도이다.
도 2는 일면에 패브릭층이 구비된 본 발명의 배터리의 바람직한 일실시예의 개략도를 나타낸 것이다.
도 3은 일면에 패브릭층이 구비된 본 발명의 배터리의 바람직한 다른 일실시예의 개략도를 나타낸 것이다
도 4는 패턴이 형성되지 않은 배터리의 사진이다.
도 5는 도 2의 배터리의 단면부를 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 플렉서블 배터리의 전극조립체를 구성하는 분리막의 바람직한 일실시 형태를 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 배터리의 전극조립체의 바람직한 일실시 형태를 나타낸 개략도이다.
도 8은 본 발명의 플렉서블 배터리가 내장된 성형품의 바람직한 일실시예의 개략도를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 플렉서블 배터리가 내장된 성형품을 포함하는 팔찌를 도시화한 모식도이다.
도 10 내지 도 21 각각은 본 발명의 배터리 및 형성품에 형성된 패턴의 바람직한 일실시예의 개략도를 나타낸 것이다.
도 22는 본 발명의 플렉서블 배터리가 내장된 성형품의 시계줄을 도시화한 모식도이다.1A and 1B are schematic views of an external shape and a cross-section of a conventional battery, respectively.
Figure 2 shows a schematic view of a preferred embodiment of the battery of the present invention provided with a fabric layer on one side.
Figure 3 shows a schematic view of another preferred embodiment of the battery of the present invention provided with a fabric layer on one side
4 is a photograph of a battery in which a pattern is not formed.
5 is a schematic diagram illustrating a cross-section of the battery of FIG. 2 .
6 is a schematic diagram showing a preferred embodiment of the separator constituting the electrode assembly of the flexible battery of the present invention.
7 is a schematic diagram showing a preferred embodiment of the electrode assembly of the battery of the present invention.
Figure 8 shows a schematic view of a preferred embodiment of the molded article with a built-in flexible battery of the present invention.
9 is a schematic diagram illustrating a bracelet including a molded article having a built-in flexible battery of the present invention.
10 to 21 each show a schematic view of a preferred embodiment of a pattern formed on a battery and formed article of the present invention.
22 is a schematic diagram illustrating a watch band of a molded article having a built-in flexible battery of the present invention.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
기존의 파우치형 배터리는 도 1a 및 도 1b와 같이 외장재의 표면이 평평한 구조를 갖고, 탄성력이 떨어져서 구부리면 외장재의 표면에 크랙이 발생하는 문제가 있었다. The conventional pouch-type battery has a structure in which the surface of the exterior material is flat as shown in FIGS. 1A and 1B, and has a problem in that cracks occur on the surface of the exterior material when bent due to low elasticity.
이러한 기존 파우치형 배터리의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 배터리의 외장재뿐만 아니라, 외장재 내부의 전극조립체에도 밴딩시 수축 및 이완을 가능케 하는 패턴을 형성시킴으로서, 표면에 크랙이 발생하는 문제를 해결할 뿐만 아니라, 유연성을 확보하였다. In order to solve the problems of the conventional pouch-type battery, the present invention not only solves the problem of cracking on the surface, but also solves the problem of cracking on the surface by forming a pattern that enables contraction and relaxation during bending not only in the battery casing but also in the electrode assembly inside the casing. , to ensure flexibility.
또한, 국민 생활수준 향상과 웰빙(well-being)바람에 의해 건강한 삶을 영위하려는 기본적 욕구가 산업전반에 걸쳐 다양한 형태의 제품으로 출시되는 상황에서, 앞서 언급한 파우치형 배터리가 내장되어 제조된 팔찌, 시계줄 등 다양한 제품들 사용에 있어서도 이러한 기본적 욕구를 만족할 수 있는 제품 개발이 시급한 상황이다.In addition, in a situation where the basic desire to lead a healthy life due to the improvement of the national standard of living and the desire for well-being is being released in various types of products throughout the industry, the bracelet manufactured with the aforementioned pouch-type battery is built-in. It is urgent to develop a product that can satisfy these basic needs even when using various products such as , watch bands, etc.
이러한 욕구를 만족시키기 위해, 본 발명은 배터리의 외장재의 적어도 일면에는 은(Ag)나노 성분을 포함하는 패브릭(fabric)층이 구비하여 항균성, 살균성, 탈취 및 전자파 차단에 우수한 효과를 보일 수 있다. 또한, 본 발명의 배터리를 포함하는 성형품을 제조할 배터리와 상기 배터리를 봉지하는 포장부재 간에 접착강도가 개선될 수 있다.In order to satisfy this desire, the present invention is provided with a fabric layer containing silver (Ag) nano-components on at least one surface of the exterior material of the battery, thereby exhibiting excellent effects in antibacterial, sterilizing, deodorizing and electromagnetic wave blocking. In addition, the adhesive strength between the battery for manufacturing a molded article including the battery of the present invention and the packaging member for encapsulating the battery can be improved.
이 뿐만 아니라, 본 발명의 플렉서블 배터리가 내장된 성형품의 제조방법에 있어서도 플렉서블 배터리뿐만 아니라 성형품에도 밴딩시 수축 및 이완을 가능케 하는 패턴을 형성시킴으로서, 플렉서블 배터리와 이를 봉지하는 포장부재 간에 접착성을 개선하였다.
In addition, in the manufacturing method of the molded article having the flexible battery of the present invention, a pattern that enables contraction and relaxation during bending is formed not only on the flexible battery but also on the molded article, thereby improving the adhesion between the flexible battery and the packaging member encapsulating it. did
본 발명의 플렉서블 배터리가 내장된 성형품의 제조방법은 배터리의 적어도 일면에 은(Ag)나노 성분을 포함하는 패브릭(fabric)층을 형성하는 단계, 상기 패브릭층이 형성된 배터리를 포장부재로 봉지하는 단계 및 상기 포장부재로 봉지된 배터리 적어도 일면에 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴을 형성시키는 단계를 포함한다.
The method for manufacturing a molded article having a flexible battery of the present invention includes the steps of: forming a fabric layer including a silver (Ag) nano component on at least one surface of the battery; sealing the battery in which the fabric layer is formed with a packaging member and forming a pattern for contraction and relaxation during bending on at least one surface of the battery sealed with the packaging member.
본 발명의 플렉서블 배터리가 내장된 성형품 제조방법을 구체적으로 설명하면, 먼저 배터리의 적어도 일면에 은(Ag)나노 성분을 포함하는 패브릭(fabric)층(3000)을 형성한다. If the manufacturing method of the molded article in which the flexible battery of the present invention is embedded is described in detail, first, a
상기 패브릭층(3000)은 도 2에 개시된 바와 같이 배터리의 외장재(1, 2)의 적어도 일면에 구비될 수 있으며, 적어도 일면에 전부 또는 일부에 구비될 수 있다.The
달리 말하면, 도 2에 개시된 바와 같이 패브릭층(3000)은 배터리의 외장재(1, 2)의 적어도 일면 전부에 구비될 수도 있으며, 도 3에 개시된 바와 같이 배터리의 외장재(1,2)가 전극조립체 및 전해액을 수용하는 수용부(20) 및 상기 수용부(20) 전체를 봉지시키는 실링부(10)를 포함할 때, 패브릭층(3000)은 상기 실링부(10)의 적어도 일면에만 구비될 수 있다.In other words, as disclosed in FIG. 2 , the
상기 패브릭층(3000)은 직물, 편물 또는 부직포 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The
상기 직물은 두 개 이상의 얀(yarn)을 전형적으로 직각으로 인터레이싱(interlacing) 또는 인터위빙(interweaving)하여 제조할 수 있는 임의의 패브릭(fabric)을 의미하며, 예를 들어, 평직, 크로우풋 직, 바스켓직, 새틴직, 능직, 언밸런스직 등 본 발명의 기술적 분야에 있어서 통상적으로 사용 가능한 모든 직물을 포함할 수 있다.By "fabric" is meant any fabric that can be made by interlacing or interweaving two or more yarns, typically at right angles, for example, plain weave, crowfoot weave. , basket weave, satin weave, twill weave, unbalanced weave, etc. may include all fabrics commonly used in the technical field of the present invention.
상기 편물은 바늘 또는 와이어로 하나 이상의 얀의 일련의 루프를 인터로킹(interlocking)하여 제조된 구조체를 의미하며, 예를 들어 경사 니트 (트리코트, 밀라니스, 또는 라셀 등) 및 위사 니트 (써큘러 또는 플랫 등) 등 본 발명의 기술적 분야에 있어서 통상적으로 사용 가능한 모든 편물을 포함할 수 있다.By knitted knitted is meant a structure produced by interlocking a series of loops of one or more yarns with needles or wires, for example warp knits (tricot, milanis, or raschel, etc.) and weft knits (circular). Or flat, etc.) may include all knitted fabrics commonly used in the technical field of the present invention.
상기 부직포는 제직 또는 편성하지 않고 제조가능한 가요성 시트 물질을 형성하며, (i) 섬유의 적어도 일부의 기계적 인터로킹, (ii) 일부 섬유의 적어도 일부분을 용융, 또는 (iii) 결합제를 사용하여 섬유의 적어도 일부를 결합시켜 고정되는 섬유 네트워크를 의미한다. The nonwoven fabric forms a manufacturable flexible sheet material without weaving or knitting, (i) mechanical interlocking of at least a portion of the fibers, (ii) melting at least a portion of some fibers, or (iii) fibers using a binder. It refers to a fiber network that is fixed by bonding at least a portion of the.
