KR20080012181A - 개선된 구조의 상단 실링부를 포함하고 있는 이차전지 - Google Patents

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KR20080012181A
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Abstract

본 발명은 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 파우치형 전지케이스에 내장된 후 열융착되는 이차전지로서, 전극조립체의 전극탭들이 전기적으로 연결되는 전극리드의 양면에는 파우치 케이스의 상단 열융착부(상단 실링부)에 접하는 부위에 한 쌍의 절연성 필름이 부착되어 있으며, 상기 절연성 필름들(a, b) 중 하나의 절연성 필름(a)은 그것의 하단부가 전극리드와 전극탭의 결합부를 지지하도록 연장되어 있고, 상기 절연성 필름들(a, b)의 수직 단면상으로 중첩되는 길이(L)는 상단 실링부의 높이(H)와 동일하거나 그 보다 약간 큰 것으로 구성되어 있는 이차전지를 제공한다.
본 발명에 따른 이차전지는 잔진동 및 낙하 등과 같은 외력의 인가시에도 전극조립체의 유동으로 인한 전극리드의 파단을 방지할 수 있고, 바람직하게는 PCM의 장착을 위한 전극리드의 절곡을 용이하게 행할 수 있는 효과가 있다.

Description

개선된 구조의 상단 실링부를 포함하고 있는 이차전지 {Secondary Battery with Top Sealed Portion of Improved Structure}
본 발명은 개선된 구조의 상단 실링부를 포함하고 있는 파우치형 이차전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 파우치형 전지케이스에 내장된 후 열융착되는 이차전지로서, 전극조립체의 전극탭들이 전기적으로 연결되는 전극리드의 양면에는 파우치 케이스의 상단 열융착부(상단 실링부)에 접하는 부위에 한 쌍의 절연성 필름이 부착되어 있으며, 상기 절연성 필름들(a, b) 중 하나의 절연성 필름(a)은 그것의 하단부가 전극리드와 전극탭의 결합부를 지지하도록 연장되어 있고, 상기 절연성 필름들(a, b)의 수직 단면상으로 중첩되는 길이(L)는 상단 실링부의 높이(H)와 동일하거나 그 보다 약간 큰 것으로 구성되어 있는 이차전지에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지 에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성의 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
도 1에는 종래의 대표적인 파우치형 이차전지의 일반적인 구조가 분해 사시도로서 모식적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 파우치형 이차전지(10)는, 전극조립체(30), 전극조립체(30)로부터 연장되어 있는 전극탭들(40, 50), 전극탭들(40, 50)에 용접되어 있는 전극리드(60, 70), 및 전극조립체(30)를 수용하는 전지케이스(20)를 포함하는 것으로 구성되어 있다.
전극조립체(30)는 분리막이 개재된 상태에서 양극과 음극이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 상기 양극과 음극으로 연장되어 있는 전극탭들(40, 50)에, 예를 들어 용접에 의해 전극리드(60, 70)가 각각 전기적으로 연결되어 있으며, 그러한 전극리드(60, 70)의 단부 일부가 외부로 노출된 상태로 전지케이스(20)에 내장된다. 또한, 전극리드(60, 70)의 상하면 일부에는 전지케이스(20)와의 밀봉도를 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 위하여 절연필름(80)이 부착되어 있다.
도 2에는 도 1의 이차전지를 조립한 상태에서 양극 탭들이 밀집된 형태로 결합되어 양극리드에 연결되어 있는 전지케이스 상단부의 부분 확대도가 모식적으로 도시되어 있다. 도 2에서는 설명의 편의를 위하여 예를 들어 양극리드 부분만을 도시하였으며, 그러한 양극 구조는 음극 구조에서도 용이하게 적용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 전극조립체의 양극 집전체(도시하지 않음)로부터 연장되어 돌출되어 있는 다수의 양극 탭들(40)은, 예를 들어, 용접에 의해 일체로 결합되어 양극리드(60)에 연결되어 있고, 이러한 양극리드(60)는 양극 탭들(40)에 대향하는 단부(61)가 노출된 상태로 전지케이스(20)의 상단 실링부(21)에서 절연필름(80)과 함께 열융착되어 있다. 양극리드(60)에 부착되어 있는 두 개의 절연필름(80)은 양극리드(60)의 양면에서 같은 길이로 중첩되어 있으며, 그에 따라 절연필름(80)의 상단부(81) 및 하단부(82)는 각각 상호 일치하는 구조를 가진다. 일반적으로, 절연필름(80)으로는 대략 80 내지 100 ㎛ 두께의 PP 또는 PE가 사용되며, 열융착시 상단 실링부(21)에서 전지케이스(20)와 일체된다.
