KR20070049553A - 안전성이 향상된 이차전지 - Google Patents

안전성이 향상된 이차전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20070049553A
KR20070049553A KR1020060102643A KR20060102643A KR20070049553A KR 20070049553 A KR20070049553 A KR 20070049553A KR 1020060102643 A KR1020060102643 A KR 1020060102643A KR 20060102643 A KR20060102643 A KR 20060102643A KR 20070049553 A KR20070049553 A KR 20070049553A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
secondary battery
protective film
battery
lead
Prior art date
Application number
KR1020060102643A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100821856B1 (ko
Inventor
신영준
김민수
윤준일
류지헌
최정희
양승진
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20070049553A publication Critical patent/KR20070049553A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100821856B1 publication Critical patent/KR100821856B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • 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
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/566—Terminals characterised by their manufacturing process by welding, soldering or brazing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • 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)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

본 발명은 수지층 및 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 양극/분리막/음극의 전극조립체를 내장하고 전극조립체의 전극 탭을 전극리드에 결합시켜 외부로 돌출되도록 밀봉한 구조의 이차전지로서, 상기 결합부위를 밀폐하도록 보호필름이 부가되어 있는 이차전지를 제공한다.
본 발명의 안전성이 향상된 이차전지는 종래 전지케이스 내에서 전극 탭과 전극리드의 결합부위가 노출되는 전지와 달리, 보호필름이 상기 결합부위를 밀폐하고 있어서, 낙하 등 외부의 충격으로부터 전극리드를 보호하여 내부단락이 일어나지 않는 등 안전성이 매우 향상되는 효과가 있다.