예를 들어, 상기 부직포는 단방향 패브릭, 펠트, 스펀레이스드 패브릭, 히드로레이스드 패브릭, 스펀본디드 패브릭 등 본 발명의 기술적 분야에 있어서 통상적으로 사용 가능한 모든 부직포를 포함할 수 있다.For example, the nonwoven fabric may include any nonwoven fabric commonly used in the technical field of the present invention, such as unidirectional fabric, felt, spunlaced fabric, hydrolaced fabric, spunbonded fabric, and the like.
또한, 상기 부직포는 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile) 나노섬유를 포함할 수 있다. 상기 부직포가 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile) 나노섬유를 포함하면, 배터리 자체에서 발생하는 열이 전기, 전자기기로 열이 전달되는 것을 최소화할 수 있다.In addition, the nonwoven fabric may include polyacrylonitrile nanofibers. When the non-woven fabric includes polyacrylonitrile nanofibers, it is possible to minimize the transfer of heat generated by the battery itself to electricity and electronic devices.
한편, 상기 은나노 성분은 패브릭층(3000)에 포함되어 항균, 살균, 항곰팡이, 탈취, 수맥파 차단 및 전자파 차단에 우수한 효과를 배터리에 부여할 수 있다.On the other hand, the silver nano component may be included in the
구체적으로, 은나노 성분은 인체에 무해하면서 650여 종의 박테리아나 바이러스, 곰팡이를 제어할 수 있다. 즉, 은나노 성분은 박테리아나 바이러스 등이 구성하는 단백질 시스테인의 -SH기에 부착하여 황화합물로 전환되어 번식을 억제하거나 산소와 작용하는 효소에 부착하여 산화반응을 촉진시키는 촉매제의 역할을 하여 균을 살균하는 즉, 신진대사(소화, 호흡)에 관여하는 부분에 특수한 형태로 작용하여 항균력을 발휘하는 반영구적인 항균제일 수 있다.Specifically, the silver nano component is harmless to the human body and can control about 650 kinds of bacteria, viruses, and fungi. That is, the silver nano component attaches to the -SH group of the protein cysteine composed of bacteria or viruses and is converted into a sulfur compound to inhibit reproduction or to act as a catalyst to promote the oxidation reaction by attaching to an enzyme that works with oxygen to sterilize bacteria. That is, it may be a semi-permanent antibacterial agent that exerts antibacterial activity by acting in a special form on the part involved in metabolism (digestion, respiration).
한편, 원적외선은 태양으로부터 방사되는 여러 가지 광선 중의 한가지로 동물이나 식물에게 없어서는 안될 중요한 가시광선이며, 이는 인체의 세포 활성화를 도와주며 혈액순환을 원활하게 해준다.On the other hand, far-infrared rays are one of the various rays radiated from the sun, and are important visible rays that are indispensable to animals and plants, which helps to activate cells in the human body and facilitates blood circulation.
또한, 원적외선은 주로 태양에 의해 공급을 받지만 여러가지 광물질을 조합하여 생체리듬에 알맞은 원적외선 세라믹을 만들 수도 있는데, 은(Ag)에는 인체에 해로운 물질이 없고 원적외선 방사율도 높게 나오며, 은이온(델타이온)이 많이 함유되어 있다.In addition, far-infrared radiation is mainly supplied by the sun, but it is possible to make far-infrared ceramics suitable for the biological rhythm by combining various minerals. contains a lot of this.
따라서, 본 발명의 배터리는 상기 은나노 성분은 패브릭층(3000)에 포함함으로서 원적외선 및 은이온을 방출함으로서 인체의 세포활성화를 도와주며 혈액순환을 원활하게 할 수 있다.Accordingly, in the battery of the present invention, the silver nano component is included in the
한편, 상기와 같이 본 발명의 배터리는 시계줄, 팔찌 등의 웨어러블 디바이스에 적용시킬 수 있는데, 이를 통해 항균, 살균, 항곰팡이, 탈취, 수맥파 차단 및 전자파 차단에 우수한 효과뿐만 아니라, 인체의 건강에 유익한 성분을 방출하는 효과를 통해 사용자의 건강한 생활 수준을 향상시켜줄 수 있다.
On the other hand, as described above, the battery of the present invention can be applied to wearable devices such as watch bands and bracelets. Through the effect of releasing beneficial ingredients, it can improve the user's healthy living standard.
이와 같은 은나노 성분은 상기 패브릭층(3000) 전체 중량에 대하여 1 ~ 20 중량%로 포함될 수 있다.Such a silver nano component may be included in an amount of 1 to 20% by weight based on the total weight of the
상기 은나노 성분은 은염류(silver salts), 은나노체(nano silver), 은이온 담지체(silver ion exchangers) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The silver nano component may include one or more of silver salts, silver nano bodies (nano silver), and silver ion exchangers.
상기 은염류는 질산은(AgNO3), 황산은(Ag2SO4) 및 염화은(AgCl) 중 1종 이상을 포함할 수 있으며, 본 발명의 기술적 분야에 있어서 통상적으로 사용 가능한 방법을 통해 은염류가 패브릭층(3000)에 포함될 수 있다.The silver salts may include one or more of silver nitrate (AgNO 3 ), silver sulfate (Ag 2 SO 4 ), and silver chloride (AgCl), and silver salts can be obtained through a method commonly used in the technical field of the present invention. It may be included in the fabric layer (3000).
또한, 상기 은염류는 다음과 같은 방법을 통해 패브릭층(3000)에 포함될 수 있는데, 이와 같은 방법을 통해 패브릭층(3000)은 보다 효과적인 항균성, 살균성, 탈취 및 전자파 차단 효과를 가질 수 있다.In addition, the silver salts may be included in the
우선, 패브릭층(3000)을 형성하는 고분자를 준비한다. 상기 고분자는 전기방사에 의하여 섬유를 형성할 수 있는 모든 고분자가 사용될 수 있으며, 예를 들어, 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile, PAN), 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol, PVA), 셀룰로오스아세테이트, 폴리우레탄, 폴리카보네이트 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 고분자로는, 생분해성 고분자도 사용할 수 있다.First, a polymer forming the
상기 고분자, 은염류 및 용매를 혼합하여 방사 가능한 농도, 점도, 표면장력, 용액의 전기전도도 등을 고려하여 방사용액을 제조한다. 상기 용매는 디메칠포름아마이드(dimethylformamide, DMF)나 디메칠아세트아마이드(dimethylacetamide, DMAc), 알콜류(alcohol) 등의 유기용매를 단독 혹은 복합화하여 사용할 수 있으며, 물 등의 수용성 용매를 단독 혹은 유기용매와 혼합하여 사용할 수 있다. A spinning solution is prepared by mixing the polymer, silver salt, and solvent in consideration of the spun concentration, viscosity, surface tension, and electrical conductivity of the solution. As the solvent, an organic solvent such as dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), or alcohol may be used alone or in combination, and a water-soluble solvent such as water may be used alone or as an organic solvent It can be mixed with
다음으로, 상기 방사용액을 용액공급 장치를 이용하여 전기방사 노즐에 연결하고, 노즐과 집전체 사이에 고전압 발생장치를 이용하여 고전계(高電界, ~100kV)를 형성시켜 전기방사를 실시한다. 이 때, 사용되는 전기방사장치로는 일반적으로 사용되는 방법을 사용할 수 있으며, 일렉트로-브로운법이나 원심전기방사 방법 등을 사용할 수도 있다. 상기 방사용액에는 광촉매로서 이산화 티타늄을 첨가하거나 첨가하지 않고 방사할 수도 있다. 상기와 같은 방법에 의해 제조된 패브릭층을 구성하는 섬유는 캘린더 등의 방법에 의해 바로 압착한 후 사용하거나, 자외선(UV)을 조사하여 은나노 입자가 표면에 환원되도록 하는 방법을 사용할 수도 있다.Next, the spinning solution is connected to the electrospinning nozzle using a solution supply device, and a high voltage generator is used between the nozzle and the current collector to form a high electric field (高界, ~100kV) to perform electrospinning. In this case, as the electrospinning apparatus used, a generally used method may be used, and an electro-blown method or a centrifugal electrospinning method may be used. The spinning solution may be spun with or without titanium dioxide added as a photocatalyst. The fibers constituting the fabric layer prepared by the above method may be used after being pressed immediately by a method such as a calender, or a method of irradiating ultraviolet (UV) to reduce the silver nanoparticles to the surface may be used.
다음으로, 상기 전기방사된 섬유를 이송밸트(conveyer belt)를 이용하여 열풍순환로로 이동시켜 공기분위기하에서 분당 1 - 5℃의 승온 속도로 350℃ 미만까지 열처리하여 항균 열처리, 불융화(안정화)섬유를 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 열처리, 불융화 섬유는 전기방사시 내부에 존재하는 잔류 용매가 완전히 제거되고, 열가소성 고분자 구조를 열경화성 고분자 구조로 변화시켜 내열성 및 취급성을 향상시킬 수 있다. 상기 열처리 온도는 이러한 관점에서 적절히 선택되며, 일반적으로 200-400℃, 바람직하게는 250-350℃, 보다 바람직하게는 300-350℃ 정도의 범위에서 정해진다.
Next, the electrospun fiber is moved to a hot air circulation path using a conveyer belt and heat-treated to less than 350° C. at a temperature increase rate of 1 - 5° C. per minute in an air atmosphere to achieve antibacterial heat treatment, infusible (stabilization) fiber can be manufactured. In the heat-treated and infusible fiber prepared in this way, the residual solvent present therein is completely removed during electrospinning, and the thermoplastic polymer structure is changed to a thermosetting polymer structure to improve heat resistance and handleability. The heat treatment temperature is appropriately selected from this point of view, and is generally set in the range of 200-400°C, preferably 250-350°C, and more preferably 300-350°C.
