KR20140137603A - 파우치형 외장재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상부 시트 및 하부 시트; 상기 상부 시트 및 하부 시트의 외주면을 따라 형성된 실링부; 상기 상부 시트 및 하부시트 중 적어도 1 이상에 구비되며 전극조립체를 수용하는 수용부; 및 상기 상부 시트 및 하부 시트의 실링부 상에는 서로 대면하는 위치에 고융점 고분자 수지를 포함하는 제1 박막 및 제2 박막을 포함하는 파우치형 외장재에 관한 것이다.
본 발명의 파우치형 외장재는 이차전지의 과충전시 발생하는 내부 가스를 효율적으로 배출할 수 있어 이차전지의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있다.

Description

파우치형 외장재{Pouch type battery case}
본 발명은 실링부의 일부에 고융점 고분자 수지를 포함하는 2개의 박막을 포함하는 파우치형 외장재에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지에 사용되는 재료들(예를 들어, 양극 활물질, 음극 활물질, 바인더, 전해액, 전극집전체 등)은 이차전지가 작동하는 전압(2.5V ~ 4.3V)에서 전기화학적으로 안정하다. 그러나, 이차전지가 이 작동전압 이상의 전압으로 상승하게 되면 구성 재료들이 각각의 분해 전압에서 분해되면서 가스를 발생시킨다. 이렇게 발생되는 가스는 이차전지 내의 압력을 증가시키고, 그 결과, 전압이 계속 상승하게 되며, 이때 미세하게 단락된 부분이 있거나 음극의 표면에 전착된 리튬 금속이 분리막을 뚫고 양극과 만나게 되는 경우에는 이 부분으로 다량의 전류가 흐르며 열과 가스의 발생을 촉진시킨다. 그러나 열과 가스는 전지의 취약한 부분을 통해 외부로 방출되며, 결국에는 전지가 발화하거나 폭발하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 이차전지의 과충전시 발생하는 내부 가스를 효율적으로 배출할 수 있는 파우치형 외장재를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상부 시트 및 하부 시트; 상기 상부 시트 및 하부 시트의 외주면을 따라 형성된 실링부; 상기 상부 시트 및 하부시트 중 적어도 1 이상에 구비되며 전극조립체를 수용하는 수용부; 및 상기 상부 시트 및 하부 시트의 실링부 상에는 서로 대면하는 위치에 고융점 고분자 수지를 포함하는 제1 박막 및 제2 박막을 포함하는 파우치형 외장재를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 외장재는 상부 시트 및 하부 시트의 실링부 상에 서로 대면하는 위치에 고융점 고분자 수지를 포함하는 제1 박막 및 제2 박막을 포함함으로써, 이차전지의 과부하(overcharge), 고온에의 노출, 외부에서의 충격 등에 의해 이차전지 내부에서 발생하는 가스가 상기 제1 박막 및 제2 박막 사이를 벌리면서, 상기 제1 박막 및 제2 박막이 형성된 부분의 실링 정도가 약화되게 유도하여 이차전지 내부에서 발생하는 가스를 용이하게 배출 할 수 있어 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 외장재의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 외장재의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 외장재의 평면사시도이다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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.
본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 외장재는 상부 시트 및 하부 시트; 상기 상부 시트 및 하부 시트의 외주면을 따라 형성된 실링부; 상기 상부 시트 및 하부시트 중 적어도 1 이상에 구비되며 전극조립체를 수용하는 수용부; 및 상기 상부 시트 및 하부 시트의 실링부 상에는 서로 대면하는 위치에 고융점 고분자 수지를 포함하는 제1 박막 및 제2 박막의 2개의 박막을 포함한다.