Description

안전성이 향상된 이차전지 {Secondary Battery with Advanced Safety}
도 1 및 2는 파우치형 전지케이스를 사용한 종래의 리튬이온 폴리머 전지에서 전지케이스와 전극조립체의 조립과정을 나타낸 사시도와 조립된 상태에서의 평면 투시도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지에서 전극조립체의 상단부를 모식적으로 도시한 평면도이다;
도 4는 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 이차전지에서 전극조립체의 상단부를 모식적으로 도시한 평면도이다.
본 발명은 안전성이 향상된 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수지층 및 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 양극/분리막/음극의 전극조립체를 내장하고 전극조립체의 전극 탭을 전극리드에 결합시켜 외부로 돌출되도록 밀봉한 구조의 이차전지로서, 상기 결합부위에 보호필름이 부가됨으로써, 종래 전지케이스 내에서 상기 결합부위가 노출되는 전지와 달리, 보호필름이 상기 결합부위를 밀폐하고 있어서, 낙하 등 외부의 충격으로부터 전극리드를 보호하여 내부단락이 일어나지 않는 등 안전성이 매우 향상되는 효과가 있는 이차전지에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 전압을 가지고, 사이클 수명이 길며, 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.
이러한 리튬 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다. 리튬이온 폴리머 전지(LiPB)는 전극(양극 및 음극)과 분리막을 열융착시킨 전극조립체에 전해액을 함침시킨 구조로서, 주로 스택형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 밀봉한 형태로서 많이 사용되고 있다. 따라서, 리튬이온 폴리머 전지를 종종 파우치형 전지로 칭하기도 한다.
도 1 및 2에는 스택형 전극조립체를 포함하고 있는 대표적인 LiPB의 일반적인 구조가 모식적으로 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, LiPB(100)는, 파우치형의 전지케이스(200) 내부에 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극조립체(300)가 내장되어 있고, 그것의 양극 및 음극 탭들(301, 302)이 두 개의 전극리드(400, 410)에 용 접되어 전지케이스(200)의 외부로 노출되도록 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있다.
전지케이스(200)는 알루미늄 라미네이트 시트와 같은 연포장재로 되어 있으며, 전극조립체(300)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(230)를 포함하는 케이스 본체(210)와 그러한 본체(210)에 일측이 연결되어 있는 덮개(220)로 이루어져 있다.
LiPB(100)에 사용되는 전극조립체(300)는, 도 1에서와 같은 스택형 구조 이외에 젤리롤형 구조도 가능하다. 스택형 전극조립체(300)는 다수의 양극 탭들(301)과 다수의 음극 탭들(302)이 전극리드(400, 410)에 용접되어 있고, 전극리드(400, 410)에는 전지케이스(200)와의 전기적 절연성과 밀봉성을 확보하기 위하여 절연필름(500)이 상하면에 부착된다.
이러한 LiPB 등의 리튬 이차전지는 고온에 노출되거나, 과충전, 외부단락, 침상(nail) 관통, 국부적 손상(local crush), 낙하 등에 의해 단락이 유발되어 짧은 시간 내에 큰 전류가 흐르게 될 경우, IR 발열에 의해 전지가 가열되면서 발화/폭발의 위험성이 있다. 전지의 온도가 상승하면 전해액과 전극 사이의 반응이 촉진된다. 그 결과, 반응열이 발생하여 전지의 온도는 추가적으로 상승하게 되고, 이는 다시 전해액과 전극 사이의 반응을 가속화시킨다. 따라서, 전지의 온도가 급격히 상승하게 되고, 이는 다시 전해액과 전극 사이의 반응을 가속화시킨다. 이러한 악순환에 의해, 전지의 온도가 급격히 상승하는 열폭주 현상이 일어나게 되고 온도가 일정 이상까지 상승하면 전지의 발화가 일어날 수 있다. 또한, 전해액과 전극 사이의 반응 결과, 가스가 발생하여 전지 내압이 상승하게 되며, 일정 압력 이상에서 리튬 이차전지는 폭발하게 된다. 이와 같은 발화 및 폭발의 위험성은 리튬 이차전지가 가지고 있는 가장 치명적인 단점이라 할 수 있다.