상기 은나노체는 은나노와이어(silver nanowire), 은나노입자(silver nanoparticle), 은나노튜브(silver nanotube) 및 은나노클러스터(silver nanocluster) 중 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 은나노와이어를 포함할 수 있다.
The silver nano body may include one or more of silver nanowires, silver nanoparticles, silver nanotubes, and silver nanoclusters, and preferably include silver nanowires. there is.
상기 은이온 담지체는 다공성 담지체인 제올라이트(zeolite) 등에 은이온 교환 방식을 통해 은이온을 담지시킨 파우더이며, 상기 은이온 담지체로서 은지르코늄포스페이트(silver zirconium phosphate), 은제올라이트(silver zeolite), 은글라스(silver glass) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
The silver ion carrier is a powder in which silver ions are supported through a silver ion exchange method on a porous carrier such as zeolite, and as the silver ion carrier, silver zirconium phosphate, silver zeolite, It may include one or more kinds of silver glass (silver glass).
한편, 배터리와 패브릭층(3000) 사이에 본딩층(3001)을 더 포함할 수 있고, 구체적으로 배터리의 외장재(1, 2)와 패브릭층(3000) 사이에 본딩층(3001)을 더 포함할 수 있다.On the other hand, a
상기 본딩층(3001)은 점착부재 또는 접착부재일 수 있으며, 점착부재 또는 접착부재로서 양면테이프를 포함할 수 있다.The
상기 양면테이프는 아크릴폼(acrylic foam) 양면테이프가 사용될 수 있으며, 예를 들어 상품명「467MP Transfer Tape」(3M 제조)가 포함될 수 있다.An acrylic foam double-sided tape may be used as the double-sided tape, and for example, the trade name "467MP Transfer Tape" (manufactured by 3M) may be included.
상기 패브릭층(3000)의 두께는 5 ~ 50㎛일 수 있으며, 상기 본딩층(3001)의 두께는 5 ~ 50㎛일 수 있다.
The thickness of the
한편, 상기 배터리를 다음과 같은 과정을 통해 제조될 수 있다.Meanwhile, the battery may be manufactured through the following process.
먼저, 제1외장재, 제2외장재 및 전극조립체를 각각 준비하는 단계를 수행할 수 있다. 상기 제1외장재 및 제2외장재는 일측이 서로 일체로 연결되어 있는 일체형 외장재일 수 있고, 서로 다른 물성의 발현을 위해 서로 상이한 외장재를 사용할 수도 있다.First, the step of preparing each of the first exterior material, the second exterior material, and the electrode assembly may be performed. The first exterior material and the second exterior material may be an integrated exterior material in which one side is integrally connected to each other, and different exterior materials may be used to express different physical properties.
다음으로, 상기 전극조립체의 일면에 제1외장재를 배치시키고, 상기 전극조립체의 타면에 제2외장재를 배치시키는 단계를 수행할 수 있다. 만일 외장재가 일체형일 경우 외장재를 접어서 접혀진 외장재 사이에 전극조립체를 배치시킬 수 있다. 또한, 별도로 분리된 제1외장재, 제2외장재를 사용하는 경우 어느 일 외장재 상에 전극조립체를 배치시키고, 다른 외장재를 배치된 전극조립체 상부에 덮어 두 외장재 사이에 전극조립체를 배치시킬 수 있다.Next, the steps of disposing a first covering material on one surface of the electrode assembly and disposing a second exterior material on the other surface of the electrode assembly may be performed. If the exterior material is integral, the electrode assembly may be disposed between the folded exterior materials by folding the exterior material. In addition, when separately separated first and second casing materials are used, the electrode assembly is disposed on any one casing material, the other casing material is covered on top of the disposed electrode assembly, and the electrode assembly is disposed between the two casing materials.
다음으로, 제1외장재 및 제2외장재에서 전극조립체가 배치되는 제1영역과 상기 제1영역을 둘러싸는 제2영역 중 제2영역을 접합시키되, 상기 제2영역 중 일부분을 개방시키고, 나머지 부분을 접합시키는 단계를 수행할 수 있다. Next, the first region in which the electrode assembly is disposed and the second region of the second region surrounding the first region in the first and second housing members are joined, a portion of the second region is opened, and the remaining portion is A step of bonding may be performed.
상기 배터리에서 제2영역의 모든 부분을 접합시키지 않고, 일부를 개방하는 것은 전해액 및/또는 전극단자를 배터리의 제1영역에 투입될 수 있도록 하기 위함이다.In the battery, all parts of the second region are not joined, but a part is opened so that the electrolyte and/or the electrode terminal can be injected into the first region of the battery.
상기 접합은 통상의 배터리 밀봉과정에서 수행되는 방법을 사용할수 있고, 사용되는 제1수지층의 종류에 따라 접합방법이 달라질 수 있어 본 발명에서 이를 특별히 한정하지 않는다. 다만, 바람직하게는 140 ~ 180℃, 보다 바람직하게는 160 ~ 180℃로 0.1 ~ 30초간 열압착시켜 밀봉시킬 수 있다.For the bonding, a method performed in a conventional battery sealing process may be used, and the bonding method may vary depending on the type of the first resin layer used, so the present invention is not particularly limited thereto. However, preferably, it can be sealed by thermocompression bonding at 140 to 180° C., more preferably at 160 to 180° C. for 0.1 to 30 seconds.
마지막으로, 상기 개방된 일부분을 통해 전해액을 주입시키고, 개방 부분을 접합시켜 배터리를 제조하는 단계를 수행하여 배터리를 제조할 수 있다. 전해액은 전극조립체의 분리막 기공에 함습시킬 수 있으며, 제조된 배터리를 열처리하여 전해액을 겔화시킬 수 있다. 이러한 제조공정을 거치면 도 4와 같은 배터리를 구현시킬 수 있다.
Finally, the battery may be manufactured by injecting an electrolyte solution through the open portion and bonding the open portion to manufacture the battery. The electrolyte may be impregnated in the pores of the separator of the electrode assembly, and the prepared battery may be heat treated to gel the electrolyte. Through such a manufacturing process, a battery as shown in FIG. 4 can be realized.
한편, 앞서 언급한 제조방법으로 제조된 배터리에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, the battery manufactured by the above-mentioned manufacturing method will be described in detail as follows.
도 2 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 전극조립체(1000) 및 외장재(1, 2)를 포함한다.As shown in FIGS. 2 to 5 , it includes an
상기 외장재(1, 2)는 상기 전극 조립체(1000)를 전해액과 함께 봉지할 수 있다.The
구체적으로, 도 2에 나타낸 바와 같이 외장재는 수용부(20) 및 실링부(10)를 포함하며, 수용부(20) 및 실링부(10)를 형성케 하는 외장재의 외부로 음극단자(5a) 및/또는 양극단자(5b)의 전극단자가 형성된 형태일 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 2 , the exterior material includes an
또한, 외장재의 적어도 일면에는 은(Ag)나노 성분을 포함하는 패브릭층(3000)이 구비된다.In addition, a
이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 외장재(1,2)의 외부 표면에 패브릭층(3000)층을 도입하여, 항균성, 살균성, 탈취 및 전자파 차단에 우수한 효과를 보일 수 있다.
To explain this in more detail, as shown in FIG. 5 , by introducing the
또한, 외장재(1, 2)와 패브릭층(3000) 사이에 본딩층(3001)이 형성된 형태일 수 있으며, 상기 수용부(20) 내부에는 전극조립체(1000) 및 전해액을 포함할 수 있다.In addition, the
이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 외장재(1,2) 의 표면과 패브릭층(3000) 사이에 본딩층(3001)을 도입하여 외장재(1,2)와 패브릭층(3000)이 일체화될 수 있다.To explain this in more detail, as shown in FIG. 5 , a
그리고, 수용부 내부에 있는 상기 전극조립체는 양극집전체(501)의 일면 또는 양면에 형성된 양극 활물질층(502)을 구비하는 양극; 음극집전체(401)의 일면 또는 양면에 형성된 음극 활물질층(402)을 구비하는 음극; 및 분리막(600); 을 포함할 수 있다.
