KR20140061146A - 파우치형 이차 전지 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수분 침투가 효과적으로 차단될 수 있는 파우치형 이차 전지 및 이를 제조하는 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 파우치형 이차 전지는, 양극판 및 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체; 상기 전극 조립체 및 전해액을 수납하고, 상부 파우치와 하부 파우치로 구성된 파우치 외장재; 및 수분 흡착 물질을 포함하고 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부 사이에 개재된 수분흡착 부재를 포함한다.
Description
본 발명은 이차 전지를 제조하는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수분 침투가 효과적으로 차단될 수 있는 파우치형 이차 전지 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다. 일반적으로 이러한 이차 전지는 외장이나 적용 형태에 따라 캔형 이차 전지와 파우치형 이차 전지로 구분될 수 있다.
도 1은 종래의 파우치형 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 파우치형 이차 전지의 결합도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 파우치형 이차 전지는, 양극 탭(21) 및 음극 탭(22)이 구비된 전극 조립체(20)와 상기 전극 조립체(20)를 수용하는 파우치 외장재(10)로 이루어지는 것이 일반적이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 파우치 외장재(10)는, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)로 구성될 수 있으며, 이러한 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)로 형성된 내부 공간에 전극 조립체(20) 및 전해액이 수용된다. 그리고, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)는, 내부 공간을 밀폐시키기 위해 외주면에 실링부가 형성되고, 이러한 실링부가 서로 접착(실링)된다.
이러한 파우치 외장재(10)는, 전극 조립체(20)와 전해액 등 내부 구성요소를 보호하고, 전극 조립체(20)와 전해액에 의한 전기 화학적 성질에 대한 보완 및 방열성 등을 제고하기 위하여 알루미늄 박막이 포함된 형태로 구성된다. 그리고, 이러한 알루미늄 박막은 전극 조립체(20) 및 전해액과 같은 이차 전지 내부의 구성요소나 이차 전지 외부의 다른 구성요소와의 전기적 절연성을 확보하기 위해, 절연물질로 형성된 절연층 사이에 개재된다.
도 3은 도 2의 A-A' 선에 대한 단면도이고, 도 4는 도 3의 B 부분에 대한 부분 확대도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)는 각각 외부 절연층(11a, 12a), 알루미늄층(11b, 12b) 및 내부 절연층(11c, 12c)으로 구성된다. 그리고, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)의 내부 공간을 밀폐하기 위해, 상부 파우치(11)의 실링부와 하부 파우치(12)의 실링부는 서로 열융착 등에 의해 접착된다. 이처럼, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)는 실링부에서 서로 접착되기 때문에, 상부 파우치의 내부 절연층(11c)과 하부 파우치의 내부 절연층(12c)은 폴리프로필렌(PolyPropylene, PP)과 같이 열융착에 의해 접착성이 좋은 물질로 형성되는 것이 일반적이다.
그런데, 상부 파우치(11)와 하부 파우치(12)가 실링부에서 서로 접착된다 하더라도 이차 전지의 밀폐성을 완전하게 확보하기가 쉽지 않다. 특히, 폴리프로필렌과 같은 접착성 고분자는 수분 침투에 취약한 경향이 있어서, 종래 파우치형 이차 전지의 경우 상부 파우치의 내부 절연층(11c)과 하부 파우치의 내부 절연층(12c) 사이로 수분이 침투할 수 있는 문제가 있다.
이차 전지 내부로 수분이 침투되는 경우, 이차 전지가 손상되는 것은 물론, 이차 전지의 안전성을 해할 수 있다. 더욱이, 리튬이온 이차 전지는, 탄산에스테르 등의 비수 용제에 전해질 및 첨가제를 용해시킨 전해액을 이용하고 있으며, 전해질로는 전도성, 전위창, 금속과의 상호작용 등의 측면에서 양호한 특성을 갖는 불화물계 전해질이 사용되는 경우가 많다. 그러나, 이들 불화물에는 가수분해에 의해 불화수소를 유리시키는 성질이 있으며, 발생한 불화수소가 전극재의 용해나 집전체의 부식 등을 일으켜 전지 성능을 저하시킬 수 있다. 또한, 수분은 부반응을 일으켜 전지의 열화를 촉진시켜 수명을 감소시키고, 가스를 발생시켜 폭발 등을 일으킬 수도 있다.