특히, LiPB는 전지케이스가 강도가 약한 연포장재로 되어 있음으로 인해 낙하, 외부 충격 등에 의해 쉽게 변형된다. 도 2에서 보는 바와 같이, 전지케이스(200) 중 전극조립체(300)의 상단에는 전극 탭들이 용접에 의해 전극리드(400, 410)에 연결되기 위한 공간(230a)이 존재하는데, 낙하 등에 의해 전지의 상단 방향으로부터 충격이 가해지는 경우, 전극조립체(300)가 상단 공간(230a)으로 이동하면서 전극리드(400, 410)의 용접부(주로, 양극 부위)가 전극조립체(300)의 최외각 전극(주로, 음극 집전체) 또는 전극조립체 상단에 접촉되면서 내부 단락이 유발될 수 있다. 전지의 낙하는 전지의 사용 중에 자주 발생하는 현상이므로, 보다 효율적인 방법으로 전지의 안전성을 담보할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
일부 선행기술 중에는 이러한 전극조립체의 이동으로 인한 내부 단락을 방지하기 위하여, 점착식 테이프를 전극조립체의 일부에 부착하거나 전극조립체의 상부 공간에 이물질을 삽입하는 방식을 제안하고 있으나, 이들은 전해액 등과 바람직하지 못한 화학반응을 유발하여 전지의 성능을 감소시키는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험들을 계속한 끝에, 전극리드와 전지케이스의 접촉부위 뿐만 아니라 전극 탭과 전극리드가 결합되는 부위를 보호필름으로 밀폐하고, 바람직하게는 상기 결합부위가 전극조립체로부터 멀리 위치하도록 전극 탭을 집전체 상단으로부터 길게 연장하여 구성하면, 보호필름이 분리막을 손상시키지 않으면서 내부단락을 효과적으로 방지할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명의 이차전지는 수지층 및 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 양극/분리막/음극의 전극조립체를 내장하고 전극조립체의 전극 탭을 전극리드에 결합시켜 외부로 돌출되도록 밀봉한 구조의 이차전지로서, 상기 전극 탭과 전극리드의 결합부위를 밀폐하도록 보호필름이 부가되어 있는 것으로 구성되어 있다.
본 출원의 발명자들이 행한 실험에 따르면, 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 전지에서, 전극조립체의 이동으로 인한 내부 단락은, 주로 전극 탭과 전극리드의 결합부위가 전극조립체와의 접촉, 특히, 전극조립체의 최외각 전극과 접촉함으로써 발생하는 것으로 확인되었다. 따라서, 본 발명에 따른 이차전지는 전극 탭과 전극리드의 결합부위, 즉, 전극리드의 하단 또는 전극 탭의 상단에 부가되는 보호필름이 상기 결합부위와 전극조립체의 접촉을 방지함으로써 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
전극 탭이 전극리드와 결합되는 구조의 전극조립체로는 대표적으로 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태로 적층한 스택형 전극조립체와 적층과 권취가 동시에 행해진 스택/폴딩형 전극조립체를 들 수 있다. 이러한 전극조립체에서는 다수의 전극 탭들(양극 탭 또는 음극 탭)을 하나의 전극리드(양극리드 또는 음극리드)에 용접하여 결합시킨다. 스택/폴딩형 전극조립체에 대한 더욱 자세한 내용은 본 출원인의 한국 특허출원공개 제2001-0082058호, 제2001-0082059호 및 제2001-0082060호에 개시되어 있으며, 상기 출원은 본 발명의 내용에 참조로서 합체된다.
이러한 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체에서, 상기 결합부위는 용접부를 의미하며, 이러한 용접부 상에 부가되는 보호필름은 상기 용접부를 밀폐하는 크기를 가진다.
보호필름을 부가하여 전극 탭과 전극리드의 상기 결합부위(용접부)를 밀폐하는 바람직한 예로는, 두 단위의 필름부재들을 상기 용접부가 개재된 상태에서 상호 결합시켜 부가한 구조와, 일 단위의 필름부재를 사용하여 상기 두 개의 용접부에 각각 감아 부가한 구조를 들 수 있다. 후자의 경우, 필름부재에 의한 부피 증가를 최대한 억제할 수 있도록, 필름부재를 결합부위에 감는 횟수는 바람직하게는 4회 이하, 더욱 바람직하게는 1 내지 3회로 행할 수 있다.
한편, 상기와 같은 전극조립체를 내장하고 있는 전지는 도 1 및 2에서도 설명한 바와 같이, 일반적으로 전극리드와 전지케이스의 접촉부위에 절연필름이 부착하므로, 이 경우 본 발명의 보호필름은 상기 절연필름의 아래쪽에 연속하여 또는 다소 이격된 상태로 부가될 수 있다.