In addition, the electrode assembly in the receiving portion includes a positive electrode having a positive electrode
본 발명의 배터리의 수용부 내부에 수용된 전극조립체는 앞서 설명한 바와 같이 양극, 음극 및 분리막을 포함하는데, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 분리막(600)은 부직포층(31)의 일면 또는 양면에 다공성 나노섬유웹층(32)을 포함할 수 있다. The electrode assembly accommodated in the accommodating part of the battery of the present invention includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator as described above. As shown in FIG. 6 , the
그리고, 상기 다공성 나노섬유웹층(32)은 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile) 나노섬유 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride) 나노섬유 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 나노섬유를, 바람직하게는 다공성 나노섬유웹층 형성시 방사성 및 균일한 기공형성을 확보를 위해 폴리아크릴로나이트릴 나노섬유만으로 구성될 수 있다. 그리고, 다공성 나노섬유웹층의 상기 폴리아크릴로나이트릴 나노섬유는 평균직경 0.1㎛ ~ 2㎛, 바람직하게는 0.1㎛ ~ 1.0㎛일 수 있으며, 이때, 나노섬유의 평균직경이 0.1㎛ 미만이면 분리막이 충분한 내열성을 확보하지 못하는 문제가 있을 수 있고, 2㎛를 초과하면 분리막의 기계적 강도는 우수하나, 분리막의 탄성력이 오히려 감소하여 배터리에 사용하기에 부적합해질 수 있다.And, the porous
그리고, 본 발명에서 상기 전극조립체(1000)는 도 5와 같이 양극과 음극 사이에 분리막이 형성된 형태일 수도 있으며, 또한, 도 7 에 개략도로 나타낸 바와 같이, 양극(200), 음극(100) 및 상기 양극(200)과 음극(100)을 분리시키는 분리막(600a, 600b)을 포함하고, 상기 양극(200)은 양극집전체(501) 및 양극활물질(502a, 502b)을 포함하고, 상기 음극(100)은 음극집전체(401) 및 음극활물질(402a, 402b)을 포함하며, 상기 양극 또는 음극은 상기 분리막으로 봉지(또는 실링 또는 코팅)되어 분리막과 일체화되어 있을 수 있다. 음극집전체 및 양극집전체가 연장되어 음극단자(5a) 및 양극단자(5b)를 형성할 수 있다. And, in the present invention, the
이와 같이 음극 또는 양극과 분리막이 일체화된 전극조립체를 제조하는 방법에 대하여 바람직한 일례를 들면, 양극 집전체의 일면 또는 양면에 형성된 양극활물질층을 구비한 양극 및 음극 집전체의 일면 또는 양면에 형성된 음극활물질층을 구비한 음극을 각각 준비하는 단계; 상기 양극 또는 음극 중 어느 하나를 봉지하도록 다공성 나노섬유웹층과 부직포층을 포함하는 분리막을 형성시켜서, 양극 또는 음극과 분리막을 일체화시키는 단계; 및 분리막과 일체화된 양극 또는 음극과 분리막이 형성되지 않은 양극 또는 음극을 대향시켜 압착 조립하는 단계;를 포함하는 공정을 수행하여 제조할 수 있다.As a preferred example of a method of manufacturing an electrode assembly in which a negative electrode or a positive electrode and a separator are integrated, a positive electrode having a positive electrode active material layer formed on one or both sides of a positive electrode current collector and a negative electrode formed on one or both sides of the negative electrode current collector preparing an anode each having an active material layer; forming a separator including a porous nanofiber web layer and a non-woven fabric layer to encapsulate either the anode or the cathode, thereby integrating the anode or the cathode with the separator; and pressing and assembling the positive or negative electrode integrated with the separator and the positive or negative electrode on which the separator is not formed to face each other.
또한, 다공성 나노섬유웹층을 부직포의 일면 또는 양면에 형성시켜서 분리막을 제조한 후, 음극 또는 양극의 일표면 또는 양표면에 다공성 나노섬유웹층이 접촉하도록 음극 또는 양극 표면을 상기 분리막으로 봉지시켜서 본 발명의 전극조립체를 제조할 수도 있다.
In addition, after preparing a separator by forming a porous nanofiber web layer on one or both surfaces of a nonwoven fabric, the anode or anode surface is sealed with the separator so that the porous nanofiber web layer is in contact with one or both surfaces of the anode or the anode. It is also possible to manufacture an electrode assembly of
그리고, 상기 분리막의 부직포층(31a, 31b)을 구성하는 상기 부직포는 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐알코올(PVA, polyvinyl alcohol), 폴리설폰(polysulfone), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리아마이드(polyamide), 폴리에틸렌옥사이드(PEO, polyethylene oxide), 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 폴리프로필렌(PP, polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리우레탄(PU, polyurethane), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, poly methyl methacrylate) 및 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile) 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.In addition, the nonwoven fabric constituting the
그리고, 상기 부직포층은 무기첨가제를 더 포함할 수 있으며, 상기 무기첨가제는 SiO, SnO, SnO2, PbO2, ZnO, P2O5, CuO, MoO, V2O5, B2O3, Si3N4, CeO2, Mn3O4, Sn2P2O7, Sn2B2O5, Sn2BPO6, TiO2, BaTiO3, Li2O, LiF, LiOH, Li3N, BaO, Na2O, Li2CO3, CaCO3, LiAlO2, SiO2, Al2O3 및 PTFE 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 무기첨가제인 무기물 입자는 평균입경 10 ~ 50 nm인 것을, 바람직하게는 10 ~ 30 nm인 것을, 더욱 바람직하게는 10 ~ 20 nm인 것을 사용하는 것이 좋다. And, the nonwoven layer may further include an inorganic additive, the inorganic additive is SiO, SnO, SnO 2 , PbO 2 , ZnO, P 2 O 5 , CuO, MoO, V 2 O 5 , B 2 O 3 , Si 3 N 4 , CeO 2 , Mn 3 O 4 , Sn 2 P 2 O 7 , Sn 2 B 2 O 5 , Sn 2 BPO 6 , TiO 2 , BaTiO 3 , Li 2 O, LiF, LiOH, Li 3 N, It may include one or more selected from BaO, Na 2 O, Li 2 CO 3 , CaCO 3 , LiAlO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 and PTFE. In addition, the inorganic particles of the inorganic additive have an average particle diameter of 10 to 50 nm, preferably 10 to 30 nm, more preferably 10 to 20 nm.
상기 전극조립체에 있어서, 상기 분리막의 평균두께는 10 ~ 100㎛, 바람직하게는 10 ~ 50㎛일 수 있으며, 분리막의 평균두께가 10㎛ 미만이면 분리막이 너무 얇아서 배터리의 반복적인 구부러짐 및/또는 펴짐에 의한 분리막의 장기내구성을 확보할 수 없을 수 있고, 100㎛를 초과하면 배터리의 박육화에 불리하므로 상기 범위 내의 평균두께를 갖도록 제조하는 것이 좋다.In the electrode assembly, the average thickness of the separator may be 10 to 100 μm, preferably 10 to 50 μm, and if the average thickness of the separator is less than 10 μm, the separator is too thin and repetitive bending and/or unfolding of the battery It may not be possible to ensure long-term durability of the separator due to the above, and if it exceeds 100 μm, it is disadvantageous to thinning the battery, so it is preferable to manufacture it to have an average thickness within the above range.
그리고, 상기 부직포층은 평균두께 10 ~ 30㎛로, 바람직하게는 15 ~ 30㎛로 형성시키고, 상기 나노섬유웹층은 평균두께 1 ~ 5㎛를 갖는 것이 좋다.
And, the nonwoven layer is preferably formed to have an average thickness of 10 ~ 30㎛, preferably 15 ~ 30㎛, the nanofiber web layer has an average thickness of 1 ~ 5㎛.
본 발명의 전극조립체(1000)는 양극활물질 및 양극집전체를 포함하는 양극과 음극활물질 및 음극집전체를 포함하는 음극을 포함하는데, 상기 양극집전체 및/또는 음극집전체는 박형의 금속 호일로 이루어질 수 있고, 일방향으로 길게 이어진 띠 형상으로 형성되며 구리, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 니켈, 티타늄, 크롬, 망간, 철, 코발트, 아연, 몰리브덴, 텅스텐, 은, 금 및 이들의 조합에 의하여 제조되는 금속 호일로 이루어질 수 있다.The
그리고, 상기 양극집전체 및/또는 음극집전체는 특별하게 한정하지는 않으나, 0.5 ~ 2㎛ 두께로 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the positive electrode current collector and/or the negative electrode current collector is not particularly limited, but is preferably formed to a thickness of 0.5 to 2 μm.
상기 양극 구성 중 양극 활물질은 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질을 포함하며, 이러한 양극 활물질의 대표적인 예로는 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, 또는 LiNi1 -x-yCoxMyO2(0 ≤ x ≤1, 0 ≤y ≤ 1, 0 ≤ x+y ≤ 1, M은 Al, Sr, Mg, La 등의 금속)와 같은 리튬-전이금속 산화물을 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 상기 양극 활물질 이외에도 다른 종류의 양극 활물질을 사용하는 것도 물론 가능하다. Among the cathode active materials, the cathode active material includes a cathode active material capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium ions, and representative examples of such a cathode active material include LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , or LiNi 1 -xy Co x M y O 2 (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x+y ≤ 1, M is a metal such as Al, Sr, Mg, La, etc.) Metal oxides may be used. However, in the present invention, it is of course possible to use other types of positive electrode active materials in addition to the positive electrode active material.
그리고, 상기 음극 활물질은 리튬 이온을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질을 포함하며, 이러한 음극 활물질로는 결정질 또는 비정질의 탄소, 탄소 섬유, 또는 탄소 복합체의 탄소계 음극 활물질, 주석 산화물, 이들을 리튬화한 것, 리튬, 리튬합금 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 그러나, 본 발명은 상기 음극 활물질로 종류가 한정되는 것은 아니다. In addition, the negative active material includes a negative active material capable of intercalating and deintercalating lithium ions, and the negative active material includes crystalline or amorphous carbon, carbon fiber, or carbon-based negative active material of carbon composite, tin It may be selected from the group consisting of oxides, lithiated ones thereof, lithium, lithium alloys, and mixtures thereof. However, the present invention is not limited to the type of the negative active material.
여기서, 탄소는 탄소나노튜브, 탄소나노와이어, 탄소나노섬유, 흑연, 활성탄, 그래핀 및 그래파이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.Here, the carbon may be at least one selected from the group consisting of carbon nanotubes, carbon nanowires, carbon nanofibers, graphite, activated carbon, graphene, and graphite.
본 발명에서는 양극 활물질 및 음극 활물질은 양극집전체 또는 음극집전체로부터 박리를 방지하고, 양극 활물질층 및 음극 활물질충의 크랙을 방지하기 위하여 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 성분을 함유할 수 있다. PTFE 성분은 양극 활물질층 및 음극 활물질층 각각의 총 중량에서 0.5 ~ 20 중량%를 함유할 수 있고, 바람직하게는 최대 5 중량% 이하로 함유할 수 있다.
In the present invention, the positive electrode active material and the negative electrode active material may contain a PTFE (Polytetrafluoroethylene) component to prevent peeling from the positive electrode current collector or the negative electrode current collector, and to prevent cracks in the positive electrode active material layer and the negative electrode active material. The PTFE component may contain 0.5 to 20% by weight based on the total weight of each of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer, and preferably may contain at most 5% by weight or less.