더욱이, 최근에는 많은 수의 이차 전지를 전기적으로 연결하여 중대형 배터리 팩을 구성하는 경우가 많은데, 이 경우 일부 이차 전지에서 발생하는 성능의 하락은 중대형 배터리 팩 전체의 성능 하락을 야기할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 파우치 외장재의 실링부 접착 계면 사이로 수분이 침투하는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 파우치형 이차 전지 및 이를 포함하는 배터리 팩, 그리고 이러한 이차 전지를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파우치형 이차 전지는, 양극판 및 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체; 상기 전극 조립체 및 전해액을 수납하고, 상부 파우치와 하부 파우치로 구성된 파우치 외장재; 및 수분 흡착 물질을 포함하고 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부 사이에 개재된 수분흡착 부재를 포함한다.
바람직하게는, 상기 수분흡착 부재는, 상기 수분 흡착 물질이 고분자 물질에 분산된 형태로 형성된다.
또한 바람직하게는, 상기 수분 흡착 물질은, 염화칼슘, 알루미나 및 제올라이트 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
또한 바람직하게는, 상기 수분흡착 부재는, 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부 사이에만 위치하도록 속이 빈 사각 형태를 갖는다.
또한 바람직하게는, 상기 수분흡착 부재는, 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부보다 작은 폭을 갖는다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상기 파우치형 이차 전지를 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파우치형 이차 전지 제조 방법은, 상부 파우치와 하부 파우치로 구성된 파우치 외장재 및 전극 조립체를 준비하는 단계; 수분 흡착 물질을 포함하는 수분흡착 부재를 준비하는 단계; 상기 파우치 외장재에 전극 조립체를 수납하는 단계; 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부 사이에 수분흡착 부재를 위치시키는 단계; 및 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부를 열융착시키는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 수분흡착 부재 준비 단계는, 수분 흡착 물질을 고분자 물질에 분산시켜 상기 수분흡착 부재가 형성되도록 한다.
또한 바람직하게는, 상기 수분 흡착 물질은, 염화칼슘, 알루미나 및 제올라이트 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
또한 바람직하게는, 상기 수분흡착 부재 준비 단계는, 속이 빈 사각 형태로 상기 수분 흡착 부재를 준비한다.
또한 바람직하게는, 상기 수분흡착 부재 준비 단계는, 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부보다 작은 폭을 갖도록 상기 수분흡착 부재를 준비한다.
본 발명에 의하면, 외부로부터 내부로 수분이 침투하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 파우치형 이차 전지가 제공된다. 특히, 본 발명에 의하면, 상부 파우치와 하부 파우치의 실링부에서 접착 계면 사이로 수분이 침투하는 것이 효과적으로 차단될 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 수분 침투로 인한 이차 전지의 성능 저하 및 열화 현상 등이 발생하는 것을 방지하고, 이차 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상부 파우치와 하부 파우치의 실링부 사이에 추가적인 부재가 개재됨으로써, 실링시 상부 파우치나 하부 파우치의 알루미늄층이 노출되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 알루미늄층의 노출로 인한 이차 전지의 절연성 파괴를 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명은 종래 파우치형 이차 전지 제조 설비에 적용이 용이하여, 시설 투자 비용이 많이 들지 않을 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 종래의 파우치형 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는, 도 1의 파우치형 이차 전지의 결합도이다.
도 3은, 도 2의 A-A' 선에 대한 단면도이다.
도 4는, 도 3의 B 부분에 대한 부분 확대도이다.
도 5는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 6은, 도 5의 파우치형 이차 전지의 결합도이다.
도 7은, 도 6의 C 부분에 대한 확대 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 구성을 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 구성을 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다.
도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지 제조 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 1은, 종래의 파우치형 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
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도 4는, 도 3의 B 부분에 대한 부분 확대도이다.
도 5는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 6은, 도 5의 파우치형 이차 전지의 결합도이다.
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도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 구성을 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다.
도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지 제조 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 파우치형 이차 전지의 결합도이다. 또한, 도 7은 도 6의 C 부분에 대한 확대 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 파우치형 이차 전지는, 전극 조립체(200), 파우치 외장재(100) 및 수분흡착 부재(300)를 포함한다.
상기 전극 조립체(200)는, 양극판 및 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 형태로 구성된다. 이때, 전극 조립체(200)는 하나의 양극판 및 하나의 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 권취된 구조를 갖거나, 다수의 양극판 및 다수의 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 구조를 가질 수 있다. 그리고, 이러한 양극판과 음극판은 각각 전극 집전체에 활물질 슬러리가 도포된 구조로서 형성될 수 있는데, 슬러리는 통상적으로 입상의 활물질, 보조도체, 바인더 및 가소제 등이 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 형성될 수 있다.