한편, 전지에 잔진동이 인가되거나 전지가 낙하되는 등의 이유로 전지케이스(20) 내에서 전극조립체(도 1: 30)의 잦은 이동이 발생하면, 다수의 양극탭들(40)이 결합되어 있는 양극리드(60)의 하단부 중, 양극탭들(40)의 전단부에 대응하는 양극리드(60)의 부위(A)가 파단되는 경향이 있다. 즉, 절연필름(80)이 부착되어 있는 양극리드(60)의 부위는 외력에 대해 보호를 받지만, 그러한 외력에 의해 형태 변화가 많이 일어나는 양극리드(60)의 부위(A)에는 응력이 집중되게 된다.
또한, 절연필름(80)은 상단 실링부(21)의 외측으로 소정 부분이 돌출되어 있고, 그러한 돌출부위(B)에서 양극리드(60)의 양면에 대칭적으로 부착되어 있으므로, 이차전지(도 1: 10)의 전체적인 길이를 줄이거나 보호회로모듈(도시하지 않음) 등의 소자를 장착하기 위하여 상단 실링부(21)를 절곡하는 과정에서, 양극리드(60)의 양면에 부착되어 있는 절연필름(80)은 부위(B)의 절곡을 어렵게 만드는 요인으로 작용한다.
한편, 일본 특허출원공개 제2003-257387호에는 전지케이스 내부에 양극/분리막/음극으로 이루어진 전극조립체가 내장되어 있는 이차전지에 있어서, 전극조립체로부터 돌출된 다수의 전극탭들을 전극리드에 연결하고, 상기 전극리드의 양면에 부착된 절연필름 중 적어도 하나를 전극탭들의 절곡부위까지 연장하여, 전극조립체의 전극에 대한 전극탭들의 단락을 방지할 수 있는 이차전지에 대한 기술이 개시되어 있다. 또한, 일본 특허출원공개 제1999-260414호에는 전지케이스의 외부로 돌출된 전극집전체의 표면에 열융착이 가능한 고분자막을 형성하고, 내면이 열융착 가능한 고분자막으로 이루어진 전지케이스와 함께 열융착하는 것으로, 전지케이스의 밀봉성을 향상시킬 수 있는 이차전지에 대한 기술이 개시되어 있다.
그러나, 상기의 기술들은 앞서 설명한 바와 같은 절연필름의 하단 경계부에서 전극리드가 파단되는 것을 방지하거나 절연필름의 상단 돌출부에서 전극리드가 절곡되는 어려움을 해결하는 구조를 제시하지는 못하고 있다.
따라서, 전지케이스의 상단 실링부에 열융착되는 절연성 필름의 구조를 개선함으로써, 잔진동 및 낙하 등과 같은 외력의 인가시에도 전극조립체의 유동으로 인한 전극리드의 파단을 방지할 수 있고, 바람직하게는 PCM의 장착을 위한 전극리드의 절곡을 용이하게 행할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 잔진동 및 낙하 등과 같은 외력의 인가시에도 전극조립체의 유동으로 인한 전극리드의 파단을 방지할 수 있는 이차전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 PCM 등의 장착을 위한 전극리드의 절곡 과정을 용이하게 수행할 수 있는 이차전지를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지는, 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 파우치형 전지케이스에 내장된 후 열융착되는 이차전지로서, 전극조립체의 전극탭들이 전기적으로 연결되는 전극리드의 양면에는 파우치 케이스의 상단 열융착부(상단 실링부)에 접하는 부위에 한 쌍의 절연성 필름이 부착되어 있으며, 상기 절연성 필름들(a, b) 중 하나의 절연성 필름(a)은 그것의 하단부가 전극리드와 전극탭의 결합부를 지지하도록 연장되어 있고, 상기 절연성 필름들(a, b)의 수직 단면상으로 중첩되는 길이(L)는 상단 실링부의 높이(H)와 동일하거나 그 보다 약간 큰 것으로 구성되어 있다.