본 발명의 배터리는 앞서 설명한 바와 같이, 수용부 내에 전해액을 포함하며, 상기 전해액은 비수성 유기용매를 포함하며, 상기 비수성 유기용매로는 카보네이트, 에스테르, 에테르 또는 케톤을 사용할 수 있다. 상기 카보네이트로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트(DPC), 메틸프로필 카보네이트(MPC), 에틸프로필 카보네이트(EPC), 메틸에틸 카보네이트(MEC), 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BC) 등이 사용될 수 있으며, 상기 에스테르로는 부티로락톤(BL), 데카놀라이드(decanolide), 발레로락톤(valerolactone), 메발로노락톤(mevalonolactone), 카프로락톤(caprolactone), n-메틸 아세테이트, n-에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트 등이 사용될 수 있으며, 상기 에테르로는 디부틸 에테르 등이 사용될 수 있으며, 상기 케톤으로는 폴리메틸비닐케톤이 있으나, 본 발명은 비수성 유기용매의 종류에 한정되는 것은 아니다. As described above, the battery of the present invention includes an electrolyte in the accommodating part, and the electrolyte includes a non-aqueous organic solvent, and carbonate, ester, ether, or ketone may be used as the non-aqueous organic solvent. Examples of the carbonate include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), methylpropyl carbonate (MPC), ethylpropyl carbonate (EPC), methylethyl carbonate (MEC), ethylene carbonate (EC) , propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), etc. may be used, and the esters include butyrolactone (BL), decanolide (decanolide), valerolactone, mevalonolactone (mevalonolactone). ), caprolactone, n-methyl acetate, n-ethyl acetate, n-propyl acetate, etc. may be used, and dibutyl ether may be used as the ether, and polymethylvinyl ketone may be used as the ketone. However, the present invention is not limited to the type of the non-aqueous organic solvent.
또한, 상기 전해액은 리튬염을 포함할 수 있으며, 상기 리튬염은 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 전지의 작동을 가능하게 하며, 그 예로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CxF2x +1SO2)(CyF2x +1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수임) 및 LiSO3CF3로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. In addition, the electrolyte may include a lithium salt, and the lithium salt acts as a source of lithium ions in the battery to enable basic lithium battery operation, for example, LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiN(C x F 2x +1 SO 2 )(C y ) F 2x +1 SO 2 ) (where x and y are natural numbers) and LiSO 3 CF 3 It may include at least one selected from the group consisting of.
또한, 전해액은 갤 고분자 전해액을 포함할 수 있다.
In addition, the electrolyte may include a galling polymer electrolyte.
본 발명의 배터리 구성 중 하나인 상기 외장재는 제1수지층(109), 금속박막층(209) 및 제2수지층(309)이 적층된 구조를 포함할 수 있다.The exterior material, which is one of the battery components of the present invention, may include a structure in which a
상기 제1수지층은 PPa(acid modified polypropylene), CPP(casting polyprolypene), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene), LDPE(Low Density Polyethylene), HDPE(High Density Polyethylene), 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 에폭시 수지 및 페놀 수지 중 하나의 단일층 구조 또는 이들의 적층 구조를 포함할 수 있고, 바람직하게는 PPa(acid modified polypropylene), CPP (casting polyprolypene), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene), LDPE(Low Density Polyethylene), HDPE(High Density Polyethylene) 중 하나의 단일층 구조 또는 이들의 적층 구조를 포함할 수 있다.The first resin layer is PPa (acid modified polypropylene), CPP (casting polyprolypene), LLDPE (Linear Low Density Polyethylene), LDPE (Low Density Polyethylene), HDPE (High Density Polyethylene), polyethylene, polyethylene terephthalate, polypropylene, It may include a single layer structure of one of ethylene vinyl acetate (EVA), an epoxy resin, and a phenol resin, or a laminate structure thereof, and preferably PPa (acid modified polypropylene), CPP (casting polyprolypene), LLDPE (Linear Low Density) Polyethylene), low-density polyethylene (LDPE), and high-density polyethylene (HDPE) may include a single-layer structure or a stacked structure thereof.
그리고, 상기 제1수지층은 평균두께 20 ㎛ ~ 80㎛로, 바람직하게는 20 ㎛ ~ 60㎛로 형성시키는 것이 좋은데, 이때, 평균두께 20 ㎛ 미만이면 제1외장재 및 제2외장재간 접합력 및 기밀성 확보에 불리할 수 있으며, 80 ㎛를 초과하는 것은 비경제적이며, 박편화에 불리하므로 상기 범위 내의 두께로 형성시키는 것이 좋다.
In addition, the first resin layer is preferably formed to have an average thickness of 20 μm to 80 μm, preferably 20 μm to 60 μm. It may be disadvantageous in securing, and it is uneconomical to exceed 80 μm, and it is disadvantageous to flaking, so it is preferable to form the thickness within the above range.
상기 금속박막층은 밀도가 조밀하여 습기 및 전해액이 통과할 수 없는 층으로 본 발명의 플렉서블 배터리용 파우치 내부로 습기가 침투되는 것을 방지함과 동시에, 파우치 내부에 위치되는 전해액이 파우치 외부로 누수되는 것을 차단하는 기능을 수행한다.The metal thin film layer is a dense layer that prevents moisture and electrolyte from passing through, preventing moisture from penetrating into the pouch for a flexible battery of the present invention, and at the same time preventing the electrolyte located inside the pouch from leaking out of the pouch. blocking function.
상기 금속박막층의 평균두께는 5㎛ 이상일 수 있고, 바람직하게는 5㎛ ~ 100㎛일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 30 ~ 50㎛일 수 있다. 만일, 금속박막층의 두께가 5㎛ 미만이면 금속박막층의 역할을 수행할 수 없게 될 수 있다. 달리 말하면, 앞서 언급했듯이 금속박막층은 밀도가 조밀하여 습기 및 전해액을 통과할 수 없는데, 금속박막층의 두께가 5㎛ 미만이면, 파우치 내부로 습기가 침투될 수 있을 뿐만 아니라, 파우치 내부에 위치되는 전해액이 파우치 외부로 누수될 수 있다.The average thickness of the metal thin film layer may be 5 μm or more, preferably 5 μm to 100 μm, and more preferably 30 to 50 μm. If the thickness of the metal thin film layer is less than 5㎛, it may not be able to perform the role of the metal thin film layer. In other words, as mentioned above, the metal thin film layer has a dense density and cannot pass moisture and electrolyte. It can leak out of this pouch.
그리고, 상기 금속박막층은 알루미늄 박막, 구리 박막, 인청동(phosphorbronze, PB) 박막, 알루미늄청동(aluminium bronze) 박막, 백동 박막, 베릴륨-구리(Berylium-copper) 박막, 크롬-구리 박막, 티탄-구리 박막, 철-구리 박막, 코르손 합금 박막 및 크롬-지르코늄 구리 합금 박막 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.And, the metal thin film layer is an aluminum thin film, a copper thin film, a phosphorbronze (PB) thin film, an aluminum bronze (aluminum bronze) thin film, a cupronickel thin film, a beryllium-copper (Berylium-copper) thin film, chromium-copper thin film, titanium-copper thin film , an iron-copper thin film, a Corson alloy thin film, and a chromium-zirconium copper alloy thin film may include at least one selected from the group consisting of.
여기서, 상기 인청동 박막은 청동에 인을 첨가한 합금이고, 베릴륨동은 베릴륨을 0.2 ~ 2.5% 함유시킨 동합금으로 동합금 중에서 최고의 강도를 가지며, 내식성, 내마모성, 피로한도, 스프링 특성 및 전기전도성이 모두 우수할 수 있다.Here, the phosphor-bronze thin film is an alloy in which phosphorus is added to bronze, and copper beryllium is a copper alloy containing 0.2 to 2.5% beryllium and has the highest strength among copper alloys, and has excellent corrosion resistance, wear resistance, fatigue limit, spring characteristics and electrical conductivity. can do.
상기 인청동 박막은 선팽창 계수가 1.0 ~ 1.7×10-7/℃일 수 있으며, 바람직하게는 1.2 ~ 1.5×10-7/℃일 수 있다. 만일, 선팽창 계수가 1.0 ×10-7/℃미만이면, 유연성을 충분히 확보할 수 없어, 외력에 의해 크랙(crack)이 발생할 수 있으며, 선팽창 계수가 1.7 ×10-7/℃을 초과하면 강성을 확보할 수 없어, 본 발명의 배터리용 외장재의 변형이 심해진다.The phosphor bronze thin film may have a coefficient of linear expansion of 1.0 to 1.7×10 -7 /°C, preferably 1.2 to 1.5×10 -7 /°C. If the coefficient of linear expansion is less than 1.0 × 10 -7 /℃, the flexibility cannot be sufficiently secured, and cracks may occur due to external force. It cannot be ensured, and the deformation of the battery packaging material of the present invention becomes severe.
상기 인청동 박막은 주석(Sn) 3.5 ~ 10 중량%, 바람직하게는 4 ~ 8 중량%, 인(P) 0.03 ~ 0.35 중량%, 구리 89.3 ~ 96.2 중량%을 포함할 수 있다. 이때, 인청동 박막은 인청동 박막에 포함된 주석의 함량에 따라 특성이 변화할 수 있는데, 주석의 함량이 3.5 중량% 미만으로 포함되면, 인청동 박막의 강성이 저하되어, 본 발명의 배터리용 외장재의 변형이 심해지고, 주석의 함량이 10 중량%를 초과하면, 유연성을 충분히 확보할 수 없어, 외력에 의해 크랙(crack)이 발생할 수 있다.