한편, 전극 조립체(200)에는, 전극판에 슬러리가 도포되지 않은 무지부가 존재할 수 있으며, 이러한 무지부에는 각각의 전극판에 대응되는 전극 탭이 구비될 수 있다. 즉, 전극 조립체(200)의 양극판에는 양극 탭(210)이 부착되고, 전극 조립체(200)의 음극판에는 음극 탭(220)이 부착될 수 있다. 그리고, 이러한 양극 탭(210)과 음극 탭(220)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 파우치 외장재(100)의 외부로 돌출되어 양극 단자 및 음극 단자를 형성할 수 있다. 다만, 이러한 양극 탭(210) 및 음극 탭(220)은 파우치 외장재(100)의 외부로 직접 노출되지 않고, 양극 리드 및 음극 리드와 같은 다른 구성요소에 연결되어, 이러한 양극 리드 및 음극 리드가 파우치 외장재(100)의 외부로 노출되도록 할 수도 있다.
상기 파우치 외장재(100)는, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)를 포함한다. 이러한 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)에는 오목하게 들어간 형태의 내부 공간이 형성되어, 이러한 내부 공간에 전극 조립체(200) 및 전해액을 수납한다.
그리고, 파우치 외장재(100)는, 실링부(S)가 서로 접착됨으로써 밀봉 상태를 유지할 수 있다. 즉, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)는 각각 테두리에 실링부(S)를 구비하고, 테두리 내측으로 형성된 수납 공간에 전극 조립체(200) 및 전해액을 수납한 후, 이러한 실링부(S)가 서로 접착(실링)된다. 이때 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S) 접착은, 열융착 등의 방식으로 이루어질 수 있다.
한편, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)는, 각각 외부 절연층(111, 121), 알루미늄층(112, 122) 및 내부 절연층(113, 123)으로 구성될 수 있다. 여기서, 외부 절연층(111, 121)은, 이차 전지와 외부와의 절연성을 확보하기 위하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate, PET) 수지 또는 나일론(nylon) 수지 등의 절연물질로 구성될 수 있다. 또한, 내부 절연층(113, 123)은, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링 시, 접착성을 좋게 하기 위해 폴리프로필렌(PP)과 같은 물질로 구성될 수 있다.
상기 수분흡착 부재(300)는, 수분 흡착 물질을 포함하는 부재로서, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S) 사이에 개재된다.
여기서, 수분 흡착 물질에는, 염화칼슘, 알루미나 및 제올라이트 중 적어도 하나 이상이 포함될 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 수분 흡착 물질의 구체적인 종류로 한정되는 것은 아니며, 수분을 흡착할 수 있는 기능을 가진 물질이라면 본 발명의 수분 흡착 물질로 채용될 수 있다.
바람직하게는, 수분흡착 부재(300)는, 수분 흡착 물질이 고분자 물질에 분산된 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 수분흡착 부재(300)는, 고분자 물질에 수분 흡착 물질 파우더가 분산된 형태로 형성된 것일 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 수분흡착 부재(300)에 포함되는 고분자 물질은, 폴리올레핀 물질일 수 있다. 특히, 상기 수분흡착 부재(300)는, 무연신 폴리프로필렌(Casted PolyPropylene, CPP)과 같은 폴리프로필렌(PolyPropylene, PP)에 수분 흡착 물질 파우더가 분산된 형태로 형성된 것일 수 있다. 파우치 외장재(100)의 내부 절연층은 접착성을 확보하기 위해 폴리프로필렌으로 형성되는 경우가 많은데, 수분흡착 부재(300)의 고분자 물질을 이러한 폴리프로필렌 등으로 형성하는 경우, 파우치 외장재(100)의 내부 절연층과 접착이 잘 이루어질 수 있으므로 수분흡착 부재(300)로 인해 실링력이 감소하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 수분흡착 부재(300)는, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S)에만 위치하고, 다른 부분, 이를테면 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 수납 공간에는 위치하지 않도록, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S)에 대응되는 형태를 갖는 것이 좋다. 이를 위해, 상기 수분흡착 부재(300)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 테두리만 존재하고 속이 비어 있는 사각 필름 형태를 갖는 것이 좋다. 이러한 실시예에 의하면, 수분흡착 부재(300)로 인해 전극 조립체(200)나 전해액의 수납을 방해하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 실링부(S)의 형태에 맞추어 수분흡착 부재(300)가 형성되므로, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S) 사이에 수분흡착 부재(300)를 개재하는 것이 매우 용이해질 수 있다. 따라서, 수분흡착 부재(300)의 포함으로 인해 이차 전지의 제조가 복잡해지는 것을 줄일 수 있다.