따라서, 본 발명에 따른 이차전지는, 전지케이스의 내부에서 절연성 필름 들(a, b) 중 하나의 절연성 필름(a)이 전극탭 방향으로 연장되어 전극리드-전극탭 결합부를 지지함으로써, 전극조립체의 잦은 이동으로 인한 응력 집중시 전극리드의 파단을 방지할 수 있고, 상기 전극조립체의 외부에서 절연성 필름들(a, b)이 중첩되는 길이(L)을 최소화함으로써, PCM 등의 장착을 위한 전극리드의 절곡을 용이하게 행할 수 있다.
상기 전극조립체는 다수의 전극탭들을 연결하여 양극과 음극을 구성하는 구조라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 바람직하게는 스택형 구조와 스택/폴딩형 구조를 들 수 있다. 스택/폴딩형 구조의 전극조립체는 당업계에 널리 공지되어 있으므로, 본 명세서에서 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 전지케이스는 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 시트, 구체적으로는 알루미늄 라미네이트 시트 구조로서, 파우치형 전지에 바람직하게 적용될 수 있다.
상기 절연성 필름들(a, b)의 중첩 길이(L)는 전지케이스 상단 실링부의 높이(H)에 따라 달라질 수 있으며, 상기 상단 실링부의 높이(H) 또한 전지의 형태에 따라 달라질 수 있으므로 특별히 제한되지 않는다. 파우치형 이차전지의 소망하는 밀봉성을 발휘하기 위해서는, 전지케이스는 그것의 상단에서 2 내지 2.5 mm 높이의 실링부를 형성하는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 절연성 필름의 중첩 길이는 2 내지 2.5 mm의 길이이거나 그보다 큰 크기를 가질 수 있다. 여기서, 상기 전지케이스의 밀봉을 위한 열융착은 상기 상단 실링부의 전체 또는 일부에서 행해질 수 있으므로, 상기 상단 실링부 자체가 반드시 열융착이 행해지는 부위이어야 하는 것 은 아니다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 이차전지는 전지케이스의 상단 실링부로부터 돌출되어 있는 전극리드의 외측 단부에 보호회로모듈(PCM)을 전기적으로 연결하고, 상기 PCM이 연결된 상태에서 전극리드를 상단 실링부 방향으로 절곡하여, PCM이 상단 실링부 상에 탑재되어 있는 구조로 이루어질 수 있다. 이는 파우치형 이차전지에서 전지케이스의 상단 실링부로 인한 빈 공간을 최대한 활용함으로써, 궁극적으로 이차전지의 부피를 최소화하기 위함이다.
상기 구조에서, 절곡 부위는 상단 실링부의 상측 부위일 수 있다. 여기서, 상단 실링부의 상측 부위란, PCM이 장착되는 전극리드의 돌출된 부분이 상단 실링부 위쪽에 위치하도록 절곡이 행해지는 부위로서, 상단 실링부의 단부에 이르는 전극리드 전체 길이를 의미할 수 있으며, 또는 그로부터 돌출된 전극리드의 일부분을 의미할 수도 있다. 구체적으로는, 상기 전극리드의 돌출된 부분 중 상단 실링부의 단부에 인접한 전극리드의 일부만을 의미할 수도 있다.
바람직하게는, 상기 절곡 부위에 대응하는 상단 실링부의 상측 부위에는, 상기 절연성 필름들(a, b) 중 하나의 절연성 필름(a 또는 b)만이 비대칭적으로 부착되도록 위치할 수 있다. 즉, 절연성 필름들 중 하나의 절연성 필름만이 돌출된 전극리드의 일면에 부착되어 있고, 그것의 대향면 상에 PCM이 장착되어 있다. 따라서, PCM이 상단 실링부 상에 탑재되도록 전극리드를 절곡할 때, 절연성 필름이 일면에만 부착되어 있는 전극리드를 절곡하는 것은, 종래에서와 같이 절연성 필름이 양면에 부착되어 있는 전극리드의 절곡보다 매우 용이하다. 이 경우, 상측 부위에 서 전극리드의 절곡은 절연성 필름이 부착되어 있는 방향으로 행해지는 것이 바람직할 수 있다.