경우에 따라서는, 전극리드와 전지케이스의 접촉부위에 부착되어 있는 절연필름이 전극 탭과 전극리드의 상기 결합부위를 밀폐할 수 있는 길이로 연장되어 본 발명의 보호필름의 역할을 병행할 수도 있다.
상기 절연필름은 각각의 전극리드에 독립적으로 부착되거나, 또는 하나의 단위체로서 두 전극리드에 동시에 부착될 수도 있다. 상기 보호필름 역시 각각의 결합부위에 독립적으로 부착되거나, 또는 하나의 단위체로서 두 결합부위에 동시에 부착될 수 있다.
상기 보호필름의 폭은 용접부의 폭과 동일하거나 그 보다 약간 큰 것이 바람직하다. 또한, 보호필름의 두께는 절연필름과 동일하거나 그 보다 약간 큰 것이 바람직하지만, 하나의 필름기재를 용접부에 감는 경우에는 절연필름보다 작은 두께가 더욱 바람직할 수 있다.
상기 보호필름은 전기절연성 소재로서 전지의 작동에 영향을 주지 않는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, PP 계열의 고분자 소재가 사용될 수 있다. 이러한 보호필름은 절연필름과 동일한 소재일 수 있다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 보호필름에 의해 분리막이 손상되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 전극 탭은 집전체 상단으로부터 소정의 길이로 길게 연장된 상태로 돌출될 수 있다.
이 경우, 상기 돌출길이는 5 내지 10 mm 의 길이가 바람직하다.
본 발명에 따른 전지는 상기와 같은 내부 구조를 가진 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 앞서 설명한 바와 같은 리튬이온 폴리머 전지에 바람직하게 적용될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 3 및 도 4에는 본 발명의 실시예들에 따른 이차전지에서 전극조립체의 상단부를 모식적으로 표현한 평면도들이 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 전극 활물질이 양면에 각각 도포되어 있는 양극 집전체(310)와 음극 집전체(320) 사이에 분리막(330)이 개재되어 있는 구조의 전극조립체(300)는 각 집전체(310, 320)의 상단으로부터 양극 탭(301)과 음극 탭(302)이 돌출되어 있다.
전극조립체(300)는 다수의 음극과 양극으로 구성되어 있으므로, 다수의 양극 탭들(301)과 음극 탭들(302)을 각각 양극리드(400)와 음극리드(410)에 용접하여 결합시킨다. 따라서, 전극리드(400, 410)의 하단과 전극 탭(301, 302)의 상단에는 용접부(401, 411)가 형성된다.
이러한 용접부(410, 411)는, 예를 들어, 전지가 낙하되어 전극조립체(300)가 이동하는 경우, 전극조립체(300)의 상단 또는 최외각 전극(여기서는 주로 음극 집전체: 320)에 접촉하면서 내부 단락을 유발한다. 본 발명에 따르면, 이러한 용접부(401, 411)를 밀폐할 수 있도록 보호필름(510, 520)이 부가되어 있다.
보호필름(510, 520)의 부가 방식과 관련하여, 우선 도 3을 참조하면, 두 단위의 필름부재들을 용접부(401, 411)가 개재된 상태에서 상호 결합시켜 부착함으로 써, 전극리드(400, 410) 상에 부착되어 있는 절연필름(500)의 하단에 연속하여 대략 동일한 형태로 보호필름(510)이 부가된 구조가 얻어진다. 이러한 부착을 위해, 서로 대면하는 필름부재들의 일면 또는 양면에는 접착제가 코팅되어 있다. 이러한 접착제는 점착 방식, 열융착 방식 등에 의해 결합되는 조성으로 이루어질 수 있다.
경우에 따라서는, 보호필름(510)이 절연필름(500)과 마찬가지로 일 단위체로서 양극리드(400)와 음극리드(410)에 동시에 부착될 수도 있다.
또 다른 예로서, 도 4를 참조하면, 일 단위의 필름부재를 각각 용접부(401, 411)에 감아, 전극리드(400, 410) 상에 부착되어 있는 절연필름(500)의 하단에 각각 독립적인 보호필름(510)이 권취 형태로 용접부(401, 411)를 감싼 구조가 얻어진다.
다시 도 3과 도 4를 함께 참조하면, 전극리드(400, 410)는 그것의 해당 부위에 절연필름(500)이 미리 부착되어 있는 상태에서 전극 탭(301, 302)에 용접될 수도 있고, 또는 전극 탭(301, 302)에 대한 용접 이후에 절연필름(500)이 부착될 수도 있다.