다만, 본 발명의 수분흡착 부재(300)가 반드시 이와 같이 속이 빈 사각 형태로 한정되는 것은 아니며, 수분흡착 부재(300)는 다양한 형태로 구성될 수 있다.
도 8은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 구성을 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다. 다만, 도 8에서는, 설명의 편의를 위해 수분흡착 부재(300)가 하부 파우치(120)의 실링부(S)에 놓인 상태로 표시되도록 한다.
도 8을 참조하면, 수분흡착 부재(300)는, 4개의 단위 흡착 부재로 구성되며, 각각의 단위 흡착 부재는, 일 방향으로 긴 막대 형태로 형성되어 있다. 그리고, 각각의 단위 흡착 부재는, 파우치 외장재(100)의 실링부(S) 4개의 변 중 각 변마다 하나씩 위치한다. 이러한 실시예에 의하면, 수분흡착 부재(300)의 취급이 보다 용이해질 수 있고, 수분흡착 부재(300)를 먼저 길게 제작한 후, 원하는 길이로 절단하여 사용하는 것이 가능하다.
다만, 이러한 실시예 이외에도 수분흡착 부재(300)는 다양한 형태로 구성될 수 있다.
또한 바람직하게는, 수분흡착 부재(300)는, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S)보다 작은 폭을 가질 수 있다.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 수분흡착 부재(300)의 폭을 W1이라 하고 파우치 외장재(100)의 실링부(S)의 폭을 W2라 하면, W1이 W2보다 작도록 수분흡착 부재(300)를 구성하는 것이 좋다. 이러한 실시예에 의하면, 수분흡착 부재(300)가 이차 전지 외부로 노출되어 공기 중의 수분을 불필요하게 흡수하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수분흡착 부재(300)로 인해 상부 파우치(110)의 내부 절연층과 하부 파우치(120)의 내부 절연층 사이의 접착력이 약화되는 것을 줄일 수 있다.
한편, 도 5 내지 도 8의 실시예에서는, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120) 모두에 전극 조립체(200) 및 전해액 수납 공간이 형성된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 구성을 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다.
도 9를 참조하면, 파우치 외장재(100)는 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)로 구성되되, 전극 조립체(200)의 수납 공간은 하부 파우치(120)에만 형성되고, 상부 파우치(110)에는 이러한 수납 공간이 형성되지 않을 수 있다. 이러한 상부 파우치(110)는 하부 파우치(120)의 수납 공간을 덮는 커버 형태로 형성될 수 있으며, 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)는 어느 한 변이 서로 연결된 형태를 가질 수 있다.
이 경우, 수분흡착 부재(300)는, 하부 파우치(120)의 실링부(S)에 위치할 수 있으며, 하부 파우치(120)의 실링부와 상부 파우치(110)의 접착 시 접착 부분에 개재되어, 실링부(S)의 접착 계면을 통해 유입되는 수분을 차단함으로써, 이차 전지 내부로 수분이 침투하는 것을 차단할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 파우치형 이차 전지를 포함한다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 수분흡착 부재(300)가 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)의 실링부(S) 사이에 개재된 파우치형 이차 전지를 하나 또는 그 이상 포함한다.
그리고, 본 발명에 따른 배터리 팩은 이러한 이차 전지 이외에도, BMS(Battery Management System)와 같은 이차 전지의 충방전을 제어하기 위한 여러 보호 장치들을 더 포함할 수 있다.
도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차 전지 제조 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따라 파우치형 이차 전지를 제조하기 위해서는, 먼저 상부 파우치(110)와 하부 파우치(120)로 구성된 파우치 외장재(100)와, 양극판 및 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체(200)를 준비하고(S110), 수분 흡착 물질을 포함하는 수분흡착 부재(300)를 준비한다(S120).
이때, 상기 S120 단계에서는, 수분 흡착 물질을 고분자 물질에 분산시켜 수분흡착 부재(300)가 형성되도록 하는 것이 좋다. 바람직하게는, 상기 S120 단계에서 고분자 물질은, 폴리올레핀 물질을 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 S120 단계에서 고분자 물질은, 폴리프로필렌을 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 S120 단계에서, 수분 흡착 물질은, 염화칼슘, 알루미나 및 제올라이트 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것이 좋다.