경우에 따라서는, 상기 이차전지는 전지케이스의 상단 실링부로부터 돌출되어 있는 전극리드의 외측 단부를 상단 실링부 방향으로 절곡한 상태에서 PCM을 연결하여 상단 실링부 상에 탑재할 수도 있다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 절연성 필름들(a, b) 중의 적어도 하나의 절연성 필름에는 다수의 관통구가 천공되어 있어서, 전극리드의 절곡시 저항을 줄일 수도 있다. 상기 관통구는 전지케이스를 열융착하는 과정에서 절연성 필름이 용융 및 고화되므로, 그러한 열융착 부위에서 실질적으로 폐쇄되어 절연성 필름의 본래의 역할을 수행함에 있어서 크게 문제되지 않는다.
상기 관통구는, 바람직하게는, 상기 절곡 부위에 대응하는 상단 실링부의 상측 부위에 위치하는 절연성 필름 상에 천공되어 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 절곡 부위에 대응하는 위치에 다수의 관통구가 천공되어 있는 적어도 하나의 절연성 필름(a 또는 b)이 전극리드 상에 부착될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지에서 전지케이스의 상단 실링부위를 부분 확대한 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다. 도 3의 파우치형 전지는 일반적으로 사용되는 종래의 파우치형 전지와 대략 동일하므로, 본 발명의 특징적인 사항을 제외한 나머지 사항들에 대한 설명은 생략한다. 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 상단 실링부를 실링부로 약칭한다.
도 3을 참조하면, 전극리드(300)의 양면에는, 전지케이스(200)의 상단 실링부(210)에서 알루미늄 라미네이트 시트와 전극리드(300)의 밀봉도를 높이고 전기적 절연상태를 확보하기 위하여, 제 1 절연성 필름(400)과 제 2 절연성 필름(500)이 각각 부착되어 있다.
전극리드(300)의 양면에서, 제 1 절연성 필름(400)은 그것의 상단(410)이 실링부(210)에 대략 일치하는 높이로 부착되어 있고, 그것의 하단(420)은 전극탭/전극리드 결합부(A) 중 전극탭(600)의 전단부(610)에 대응하는 전극리드(300)의 하단면을 감쌀 수 있도록 전극탭들(600)이 위치하는 방향으로 연장되어 있다.
앞서의 설명과 같이, 결합부(A)는 외력의 인가시 잦은 변형에 의해 전극리드(300)의 파단이 일어나기 쉬운 부위이지만, 제 1 절연성 필름(400)이 그러한 전극리드(300)의 일면을 감싸도록 부착되어 있어서, 파단을 방지할 수 있다.
반면에, 제 2 절연성 필름(500)은 그것의 상단(510)이 실링부(210)로부터 전극리드 돌출부(310)까지 소정의 높이로 연장되고, 하단(520)은 대략 실링부(210)와 일치하는 길이로 부착되어 있다.
이러한 구조는 절연성 필름이 부착되어 있는 전극리드의 평면도 및 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있는 도 4에서 용이하게 확인할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제 1 절연성 필름(400) 및 제 2 절연성 필름(500)은 전극리드(300)의 양면에서 그것들의 상단부들(410, 510) 및 하단부들(420, 520)은 각각 서로 일치하지 않는 비대칭 구조로 부착되어 있으며, 전지케이스의 실링부(도 3의 210)에서만 상호 중첩된다. 즉, 제 1 절연성 필름(400) 및 제 2 절연성 필름(500)의 중첩 길이(L)는 실링부의 높이와 대략 일치한다. 이러한 구조의 변형예로서, 도 5에서와 같이, 서로 다른 길이로 이루어진 제 1 절연성 필름(401)과 제 2 절연성 필름(501)을 전극리드(300)의 양면에 부착하여, 비대칭 구조를 유지하고 중첩 길이(L)를 확보할 수 있다.