The phosphor bronze thin film may contain 3.5 to 10 wt% of tin (Sn), preferably 4 to 8 wt%, 0.03 to 0.35 wt% of phosphorus (P), and 89.3 to 96.2 wt% of copper. At this time, the properties of the phosphor bronze thin film may change depending on the content of tin included in the phosphor bronze thin film. This becomes severe, and when the content of tin exceeds 10% by weight, flexibility may not be sufficiently secured, and cracks may occur due to external force.
다음으로, 상기 제2수지층은 적층 구조의 외장재를 구현하기 위한 가요성이 있는 기재로써, 본 발명의 배터리의 외장재의 최외각층을 이루는 부분으로서, 외장재의 강도를 보강하고, 외부에서 인가되는 물리적인 접촉에 의하여 외장재에 스크래치가 발생하는 것을 방지하는 등 외장재를 외력으로부터 보호하기 위한 것이다. 상기 제2수지층은 나일론, PET(polyethylene terephthalate), COP(Cyclo olefin polymer), PI(polyimide) 및 불소계 화합물 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 나일론 또는 불소계 화합물을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 불소계 화합물은 PTFE(polytetra fluoroethylene), PFA(perfluorinated acid), FEP(fluorinated ethelene propylene copolymer), ETFE(polyethylene tetrafluoro ethylene), PVDF(polyvinylidene fluoride), ECTFE(Ethylene Chlorotrifluoroethylene) 및 PCTFE(polychlorotrifluoro ethylene) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. Next, the second resin layer is a flexible substrate for realizing the exterior material of the laminate structure, as a part constituting the outermost layer of the exterior material of the battery of the present invention, reinforces the strength of the exterior material, and is applied from the outside This is to protect the exterior material from external force, such as preventing scratches on the exterior material due to phosphorus contact. The second resin layer may include at least one selected from nylon, polyethylene terephthalate (PET), cyclo olefin polymer (COP), polyimide (PI), and a fluorine-based compound, preferably nylon or a fluorine-based compound. there is. And, the fluorine-based compound is PTFE (polytetra fluoroethylene), PFA (perfluorinated acid), FEP (fluorinated ethelene propylene copolymer), ETFE (polyethylene tetrafluoro ethylene), PVDF (polyvinylidene fluoride), ECTFE (Ethylene Chlorotrifluoroethylene) and PCTFE (polychlorotrifluoro ethylene) It may include one or more selected from among.
그리고, 제2수지층은 평균두께 10 ㎛ ~ 50 ㎛로, 바람직하게는 평균두께 15 ㎛ ~ 40 ㎛로, 더욱 바람직하게는 15 ㎛ ~ 35 ㎛로 형성시키는 것이 좋다. 이 때, 제2수지층은 평균두께 10 ㎛ 미만이면 충분한 외장재의 기계적 물성을 확보하지 못할 수 있으며, 50㎛를 초과하는 것은 비경제적이다.And, the second resin layer has an average thickness of 10 μm to 50 μm, preferably, an average thickness of 15 μm to 40 μm, more preferably 15 μm to 35 μm. At this time, if the average thickness of the second resin layer is less than 10 μm, it may not be possible to secure sufficient mechanical properties of the exterior material, and it is uneconomical to exceed 50 μm.
한편, 본 발명의 배터리는 상기 금속박막층 및 제2수지층 사이에 접착제층을 더 포함할 수 있다.On the other hand, the battery of the present invention may further include an adhesive layer between the metal thin film layer and the second resin layer.
상기 접착제층은 외장재 안에 수용되어 배터리에 이상 과열 등의 문제점이 발생할 때, 안전성 및 내부 단락 등에 대한 신뢰성을 부여할 수 있다. 또한 접착제층은 금속박막층과 제2수지층 사이의 접착이 용이하도록 하는 역할을 할 수 있다.When the adhesive layer is accommodated in the exterior material and a problem such as abnormal overheating occurs in the battery, safety and reliability against an internal short circuit may be imparted. In addition, the adhesive layer may serve to facilitate adhesion between the metal thin film layer and the second resin layer.
상기 접착제층은 제2수지층과 유사한 물질로 만들어질 수 있고, 실리콘, 폴리프탈레이트, 산 변성 폴리프로필렌(PPa, acid modified polypropylene) 및 산 변성 폴리에틸렌(Pea, acid modified polyethylene) 중에서 선택된 1종 이상의 접착제를 포함할 수 있다. 그리고, 이 때 상기 접착제층은 평균두께 5 ㎛ ~ 30 ㎛, 바람직하게는 10 ㎛ ~ 20 ㎛일 수 있으며, 상기 접착제층의 평균두께가 5 ㎛를 초과하면 안정적인 접착력 확보가 어려울 수 있고, 30 ㎛를 초과하면 박리화에 불리할 수 있다.The adhesive layer may be made of a material similar to that of the second resin layer, and at least one adhesive selected from silicone, polyphthalate, acid modified polypropylene (PPa) and acid modified polyethylene (Pea, acid modified polyethylene). may include And, in this case, the adhesive layer may have an average thickness of 5 μm to 30 μm, preferably 10 μm to 20 μm, and when the average thickness of the adhesive layer exceeds 5 μm, it may be difficult to secure stable adhesion, and 30 μm Exceeding this may be detrimental to peeling.
또한, 상기 금속박막층 및 제2수지층 사이에 드라이 라미네이트층(dry lamination layer)을 포함할 수도 있으며, 이때, 상기 드라이 라미네이트층은 평균두께 1 ㎛ ~ 7 ㎛, 바람직하게는 2 ㎛ ~ 5 ㎛로, 더욱 바람직하게는 2.5 ㎛ ~ 3.5 ㎛로 형성시키는 것이 좋다. 이 때, 드라이 라미네이트층의 평균두께가 1 ㎛ 미만이면 접착력이 너무 약해서 금속박막층과 제2수지층간 박리가 발생할 수 있고, 7 ㎛를 초과하면 불필요하게 드라이 라미네이트층이 두꺼워지고, 패턴형성이 불리한 영향을 미칠 수 있으므로 상기 두께로 형성시키는 것이 바람직하다.In addition, a dry lamination layer may be included between the metal thin film layer and the second resin layer, wherein the dry lamination layer has an average thickness of 1 μm to 7 μm, preferably 2 μm to 5 μm. , more preferably 2.5 μm to 3.5 μm. At this time, if the average thickness of the dry laminate layer is less than 1 μm, the adhesive force is too weak and peeling between the metal thin film layer and the second resin layer may occur. If it exceeds 7 μm, the dry laminate layer becomes unnecessarily thick, and pattern formation is adversely affected It is preferable to form it to the above thickness because it can affect the
다음으로, 본 발명의 플렉서블 배터리가 내장된 성형품의 제조방법은 패브릭층을 형성한 후, 다음 단계로 도 8에 개시된 바와 같이 상기 패브릭층이 형성된 배터리(60)를 포장부재(4000)로 봉지하는 단계를 수행한다.Next, in the manufacturing method of the molded article having the flexible battery of the present invention, the fabric layer is formed, and then the
상기 포장부재(4000)는 가죽(leather), 패브릭(fabric), 플라스틱(plastic) 및 메탈(metal) 중 1종 이상을 포함할 수 있으며, 다만, 본 발명의 기술적 분야에 있어서 내부에 배터리를 내장하고 포장할 수 있는 통상적인 다양한 소재들이 포함될 수 있다. The
앞서 언급했듯이, 배터리(60)의 최외각 표면에는 패브릭층이 구비되어 있는데, 상기 패브리층은 플렉서블 배터리(60)와 포장부재(4000) 간에 접착강도를 개선할 수 있다.As mentioned above, a fabric layer is provided on the outermost surface of the
상기 배터리(60) 및 포장부재(4000)는 일체화될 수 있으며, 예를 들어, 니들펀칭, 박음질, 봉제, 몰딩, 사출 등의 본 발명의 기술적 분야에 있어서 통상적으로 이용될 수 있는 다양한 방법 등을 통해 상기 배터리(60) 및 포장부재(4000)는 일체화될 수 있다.The
또한, 배터리(60)와 포장부재(4000) 사이에는 본딩층이 더 포함될 수 있으며, 상기 본딩층을 통해 배터리(60) 및 포장부재(4000)는 일체화될 수 있다. 이 때, 상기 본딩층은 점착부재 또는 접착부재일 수 있으며, 점착부재 또는 접착부재로서 양면테이프를 포함할 수 있다.In addition, a bonding layer may be further included between the
상기 양면테이프는 아크릴폼(acrylic foam) 양면테이프가 사용될 수 있으며, 예를 들어 상품명「467MP Transfer Tape」(3M 제조)가 포함될 수 있다.
An acrylic foam double-sided tape may be used as the double-sided tape, and for example, the trade name "467MP Transfer Tape" (manufactured by 3M) may be included.