전극 탭(301, 302)은 전극 집전체(310, 320)로부터 다소 길게 연장되어 있어서, 용접부(401, 411)는 그러한 연장 길이만큼 전극 집전체(310, 320)의 상단으로부터 이격되게 된다. 따라서, 그러한 용접부(401, 411)를 밀폐하고 있는 보호필름(510,520)은 전극조립체(300)의 분리막(330)을 손상시킬 염려가 없이 높은 안전성을 제공한다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지는 전극리드와 전지케이스의 접촉부위 뿐만 아니라 전극 탭과 전극리드가 결합되어 있는 부위를 보호필름으로 밀폐함으로써, 결합부위를 더욱 견고하게 하고 낙하 등 외부 충격시 내부단락을 방지할 수 있어 전지의 안전성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 수지층 및 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 양극/분리막/음극의 전극조립체를 내장하고 전극조립체의 전극 탭을 전극리드에 결합시켜 외부로 돌출되도록 밀봉한 구조의 이차전지로서, 상기 전극 탭과 전극리드의 결합부위를 밀폐하도록 보호필름이 부가되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태로 적층한 구조를 포함하는 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체로서, 다수의 전극 탭들(양극 탭 또는 음극 탭)을 하나의 전극리드(양극리드 또는 음극리드)에 용접하여 결합시키는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 보호필름은 두 단위의 필름부재들을 상기 결합부위가 개재된 상태에서 상호 결합하여 결합부위에 부가하는 것을 특징으로 하는 이차전지
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 보호필름은 일 단위의 필름부재를 사용하여 상기 결합부위를 각각 감아 부가하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  5. 제 2 항에 있어서, 보호필름은 상기 용접부를 감싸는 길이를 갖는 것을 특징 으로 하는 이차전지.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 전극리드와 전지케이스의 접촉부위에는 절연필름이 부착되어 있고, 상기 보호필름은 그것의 아래쪽에 부가되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 전극리드와 전지케이스의 접촉부위에 절연필름이 부착되어 있고, 상기 절연필름이 전극 탭과 전극리드의 결합부위를 감쌀 수 있는 길이로 연장되어 보호필름을 형성하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 절연필름은 각각의 전극리드에 독립적으로 부착되어 있거나, 또는 하나의 단위체로서 두 전극리드에 동시에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  9. 제 3 항에 있어서, 상기 보호필름은 각각의 결합부위에 독립적으로 부착되어 있거나, 또는 하나의 단위체로서 두 결합부위에 동시에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 탭은 보호필름에 의해 분리막이 손상되는 것을 방지할 수 있는 길이로 집전체 상단으로부터 길게 연장되어 있는 것을 특징으로 하 는 이차전지.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 돌출길이는 5 내지 10 mm인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 보호필름의 폭은 용접부의 폭과 동일하거나 그 보다 큰 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 보호필름은 PP계열의 고분자 소재로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 전지는 리튬이온 폴리머 전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.
KR1020060102643A 2005-11-08 2006-10-23 안전성이 향상된 이차전지 KR100821856B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20050106296 2005-11-08
KR1020050106296 2005-11-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070049553A true KR20070049553A (ko) 2007-05-11
KR100821856B1 KR100821856B1 (ko) 2008-04-15