일반적으로, 이차전지가 과충전될 경우 이차전지의 양극에서 전해질의 분해가 발생하고, 음극에서는 리튬 금속이 석출된다. 이에 따라, 이차전지가 열화되고 전극의 발열이나 발화로 인해 가스가 발생하게 된다. 과전압에 의한 전해질의 분해로 발생되는 가스 등에 의해 이차전지의 내부 압력은 급격히 증가하게 되고, 이차전지가 부풀어 오르는 스웰링 현상이 발생하게 되며, 결국 이차전지는 스웰링 현상에 의해 폭발하거나 발화하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 외장재는 상기 상부 시트 및 하부 시트의 실링부 상에 서로 대면하는 위치에 고융점 고분자 수지를 포함하는 제1 박막 및 제2 박막을 포함함으로써, 이차전지의 과부하(overcharge), 고온에의 노출, 외부에서의 충격 등에 의해 이차전지 내부에서 발생하는 가스가 상기 제1 박막 및 제2 박막 사이를 벌리면서, 상기 박막이 형성된 부분의 실링 정도가 약화되게 유도하여 이차전지 내부에서 발생하는 가스를 이차전지가 폭발하기 전에 용이하게 배출 할 수 있어 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 박막 및 제 2 박막에 포함되는 고융점 고분자 수지는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 예를 들어 융점이 250 ℃ 내지 500 ℃, 바람직하게는 300 ℃ 내지 450 ℃인 것이 좋다. 만일, 상기 고융점 고분자 수지의 융점이 250 ℃ 미만인 경우 상부시트 및 하부시트 실링시 박막층끼리의 접착이 야기되는 문제가 생길 수 있다.
상기 고융점 고분자 수지는 상기 융점 범위를 만족시키는 고융점 고분자라면 특별히 한정되지 않으며, 이의 구체적인 예로는 폴리이미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
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 아니 되며, 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 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 외장재의 모식도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 외장재(100)는 상부 시트(110a) 및 하부 시트(110b), 상기 상부 시트(110a) 및 하부 시트(110b)의 외주면을 따라 형성된 실링부(120a, 120b), 상기 상부 시트(110a) 및 하부 시트(110b) 중 적어도 1 이상에 구비되며, 전극 조립체(130)를 수용하는 수용부(140) 및 상기 수용부(140)에 수용되며, 양극과 음극이 분리막으로 절연되어 적층 또는 권취되어 있는 전극조립체(130)를 포함하고, 상기 상부 시트(110a) 및 하부 시트(110b)의 실링부 상에 서로 대면하는 위치에 고융점 고분자 수지를 포함하는 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)을 포함한다.
상기 전극조립체(130)는 상기 전극조립체(130)로부터 연장되어 있는 양극탭(160a)과 음극탭(160b), 상기 양극탭(160a)과 음극탭(160b)에 용접되어 있는 양극 리드(170a)와 음극 리드(170b)를 포함할 수 있다.
상기 상부 시트(110a) 및 하부 시트(110b)가 서로 밀착되는 각각의 면, 예를 들어 상부 시트(110a) 및 하부 시트(110b)에 각각 3개 또는 4개의 면에 실링부(120a, 120b)가 형성될 수 있다. 상기 실링부(120a, 120b)는 파우치형 외장재를 밀봉할 수 있도록 파우치형 외장재의 외주면을 따라 소정의 너비를 가지고 상부 시트(110a) 및 하부 시트(110b)가 접하여 있는 부위를 나타낸다.
상기 파우치형 외장재(100)를 더욱 구체적으로 살펴보면, 상부 시트(110a) 및 하부 시트(110b)는 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어질 수 있고, 전극조립체(130)를 수용할 수 있는 공간이 제공되며, 전체적으로 파우치 형상이다.
이러한 파우치형 외장재(100)의 상부 시트(110a) 및 하부 시트(110b)는 내부층(111), 금속층(112) 및 외부층(113)이 순차적으로 적층된 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)은 상기 상부 시트(110a) 및 하부 시트(110b)의 내부층(111)의 일부와 열융착될 수 있다.