도 6 및 도 7에는 도 3의 이차전지에 PCM을 장착하는 과정에 대한 모식도들이 전지케이스의 상단 실링부위의 수직 단면도들로서 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 이차전지는 전극리드의 돌출부(310)에 PCM(700)을 전기적으로 연결하여 장착한 후, 전극리드(300)를 화살표 방향으로 절곡하여, PCM(700)을 실링부(210) 상에 탑재한다. 이때, 전극리드(300)의 절곡은, 전극리드(300)의 절곡부위(B)에 제 2 절연성 필름(500)만이 부착되어 있어서, 도 2의 경우와 비교하여 매우 용이하게 진행될 수 있다.
또한, 도 2의 구조에서는, 전극리드(60)의 양면에 대칭적으로 절연필름(80)이 부착되어 있으므로, 전극리드(60)의 절곡부위는 실질적으로 절연필름(80)의 상단부(81)가 된다. 반면에, 도 3의 구조에서는, 전극리드(300)를 제 1 절연성 필름(400)의 상단(410)에서 절곡할 수 있으므로, 전지의 전체 높이를 줄일 수 있고, 절곡부위(B)가 제 2 절연성 필름(500)에 의해 지지되므로, 절곡에 따른 응력 집중 을 억제하여 절곡 안정성을 향상시킨다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상술하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범주가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
전극조립체의 전극탭들에 전극리드를 각각 용접으로 연결하고, 상기 전극리드의 양면에 도 4 에서와 같이, 비대칭 구조로 절연성 필름들(소재: 폴리프로필렌)을 부착한 후, 상기 전극조립체를 파우치형 전지케이스에 장착한 다음, 전해액을 주입하고 전지케이스를 밀봉하는 것으로 전지를 제조하였다.
[비교예 1]
전극리드의 양면에 도 2에서와 같은 대칭 구조로 절연성 필름들을 부착하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 같은 방법으로 전지를 제조하였다.
[실험예 1]
상기 실시예 1과 비교예 1에서 각각 제조된 전지들을 소정의 휴대폰에 장착한 후 잔진동 실험을 수행하였다. 본 실험에서는 각각 10 개의 휴대폰들에 대해 12,000 회까지 잔진동을 일정하게 인가하면서 전지의 전압을 체크하여, 각각의 휴대폰에 장착된 전체 전지 수량 중 전압이 검출된 전지 수량을 하기 표 1에 나타내 었다. 잔진동 실험은 8각 기둥의 드럼 내에 만충전 상태의 전지를 장착한 휴대폰을 넣고 280 rpm으로 회전시키는 방식으로 수행하였다.
<표 1>
Figure 112007055179390-PAT00001
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 전지들은 잔진동 실험에서 12,000회의 잔진동이 인가되어도, 10 개 전지 모두에서 전압이 측정된 반면에, 비교예 1의 전지들은 10 개의 전지 중 4 개의 전지에서 전압이 검출되지 않는 것으로 확인되었다. 즉, 실시예 1의 전지들은 전극탭-전극리드 결합부가 절연성 필름에 의해 지지됨으로써, 인가된 잔진동에 의해 전극조립체가 이동하더라도 전극리드 및 절연성 필름의 경계면에서 파단이 방지되었지만, 비교예 1의 전지들은 전극탭-전극리드 결합부에 집중된 응력에 의해 전극리드 및 절연성 필름의 경계면에서 파단이 발생하여 단전된 것으로 확인되었다.
[실험예 2]
도 3에서와 같은 구조로 절연성 필름이 부착된 10 개의 전극리드(실시예 2)와 도 2에서와 같은 구조로 절연성 필름이 부착된 10 개의 전극리드(비교예 2)를 대상으로, 도 7에서와 같은 PCM의 탑재를 위한 전극리드의 변형시, 그것의 절곡 안정성을 확인하기 위하여, ASTM D2176-97a에 따른 방법으로 실험을 수행하였다. 본 실험에서는, 400 g의 인장력을 가한 상태에서 전지리드들을 회전자에 장착하고, 175 rpm의 속도로 90도 좌우 회전을 반복하면서 전극리드의 파단이 일어나는 절곡횟수를 측정하였다. 그 결과로서 최소 절곡횟수, 최대 절곡횟수, 및 평균 절곡횟수를 하기 표 2에 나타내었다.