Family

ID=38023436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060102643A KR100821856B1 (ko) 2005-11-08 2006-10-23 안전성이 향상된 이차전지

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8795883B2 (ko)
EP (2) EP2426758B1 (ko)
KR (1) KR100821856B1 (ko)
CN (2) CN102820435A (ko)
TW (1) TWI332278B (ko)
WO (1) WO2007055479A1 (ko)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012044035A2 (ko) * 2010-09-27 2012-04-05 주식회사 엘지화학 부식방지용 보호층을 포함하는 전극리드, 및 이를 포함하는 이차전지
KR101156955B1 (ko) * 2007-06-14 2012-06-20 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
WO2013002621A3 (ko) * 2011-06-30 2013-02-28 주식회사 엘지화학 접촉저항이 개선된 이차전지
KR101254865B1 (ko) * 2011-03-10 2013-04-15 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR20130118407A (ko) 2012-04-20 2013-10-30 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 모듈
KR101352651B1 (ko) * 2008-01-11 2014-01-16 주식회사 엘지화학 탭 보호필름을 포함하는 이차전지
WO2014200214A1 (ko) * 2013-06-11 2014-12-18 주식회사 엘지화학 내진동 특성이 향상된 전기화학소자 및 전지 모듈
KR101483425B1 (ko) * 2012-05-02 2015-01-19 주식회사 엘지화학 신규한 전극 탭-리드 결합부 구조를 가진 이차전지
KR20150054202A (ko) * 2013-11-11 2015-05-20 주식회사 엘지화학 퓨즈가 구비된 전극리드를 포함하는 이차전지
US9093680B2 (en) 2012-03-02 2015-07-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery with an insulation member that defines a gas release path
KR20160107604A (ko) * 2015-03-04 2016-09-19 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 이의 제조 방법
US9490464B2 (en) 2010-10-01 2016-11-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
US10056597B2 (en) 2015-03-04 2018-08-21 Kokam Co., Ltd. Connecting structure and method between grid and electrode tab of secondary battery
KR20180103414A (ko) * 2017-03-10 2018-09-19 주식회사 엘지화학 연장된 보호 필름을 포함하는 파우치형 전지셀
KR20180120027A (ko) * 2017-04-26 2018-11-05 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극리드, 이를 포함하는 파우치형 이차전지 및 배터리 모듈
KR20190027528A (ko) * 2017-09-07 2019-03-15 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지
CN111725441A (zh) * 2019-03-22 2020-09-29 宁德新能源科技有限公司 电池封装结构
WO2023243774A1 (ko) * 2022-06-14 2023-12-21 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀, 배터리 모듈, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100917734B1 (ko) * 2007-07-19 2009-09-21 삼성에스디아이 주식회사 파우치형 리튬 이차전지
DE102009037850A1 (de) * 2009-08-18 2011-02-24 Li-Tec Battery Gmbh Elektrochemische Zelle
CN103026532B (zh) * 2010-08-09 2015-11-25 株式会社Lg化学 具有提高的安全性的二次电池
KR101334623B1 (ko) * 2010-12-02 2013-11-29 주식회사 엘지화학 원심력을 이용한 이차전지의 탈기 방법
KR101304870B1 (ko) 2010-12-02 2013-09-06 주식회사 엘지화학 전지셀의 제조방법 및 이를 이용하여 생산되는 전지셀
WO2013031937A1 (ja) 2011-08-31 2013-03-07 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 リチウムイオン二次電池
KR20130102355A (ko) * 2012-03-07 2013-09-17 에스케이이노베이션 주식회사 이차 전지용 배터리 셀
JP6143201B2 (ja) * 2013-03-11 2017-06-07 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池及びその製造方法
KR101808312B1 (ko) * 2013-09-26 2017-12-12 주식회사 엘지화학 이차전지 및 이에 적용되는 전극 리드 조립체
KR101661622B1 (ko) 2014-11-20 2016-09-30 율촌화학 주식회사 이차전지의 리드 탭용 필름 및 이를 포함하는 이차전지
US10230088B1 (en) 2015-01-30 2019-03-12 Johnson Controls Technology Company Battery electrode assembly, separator and method of making same
JP6497994B2 (ja) * 2015-03-17 2019-04-10 セイコーインスツル株式会社 電気化学セルの製造方法
KR101858317B1 (ko) * 2015-05-07 2018-05-15 주식회사 엘지화학 전류 제한 기능의 전극리드를 포함하는 파우치형 이차전지
KR102463895B1 (ko) 2015-09-14 2022-11-04 삼성전자주식회사 다중 탭을 포함하는 전극 적층 구조체 및 적극 적층 구조체를 포함하는 전지
JP2017069038A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 Fdk株式会社 電池モジュール
PL3349286T3 (pl) 2016-07-12 2020-06-29 Lg Chem, Ltd. Zespół elektrody zawierający płytki elektrod ze sprzęgniętymi, utworzonymi na nich dodatkowymi zaczepami
KR102098096B1 (ko) * 2016-11-14 2020-04-07 주식회사 엘지화학 콤팩트한 결합 구조를 가지는 탭과 리드를 포함하는 전지셀
WO2018135545A1 (ja) * 2017-01-17 2018-07-26 大日本印刷株式会社 保護フィルム、電池、及び電池の製造方法
KR102292159B1 (ko) * 2017-04-24 2021-08-24 주식회사 엘지에너지솔루션 전도성 폴리머를 이용한 전극리드를 포함하는 파우치형 이차전지
CN107221631A (zh) * 2017-05-19 2017-09-29 东莞市巨星电池有限公司 一种基于高频脉冲焊接的电池组及启动电源
KR20190084765A (ko) * 2018-01-09 2019-07-17 주식회사 엘지화학 전극 탭-리드 결합부에 적용된 플라스틱 부재를 포함하는 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
KR102490216B1 (ko) * 2018-05-23 2023-01-19 주식회사 엘지에너지솔루션 보형부재를 포함하는 전지셀
WO2023054946A1 (ko) * 2021-10-01 2023-04-06 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4237286B2 (ja) * 1998-02-18 2009-03-11 パナソニック株式会社 ラミネートシートを外装ケースとする電池
JP4016506B2 (ja) * 1998-10-16 2007-12-05 ソニー株式会社 固体電解質電池
KR100497147B1 (ko) 2000-02-08 2005-06-29 주식회사 엘지화학 다중 중첩 전기화학 셀 및 그의 제조방법
KR100515571B1 (ko) 2000-02-08 2005-09-20 주식회사 엘지화학 중첩 전기 화학 셀
KR100515572B1 (ko) 2000-02-08 2005-09-20 주식회사 엘지화학 중첩 전기화학 셀 및 그의 제조 방법
JP4106644B2 (ja) * 2000-04-04 2008-06-25 ソニー株式会社 電池およびその製造方法
US6849358B2 (en) * 2001-04-06 2005-02-01 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Lithium ion battery
JP4498639B2 (ja) * 2001-06-20 2010-07-07 大日本印刷株式会社 電池のリード線用フィルム及びそれを用いた電池用包装材料
US6844109B2 (en) * 2001-12-18 2005-01-18 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Li-ion and/or Li-ion polymer battery with edge protectors
DE10225041B4 (de) * 2002-06-06 2014-05-08 Varta Microbattery Gmbh Galvanisches Element
KR100483994B1 (ko) * 2002-06-12 2005-04-18 주식회사 이글피쳐코캄 리튬 2차 전지용 크루드 셀의 전극탭 처리 방법 및 그에따른 크루드 셀 및 이를 채용한 리튬 2차 전지
KR100472504B1 (ko) * 2002-06-17 2005-03-10 삼성에스디아이 주식회사 보강구조가 개선된 파우치형 이차전지
JP4103488B2 (ja) * 2002-07-29 2008-06-18 日産自動車株式会社 ラミネート外装扁平型電池
KR20040017094A (ko) * 2002-08-20 2004-02-26 삼성에스디아이 주식회사 안전변을 구비한 파우치형 이차전지
KR100509606B1 (ko) * 2003-02-19 2005-08-22 삼성에스디아이 주식회사 젤리-롤형의 전지부와, 이의 와인딩 방법 및 이를이용하여 제조된 리튬 이차 전지
CN2785153Y (zh) 2004-12-24 2006-05-31 比亚迪股份有限公司 一种软包装锂离子二次电池