다음으로, 본 발명의 플렉서블 배터리가 내장된 성형품의 제조방법은 상기 패브릭층(3000)이 형성된 배터리를 포장부재(4000)로 봉지하는 단계를 수행한 후, 다음 단계로 상기 포장부재(4000)로 봉지된 배터리 적어도 일면에 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴을 형성시키는 단계를 수행하고, 최종적으로 플렉서블 배터리가 내장된 성형품을 제조할 수 있다.Next, in the manufacturing method of the molded article in which the flexible battery of the present invention is embedded, the step of sealing the battery on which the
구체적으로, 도 9에 개시된 바와 같이 본 발명의 플렉서블 배터리가 내장된 성형품(5000)에 있어서, 상기 배터리(60) 및 포장부재(4000)는 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴을 가지며, 배터리(60) 및 포장부재(4000)의 패턴은 일치하는 부분을 가질 수 있다. Specifically, in the molded
또한, 상기 배터리(60) 및 포장부재(4000)는 일체화될 수 있다.In addition, the
또한, 본 발명의 배터리(60) 및 포장부재(4000)에 형성된 패턴은 도 10 ~ 도 13 및 도 19 ~ 도 21처럼 연속적인 패턴일 수 있으며, 도 14 ~ 도 18처럼 패턴이 비연속적으로 형성될 수 있다.In addition, the pattern formed on the
그리고, 본 발명의 배터리(60) 및 포장부재(4000)에 형성된 패턴은 프리즘 패턴, 반원 패턴, 파형 패턴, 물결무늬 패턴, 다각형 패턴 및 이들이 혼합된 패턴 중에서 선택된 1종 이상의 패턴으로 형성될 수 있으며, 상기 패턴은 도 19 내지 도 21에 나타낸 바와 같이, 이웃 패턴간에 서로 같거나 다른 패턴 크기를 또는 패턴 형태를 가질 수 있다.And, the pattern formed on the
또한, 본 발명에 있어서, 패턴은 상하 및/또는 좌우 방향으로의 유연성을 확보하기 위해 엠보싱 패턴을 가질 수 있고, 상기 엠보싱 패턴은 사면체형, 오면체형, 육면체형 및 이들의 혼합 형태로 형성될 수도 있다.
In addition, in the present invention, the pattern may have an embossing pattern to ensure flexibility in the vertical and/or left and right directions, and the embossing pattern may be formed in a tetrahedral shape, a pentahedral shape, a hexahedral shape, or a mixture thereof. there is.
한편, 본 발명은 적어도 일면에 은(Ag)나노 성분을 포함하는 패브릭층(3000)이 구비된 배터리 및 상기 배터리를 봉지하는 포장부재(4000)를 포함하고, 상기 배터리 및 포장부재(4000)의 적어도 일면에 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴을 가지는 플렉서블 배터리가 내장된 성형품(5000)을 제공한다.On the other hand, the present invention includes a battery having a
구체적으로, 도 9에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 성형품(5000)은 배터리(60) 및 포장부재(4000)의 적어도 일면에 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴을 가지며, 상기 배터리(60) 및 포장부재(4000)는 일체화될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 9 , the molded
이와 같은, 상기 성형품은 도 9에 나타낸 바와 같이 앞서 언급한 배터리를 포함하는 팔찌형태를 가질 수 있고, 도 22에 도시된 바와 같이 시계줄, 바람직하게는 스마트와치(smart watch)용 시계줄 일 수 있으며, 웨어러블 디바이스일 수도 있다.
As such, the molded article may have the form of a bracelet including the aforementioned battery as shown in FIG. 9, and may be a watch band, preferably a watch band for a smart watch, as shown in FIG. and may be a wearable device.
한편, 적어도 일면에 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴을 가지는 배터리에 대해 상세히 설명하면, 상기 배터리는 적어도 일면에 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴을 가지는 전극조립체(1000) 및 외장재(1, 2)를 포함할 수 있으며, 상기 외장재(1, 2)는 적어도 일면에 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴을 가지고 상기 전극조립체(1000)를 전해액과 함께 봉지할 수 있다.On the other hand, when a battery having a pattern for contraction and relaxation when bending on at least one surface is described in detail, the battery has an
또한, 외장재의 적어도 일면에는 은(Ag)나노 성분을 포함하는 패브릭층(3000)이 구비된다.In addition, a
또한, 외장재(1, 2)와 패브릭층(3000) 사이에 본딩층(3001)이 형성된 형태일 수 있으며, 상기 수용부(20) 내부에는 전극조립체(1000) 및 전해액을 포함하게 된다.In addition, the
이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 외장재(1,2) 의 표면과 패브릭층(3000) 사이에 본딩층(3001)을 도입하여 외장재(1,2)와 패브릭층(3000)이 일체화될 수 있다To explain this in more detail, by introducing a
본 발명의 배터리에 있어서, 상기 외장재 및 전극조립체는 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴을 가지며, 외장재 및 전극조립체의 패턴은 일치하는 부분을 가질 수 있다. In the battery of the present invention, the exterior material and the electrode assembly may have patterns for contraction and relaxation during bending, and the patterns of the exterior material and the electrode assembly may have identical portions.
그리고, 수용부 내부에 있는 상기 전극조립체는 양극집전체(501)의 일면 또는 양면에 형성된 양극 활물질층(502)을 구비하는 양극; 음극집전체(401)의 일면 또는 양면에 형성된 음극 활물질층(402)을 구비하는 음극; 및 분리막(600); 을 포함하며, 상기 양극, 음극 및 분리막(600)은 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴을 가지며, 외장재(1,2)의 패턴과 일치하는 부분을 가질 수 있다.In addition, the electrode assembly inside the receiving part includes: a positive electrode having a positive electrode
또한, 본 발명의 배터리에 형성된 패턴은 도 10 ~ 도 13 및 도 19 ~ 도 21처럼 연속적인 패턴일 수 있으며, 도 14 ~ 도 18처럼 패턴이 비연속적으로 형성될 수 있다.In addition, the pattern formed in the battery of the present invention may be a continuous pattern as shown in FIGS. 10 to 13 and 19 to 21 , and the pattern may be formed non-continuously as shown in FIGS. 14 to 18 .
그리고, 본 발명의 배터리에 형성된 패턴은 프리즘 패턴, 반원 패턴, 파형 패턴, 물결무늬 패턴, 다각형 패턴 및 이들이 혼합된 패턴 중에서 선택된 1종 이상의 패턴으로 형성될 수 있으며, 상기 패턴은 도 19 내지 도 21에 나타낸 바와 같이, 이웃 패턴간에 서로 같거나 다른 패턴 크기를 또는 패턴 형태를 가질 수 있다.In addition, the pattern formed in the battery of the present invention may be formed of at least one pattern selected from a prism pattern, a semicircle pattern, a wave pattern, a wave pattern, a polygonal pattern, and a mixed pattern thereof, and the pattern is shown in FIGS. 19 to 21 . As shown in , it is possible to have the same or different pattern size or pattern shape between neighboring patterns.
또한, 상기 패턴은 상하 및/또는 좌우 방향으로의 유연성을 확보하기 위해 엠보싱 패턴을 가질 수 있고, 상기 엠보싱 패턴은 사면체형, 오면체형, 육면체형 및 이들의 혼합 형태로 형성될 수도 있다.In addition, the pattern may have an embossing pattern to ensure flexibility in vertical and/or left and right directions, and the embossing pattern may be formed in a tetrahedral shape, a pentahedral shape, a hexahedral shape, or a mixture thereof.
또한, 본 발명의 배터리는 어느 일방향으로의 유연성 증대를 위해서, 상기 패턴은 하기 방정식 1 및/또는 방정식 2를 만족하도록 형성되어 있을 수도 있다.In addition, in order to increase flexibility in one direction in the battery of the present invention, the pattern may be formed to satisfy
[방정식 1][Equation 1]
제1외장재(1) 패턴의 높이 ≥ 전극조립체(1000) 패턴의 높이 ≥ 제2외장재(2) 패턴의 높이The height of the first exterior material (1) pattern ≥ the height of the
[방정식 2][Equation 2]
제1외장재(1) 패턴의 피치 ≥ 전극조립체(1000) 패턴의 피치 ≥ 제2외장재(2) 패턴의 피치The pitch of the first exterior material (1) pattern ≥ the pitch of the
또한, 본 발명의 배터리에서 패턴은 배터리의 중심으로부터 외부방향으로 갈수록 패턴의 높이가 작아지는 형태를 갖도록 형성시킬 수도 있다.In addition, in the battery of the present invention, the pattern may be formed to have a shape in which the height of the pattern decreases from the center of the battery toward the outside.
이와 같이 배터리의 외장재뿐만 아니라, 전극집합체(분리막 포함)에 패턴을 형성시킴으로써, 전극집합체의 전극간의 접착강도를 개선시킬 수 있으면서도, 패턴에 의해 전해액의 유동을 방지할 수도 있다.
In this way, by forming a pattern on the electrode assembly (including the separator) as well as the battery exterior material, the adhesive strength between the electrodes of the electrode assembly can be improved, and the flow of the electrolyte can be prevented by the pattern.
1 : 제1외장재 2 : 제2외장재
5a : 음극단자 5b: 양극단자
10 : 실링부 20 : 수용부
31, 31a, 31b : 부직포층
32, 33a, 33b : 다공성 나노섬유웹층
60 : 배터리
100 : 음극 200 : 양극
109 : 제1수지층 209 : 금속 박막층
309 : 제2수지층
401 : 음극집전체 402 : 음극활물질
501 : 양극집전체 502 : 양극활물질
600, 600a, 600b : 분리막 1000 : 전극조립체
3000 : 패브릭층 3001 : 본딩층
4000 : 포장부재
5000 : 성형품1: first exterior material 2: second exterior material
5a:
10: sealing part 20: receiving part
31, 31a, 31b: non-woven fabric layer
32, 33a, 33b: porous nanofiber web layer
60: battery
100: negative electrode 200: positive electrode
109: first resin layer 209: metal thin film layer
309: second resin layer
401: negative electrode current collector 402: negative electrode active material
501: positive electrode current collector 502: positive electrode active material
600, 600a, 600b: separator 1000: electrode assembly
3000: fabric layer 3001: bonding layer
4000: packaging member
5000: molded product
Claims (28)
상기 패브릭층이 형성된 배터리를 포장부재로 봉지하는 단계; 및
상기 포장부재로 봉지된 배터리 및 포장부재에 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴을 형성시키는 단계; 를 포함하고,
상기 배터리에 형성되는 패턴과 상기 포장부재에 형성되는 패턴은 서로 일치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리가 내장된 성형품의 제조방법.
forming a fabric (fabric) layer including a silver (Ag) nano component on at least one surface of the battery;
sealing the battery on which the fabric layer is formed with a packaging member; and
forming a pattern for contraction and relaxation when bending the battery and the packaging member sealed with the packaging member; including,
A method of manufacturing a molded article with a built-in flexible battery, characterized in that the pattern formed on the battery and the pattern formed on the packaging member are formed to match each other.