또한 바람직하게는, 상기 S120 단계에서 준비된 수분흡착 부재(300)는, 파우치 외장재(100)의 실링부(S) 형태에 대응하여, 테두리만 존재하고 속이 비어 있는 사각 플레이트 형태를 갖는 것이 좋다.
또한 바람직하게는, 상기 S120 단계에서 준비된 수분흡착 부재(300)는, 그 폭이 파우치 외장재(100)의 실링부(S)보다 작은 폭을 갖는 것이 좋다. 즉, 상기 S120 단계에서 준비된 수분흡착 부재(300)의 폭은, 상부 파우치(110)의 실링부(S) 폭이나 하부 파우치(120)의 실링부(S) 폭보다 작은 것이 좋다.
이와 같이, 파우치 외장재(100), 전극 조립체(200) 및 수분흡착 부재(300)가 준비되면, 다음으로, 파우치 외장재(100)에 전극 조립체(200)를 수납하고(S130), 파우치 외장재(100)의 실링부(S), 즉 상부 파우치(110)의 실링부(S)와 하부 파우치(120)의 실링부(S) 사이에 수분흡착 부재(300)를 위치시킨다(S140).
그리고 나서, 상부 파우치(110)의 실링부(S)와 하부 파우치(120)의 실링부(S)를 열융착시킨다(S150).
한편, 도 10의 실시예에서는, S110 단계 내지 S150 단계가 순차적으로 수행되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 순서에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, S110 단계 및 S120 단계는 동시에 수행되거나, S120 단계가 S110 단계보다 먼저 수행될 수도 있다. 또한, S130 단계 및 S140 단계는 동시에 수행되거나, S140 단계가 S130 단계보다 먼저 수행될 수도 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 파우치 외장재
110: 상부 파우치
120: 하부 파우치
200: 전극 조립체
210: 양극 탭
220: 음극 탭
300: 수분흡착 부재
S: 실링부
110: 상부 파우치
120: 하부 파우치
200: 전극 조립체
210: 양극 탭
220: 음극 탭
300: 수분흡착 부재
S: 실링부
Claims (15)
- 양극판 및 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체;
상기 전극 조립체 및 전해액을 수납하고, 상부 파우치와 하부 파우치로 구성된 파우치 외장재; 및
수분 흡착 물질을 포함하고 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부 사이에 개재된 수분흡착 부재
를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지. - 제1항에 있어서,
상기 수분흡착 부재는, 상기 수분 흡착 물질이 고분자 물질에 분산된 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지. - 제2항에 있어서,
상기 고분자 물질은, 폴리올레핀 물질인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지. - 제3항에 있어서,
상기 폴리올레핀 물질은, 폴리프로필렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지. - 제1항에 있어서,
상기 수분 흡착 물질은, 염화칼슘, 알루미나 및 제올라이트 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지. - 제1항에 있어서,
상기 수분흡착 부재는, 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부 사이에만 위치하도록 속이 빈 사각 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지. - 제1항에 있어서,
상기 수분흡착 부재는, 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부보다 작은 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 파우치형 이차 전지를 포함하는 배터리 팩.
- 상부 파우치와 하부 파우치로 구성된 파우치 외장재 및 전극 조립체를 준비하는 단계;
수분 흡착 물질을 포함하는 수분흡착 부재를 준비하는 단계;
상기 파우치 외장재에 전극 조립체를 수납하는 단계;
상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부 사이에 수분흡착 부재를 위치시키는 단계; 및
상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부를 열융착시키는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 수분흡착 부재 준비 단계는, 수분 흡착 물질을 고분자 물질에 분산시켜 상기 수분흡착 부재가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지 제조 방법. - 제10항에 있어서,
상기 고분자 물질은, 폴리올레핀 물질인 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지 제조 방법. - 제11항에 있어서,
상기 폴리올레핀 물질은, 폴리프로필렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 수분 흡착 물질은, 염화칼슘, 알루미나 및 제올라이트 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 수분흡착 부재 준비 단계는, 속이 빈 사각 형태로 상기 수분흡착 부재를 준비하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 수분흡착 부재 준비 단계는, 상기 상부 파우치와 상기 하부 파우치의 실링부보다 작은 폭을 갖도록 상기 수분흡착 부재를 준비하는 것을 특징으로 하는 파우치형 이차 전지 제조 방법.
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