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101156955B1 (ko) * 2007-06-14 2012-06-20 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
KR101352651B1 (ko) * 2008-01-11 2014-01-16 주식회사 엘지화학 탭 보호필름을 포함하는 이차전지
US9142825B2 (en) 2010-09-27 2015-09-22 Lg Chem, Ltd. Electrode lead comprising protection layer for anti-corrosion and secondary battery comprising the same
WO2012044035A3 (ko) * 2010-09-27 2012-06-21 주식회사 엘지화학 부식방지용 보호층을 포함하는 전극리드, 및 이를 포함하는 이차전지
WO2012044035A2 (ko) * 2010-09-27 2012-04-05 주식회사 엘지화학 부식방지용 보호층을 포함하는 전극리드, 및 이를 포함하는 이차전지
US9490464B2 (en) 2010-10-01 2016-11-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
KR101254865B1 (ko) * 2011-03-10 2013-04-15 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
US9166217B2 (en) 2011-03-10 2015-10-20 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
WO2013002621A3 (ko) * 2011-06-30 2013-02-28 주식회사 엘지화학 접촉저항이 개선된 이차전지
US9136508B2 (en) 2011-06-30 2015-09-15 Lg Chem, Ltd. Secondary battery with enhanced contact resistance
US9093680B2 (en) 2012-03-02 2015-07-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery with an insulation member that defines a gas release path
KR20130118407A (ko) 2012-04-20 2013-10-30 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 모듈
KR101483425B1 (ko) * 2012-05-02 2015-01-19 주식회사 엘지화학 신규한 전극 탭-리드 결합부 구조를 가진 이차전지
WO2014200214A1 (ko) * 2013-06-11 2014-12-18 주식회사 엘지화학 내진동 특성이 향상된 전기화학소자 및 전지 모듈
US9887398B2 (en) 2013-06-11 2018-02-06 Lg Chem, Ltd. Electrochemical device and battery module having improved vibration-resistance
KR20150054202A (ko) * 2013-11-11 2015-05-20 주식회사 엘지화학 퓨즈가 구비된 전극리드를 포함하는 이차전지
KR20160107604A (ko) * 2015-03-04 2016-09-19 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 이의 제조 방법
US10056597B2 (en) 2015-03-04 2018-08-21 Kokam Co., Ltd. Connecting structure and method between grid and electrode tab of secondary battery
KR20180103414A (ko) * 2017-03-10 2018-09-19 주식회사 엘지화학 연장된 보호 필름을 포함하는 파우치형 전지셀
KR20180120027A (ko) * 2017-04-26 2018-11-05 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극리드, 이를 포함하는 파우치형 이차전지 및 배터리 모듈
US10601018B2 (en) 2017-04-26 2020-03-24 Lg Chem, Ltd. Electrode lead for a secondary battery, a pouch type secondary battery and a battery module comprising the same
KR20190027528A (ko) * 2017-09-07 2019-03-15 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지
CN111725441A (zh) * 2019-03-22 2020-09-29 宁德新能源科技有限公司 电池封装结构
CN111725441B (zh) * 2019-03-22 2023-08-11 宁德新能源科技有限公司 电池封装结构
WO2023243774A1 (ko) * 2022-06-14 2023-12-21 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀, 배터리 모듈, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차