상기 배터리는
제1외장재, 제2외장재 및 전극조립체를 각각 준비하는 단계;
상기 전극조립체의 일면에 제1외장재를 배치시키고, 상기 전극조립체의 타면에 제2외장재를 배치시키는 단계;
제1외장재 및 제2외장재에서 전극조립체가 배치되는 제1영역과 상기 제1영역을 둘러싸는 제2영역 중 제2영역을 접합시키되, 상기 제2영역 중 일부분을 개방시키고, 나머지 부분을 접합시키는 단계; 및
상기 개방된 일부분을 통해 전해액을 주입시키고, 개방 부분을 접합시켜 배터리를 제조하는 단계;
를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리가 내장된 성형품의 제조방법.
According to claim 1,
the battery is
preparing a first exterior material, a second exterior material, and an electrode assembly, respectively;
disposing a first covering material on one surface of the electrode assembly and disposing a second exterior material on the other surface of the electrode assembly;
In the first casing and the second casing, a first area in which the electrode assembly is disposed and a second area of a second area surrounding the first area are joined, a portion of the second area is opened and the remaining portion is joined step; and
manufacturing a battery by injecting an electrolyte solution through the open portion and bonding the open portion;
A method of manufacturing a molded article with a built-in flexible battery, characterized in that it is manufactured including a.
상기 배터리는 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 외장재; 를 포함하고,
상기 패턴을 형성시키는 단계를 통해서, 상기 전극조립체, 외장재 및 포장부재에 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴이 서로 일치하도록 형성시키는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리가 내장된 성형품의 제조방법.
According to claim 1,
The battery includes an electrode assembly; and a casing for sealing the electrode assembly together with the electrolyte. including,
Through the step of forming the pattern, the method for manufacturing a molded article with a built-in flexible battery, characterized in that the pattern for contraction and relaxation is formed to match each other when bending the electrode assembly, the packaging material, and the packaging member.
상기 배터리를 봉지하는 포장부재; 를 포함하고,
상기 배터리 및 포장부재에 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴이 구비되고,
상기 배터리에 형성되는 패턴과 상기 포장부재에 형성되는 패턴은 서로 일치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리가 내장된 성형품.
a battery provided with a fabric layer including a silver (Ag) nano component on at least one surface; and
a packaging member for encapsulating the battery; including,
A pattern for contraction and relaxation when bending the battery and packaging member is provided,
A molded article with a built-in flexible battery, characterized in that the pattern formed on the battery and the pattern formed on the packaging member are formed to coincide with each other.
상기 배터리는
전극조립체; 및 상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 외장재; 를 포함하고,
상기 외장재 및 전극조립체는 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴이 구비되며,
상기 외장재에 형성되는 패턴과 상기 전극조립체에 형성되는 패턴은 서로 일치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 배터리가 내장된 성형품.
5. The method of claim 4,
the battery is
electrode assembly; and a casing for sealing the electrode assembly together with the electrolyte. including,
The exterior material and the electrode assembly are provided with a pattern for contraction and relaxation during bending,
A molded article with a built-in flexible battery, characterized in that the pattern formed on the exterior material and the pattern formed on the electrode assembly are formed to coincide with each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150061613A KR102376184B1 (en) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | Molding imbedded flexible battery and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150061613A KR102376184B1 (en) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | Molding imbedded flexible battery and manufacturing method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160129440A KR20160129440A (en) | 2016-11-09 |
| KR102376184B1 true KR102376184B1 (en) | 2022-03-18 |
Family
ID=57529308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150061613A KR102376184B1 (en) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | Molding imbedded flexible battery and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102376184B1 (en) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11383213B2 (en) | 2016-03-15 | 2022-07-12 | Honda Motor Co., Ltd. | System and method of producing a composite product |
| US11171324B2 (en) | 2016-03-15 | 2021-11-09 | Honda Motor Co., Ltd. | System and method of producing a composite product |
| DE102016225825A1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Electrode protective layer |
| US11081684B2 (en) | 2017-05-24 | 2021-08-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Production of carbon nanotube modified battery electrode powders via single step dispersion |
| US10658651B2 (en) | 2017-07-31 | 2020-05-19 | Honda Motor Co., Ltd. | Self standing electrodes and methods for making thereof |
| US20190036102A1 (en) | 2017-07-31 | 2019-01-31 | Honda Motor Co., Ltd. | Continuous production of binder and collector-less self-standing electrodes for li-ion batteries by using carbon nanotubes as an additive |
| US11121358B2 (en) | 2017-09-15 | 2021-09-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Method for embedding a battery tab attachment in a self-standing electrode without current collector or binder |
| US11201318B2 (en) | 2017-09-15 | 2021-12-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Method for battery tab attachment to a self-standing electrode |
| CN108316011A (en) * | 2018-01-15 | 2018-07-24 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | A kind of preparation method of the intelligent textile of the electrically conducting transparent composite modified based on nano particle and nano wire |
| US11535517B2 (en) | 2019-01-24 | 2022-12-27 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of making self-standing electrodes supported by carbon nanostructured filaments |
| US11352258B2 (en) | 2019-03-04 | 2022-06-07 | Honda Motor Co., Ltd. | Multifunctional conductive wire and method of making |
| US11325833B2 (en) | 2019-03-04 | 2022-05-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Composite yarn and method of making a carbon nanotube composite yarn |
| KR102566979B1 (en) * | 2019-06-04 | 2023-08-16 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | secondary battery and battery pack including the same |
| US11539042B2 (en) | 2019-07-19 | 2022-12-27 | Honda Motor Co., Ltd. | Flexible packaging with embedded electrode and method of making |
| CN110380107A (en) * | 2019-08-21 | 2019-10-25 | 连云港德立信电子科技有限公司 | Ultra-thin lithium cell |
| CN113604936A (en) * | 2020-04-17 | 2021-11-05 | 华为技术有限公司 | Fabric and wearable device |
| KR102354524B1 (en) * | 2020-05-15 | 2022-01-24 | 충북대학교 산학협력단 | stretchable secondary battery |
| CN112947031B (en) * | 2021-01-25 | 2022-09-30 | 深圳市中尚恒业科技有限公司 | Comfortable anti-drop smart watch |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006331874A (en) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Nec Lamilion Energy Ltd | Thin battery |
| WO2012140709A1 (en) * | 2011-04-11 | 2012-10-18 | パナソニック株式会社 | Flexible battery and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3092412B2 (en) * | 1993-09-30 | 2000-09-25 | 松下電器産業株式会社 | Battery |
| KR101491873B1 (en) | 2010-09-02 | 2015-02-10 | 한국전자통신연구원 | Pouch-Type Flexible Rechargeable Film Battery And Method of Manufacturing the Same |
| KR101439834B1 (en) | 2012-11-08 | 2014-09-17 | 주식회사 엘지화학 | Flexible jelly roll type secondary battery |
| US10686209B2 (en) * | 2013-02-21 | 2020-06-16 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrode assembly, battery cell including the electrode assembly, and method of preparing the battery cell |
-
2015
- 2015-04-30 KR KR1020150061613A patent/KR102376184B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006331874A (en) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Nec Lamilion Energy Ltd | Thin battery |
| WO2012140709A1 (en) * | 2011-04-11 | 2012-10-18 | パナソニック株式会社 | Flexible battery and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20160129440A (en) | 2016-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102376184B1 (en) | Molding imbedded flexible battery and manufacturing method thereof | |
| KR102325242B1 (en) | Flexible battery and molding containing the same | |
| CN106605313B (en) | Flexible battery and preparation method thereof and boosting battery comprising flexible battery | |
| KR101777099B1 (en) | rollable display | |
| US10476046B2 (en) | Flexible battery | |
| JP6667509B2 (en) | Flexible battery, method of manufacturing the same, auxiliary battery including flexible battery, and mobile electronic device | |
| KR102422935B1 (en) | Helmet | |
| CN110546801A (en) | battery and mobile electronic device comprising same | |
| CN107112573B (en) | Multilayer cable Type Rechargeable Battery | |
| KR102290165B1 (en) | Electrode Assembly for Flexible battery and Flexible battery containing the same | |
| KR102406836B1 (en) | Flexible battery, supplementary battery and watch strap comprising the flexible battery | |
| KR102314732B1 (en) | Flexible battery and wearable device containing the same | |
| KR101765787B1 (en) | Wearable device having flexible battery using pouch for flexible battery | |
| KR102350520B1 (en) | Molding imbedded flexible battery and manufacturing method thereof | |
| KR101736814B1 (en) | Flexible battery, method for manufacturing thereof and supplementary battery comprising the same | |
| KR102290164B1 (en) | Electrode Assembly for Flexible battery and Flexible battery containing the same | |
| KR102455786B1 (en) | insert injection molding and watch-band containing the same | |
| KR102385010B1 (en) | Band for wearable electronic apparatus and electronic apparatus having the same | |
| KR102350451B1 (en) | Bracelet type Flexible Battery | |
| KR20160048696A (en) | Watch strap having flexible battery | |
| KR20160048689A (en) | Watch strap having flexible battery | |
| KR20160031441A (en) | Flexible battery and supplementary battery comprising the same | |
| KR102455787B1 (en) | Flexible battery and supplementary battery including the same |
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 |