<표 2>
Figure 112007055179390-PAT00002
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 2의 전지들은 평균 절곡횟수가 19.5 회로 비교예 2의 평균 절곡횟수 12.3 회보다 7.2 회가 증가하는 것으로 확인되었다. 즉, 실시예 2의 전극리드에서 절연성 필름은 중첩부위를 제외하고는 전극리드의 일면에 장착되므로, 절연성 필름이 전극리드의 양면을 대칭적으로 감싸고 있는 비교예 2의 전극리드들보다 절곡이 용이하다. 비교예 2의 전극리드는, 이러한 절곡의 어려움으로 인해, 실질적으로 절연성 필름이 부착되어 있지 않은 부위에서 절곡되므로, 일면의 절연성 필름에 의해 절곡 부위가 지지되는 실시예 2의 전극리드에 비해 절곡 안정성이 떨어진다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지는 잔진동 및 낙하 등 과 같은 외력의 인가시에도 전극조립체의 유동으로 인한 전극리드의 파단을 방지할 수 있고, 바람직하게는 PCM의 장착을 위한 전극리드의 절곡을 용이하게 행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
도 1은 종래의 파우치형 이차전지의 일반적인 구조에 대한 분해 사시도이다;
도 2는 도 1의 이차전지를 조립한 상태에서 양극 탭들이 밀집된 형태로 결합되어 양극리드에 연결되어 있는 전지케이스 상단부를 부분 확대한 수직 단면도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지에서 전지케이스의 상단 실링부위를 부분 확대한 수직 단면도이다;
도 4는 도 3의 이차전지를 구성하는 절연성 필름이 부착된 전극리드의 모식도이다;
도 5는 도 4에서 변형된 구조의 절연성 필름이 부착된 전극리드의 모식도이다;
도 6 및 도 7은 도 3의 이차전지에 PCM이 장착되는 과정에 대한 전지케이스의 상단 실링부위의 수직 단면도들이다.

Claims (11)

  1. 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 파우치형 전지케이스에 내장된 후 열융착되는 이차전지로서, 전극조립체의 전극탭들이 전기적으로 연결되는 전극리드의 양면에는 파우치 케이스의 상단 열융착부(상단 실링부)에 접하는 부위에 한 쌍의 절연성 필름이 부착되어 있으며, 상기 절연성 필름들(a, b) 중 하나의 절연성 필름(a)은 그것의 하단부가 전극리드와 전극탭의 결합부를 지지하도록 연장되어 있고, 상기 절연성 필름들(a, b)의 수직 단면상으로 중첩되는 길이(L)는 상단 실링부의 높이(H)와 동일하거나 그 보다 약간 큰 것으로 구성되어 있는 이차전지.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 스택형 구조와 스택/폴딩형 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스는 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 상단 실링부의 높이(H)는 2 내지 2.5 mm인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스의 상단 실링부로부터 돌출되어 있는 전 극리드의 외측 단부에 보호회로모듈(PCM)을 전기적으로 연결하고, 상기 PCM이 연결된 상태에서 전극리드를 상단 실링부 방향으로 절곡하여, PCM이 상단 실링부 상에 탑재되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 절곡되는 부위(절곡 부위)는 상단 실링부의 상측 부위인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 절곡 부위에 대응하는 상단 실링부의 상측 부위에는, 상기 절연성 필름들(a, b) 중 하나의 절연성 필름(a 또는 b)만이 대칭적으로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  8. 제 7 항에 있어서, 상측 부위에서 전극리드의 상기 절곡은 절연성 필름이 부착되어 있는 방향으로 행해지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 절연성 필름들(a, b) 중의 적어도 하나의 절연성 필름에는 다수의 관통구가 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 관통구는 PCM의 탑재를 위한 전극리드의 절곡시, 절곡 부위에 대응하는 상단 실링부의 상측 부위에 위치하는 절연성 필름 상에 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 절곡 부위에 대응하는 위치에 다수의 관통구가 천공되어 있는 적어도 하나의 절연성 필름(a 또는 b)이 전극리드 상에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
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