Also Published As

Publication number Publication date
US20070202399A1 (en) 2007-08-30
EP1946396A4 (en) 2011-03-30
CN101305483A (zh) 2008-11-12
KR100821856B1 (ko) 2008-04-15
US9705112B2 (en) 2017-07-11
US20140356697A1 (en) 2014-12-04
WO2007055479A1 (en) 2007-05-18
US8795883B2 (en) 2014-08-05
EP1946396A1 (en) 2008-07-23
TWI332278B (en) 2010-10-21
EP1946396B1 (en) 2018-02-07
EP2426758A1 (en) 2012-03-07
TW200731598A (en) 2007-08-16
CN101305483B (zh) 2013-02-13
EP2426758B1 (en) 2021-07-21
CN102820435A (zh) 2012-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100821856B1 (ko) 안전성이 향상된 이차전지
KR100944987B1 (ko) 신규한 실링부 구조를 포함하는 이차전지
KR101216422B1 (ko) 실링부의 절연성이 향상된 이차전지
KR100496305B1 (ko) 파우치형 리튬 이차 전지와 이의 제조 방법
KR100813813B1 (ko) 안전성이 증가된 이차전지
KR101074022B1 (ko) 향상된 안전성의 이차전지
JP5548827B2 (ja) 安全性が向上した二次バッテリー
KR20070110572A (ko) 전지케이스에　분리막을 고정시켜 안전성을 향상시킨이차전지
KR101123061B1 (ko) 향상된 안전성의 이차전지
JP2004356085A (ja) ジェリーロール型の電極組立体とこれを採用した二次電池
KR101292284B1 (ko) 신규한 실링부 구조를 포함하는 이차전지
KR101261243B1 (ko) 변형된 구조의 보호테이프를 포함하는 전지셀 및 이를 포함하고 있는 전지모듈
KR101128664B1 (ko) 향상된 안전성의 이차전지
KR101498471B1 (ko) 그루브가 형성되어 있는 전지케이스를 포함하는 이차전지
KR101753938B1 (ko) 전기 절연성이 향상된 이차전지의 제조방법
KR20080040822A (ko) 전극탭-리드 결합부를 강화시킨 이차전지
KR20070104689A (ko) 분리막 필름에 의해 감싸인 전극조립체를 포함하고 있는안전성이 향상된 이차전지
KR101243550B1 (ko) 고정부재를 이용한 안정성이 향상된 이차전지
KR101156963B1 (ko) Ｐｔｃ 소자의 전극리드를 포함하고 있는 이차전지
KR100838064B1 (ko) 리튬이차전지
KR100858789B1 (ko) 분리막의 열융착에 의해 형성된 댐핑부를 포함하고 있는향상된 안전성의 전기화학 셀
KR101104150B1 (ko) 향상된 안전성의 이차전지

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
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130329

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140318

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170328

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180403

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 12