상기 내부층(111)은 무연신 폴리프로필렌, 폴리프로필렌-부틸렌-에틸렌 삼원 공중합체, 염화 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌프로필렌 공중합체, 폴리에틸렌과 아크릴산 공중합체 및 폴리프로필렌과 아크릴산의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물 등으로 형성될 수 있다.
상기 내부층(111)의 두께는 10 ㎛ 내지 80 ㎛일 수 있다. 상기 내부층(111)의 두께가 10 ㎛ 미만인 경우에는 층간 접착이 용이하지 않을 수 있고, 80 ㎛를 초과하는 경우에는 층간 접착시 많은 에너지가 소모될 수 있다.
상기 금속층(112)은 알루미늄; 철, 탄소, 크롬 및 망간의 합금; 및 철, 탄소, 크롬 및 니켈의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물 등으로 형성될 수 있다.
상기 외부층(113)은 폴리에틸렌, 폴리페닐렌에테르, 폴리이미드, 폴리프로필렌, 캐스티드 폴리프로필렌, 폴리에테르텔레프탈라이트, 폴리페닐렌설파이드 및 폴리에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물 등으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 외부층(113)의 두께는 1 ㎛ 내지 20 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 외부층(113)의 두께가 1 ㎛ 미만인 경우에는 외부층(113)의 두께가 너무 얇아 금속층(112)을 보호할 수 없으며 융착시 외부층(113)이 절단될 수 있고, 20 ㎛를 초과하는 경우에는 파우치형 외장재(100)와 전극 리드(170a, 170b)간의 융착이 잘 이루어지지 않을 수 있다.
상기 상부 시트(110a)와 하부 시트(110b)는 열과 압력에 의해 열융착되며, 상기 상부 시트(110a) 및 하부 시트(110b)의 수용부(140)는 전극조립체(130) 및 전해질(미도시)을 수용하게 되고, 파우치형 외장재(100)의 외부로 노출된 전극 리드(170a, 170b)의 일부는 상기 상부 시트(110a) 및 하부 시트(110b)와 결합하게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 외장재(100)에서 전극조립체(130)의 전극 리드(170a, 170b)는 상부 및 하부 시트(110a, 110b)와 결합되는 부분에 절연필름(미도시)을 더 구비하여 전해질의 누출을 방지하고 공기 중의 수분이 파우치형 외장재(100) 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
상기 전극조립체(130)는 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 상태에서 양극과 음극이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어져 있다.
상기 전극탭들(160a, 160b)은 전극조립체(130)의 각 극판으로부터 연장되어 있고, 전극 리드(170a, 170b)는 각 극판으로부터 연장된 복수 개의 전극탭들(160a, 160b)과 예를 들어, 용접에 의해 각각 전기적으로 연결되어 있으며, 파우치형 외장재(100)의 외부로 일부가 노출되어 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 외장재의 측단면도로서, 더욱 상세하게는 내부층(111), 금속층(112) 및 외부층(113)이 순차적으로 적층된 상부 시트(110a) 및 하부 시트(110b)를 포함하는 파우치형 외장재(100)의 측단면도이다.
도 2의 (a)를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 외장재(100)에 있어서, 상기 상부 시트(110a) 및 하부 시트(110b)는 실링부(120a, 120b)에 의해 실링되어 있으므로, 고융점 고분자 수지를 포함하는 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)은 서로 대면하여 위치되어 한쌍의 박막층을 형성할 수 있으나, 각각의 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)은 서로 열융착되어 형성되어 있지는 않다.
한편, 상기 상부 시트의 내부층의 일부와 하부 시트의 내부층의 일부는 서로 열융착되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)의 전체 길이(c+a)는 0.1 mm 내지 20 mm일 수 있다. 상기 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)의 길이는 서로 동일한 것이 바람직하며, 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)의 전체 길이(c+a)가 0.1 mm미만인 경우에는 상부시트 및 하부시트와의 결합 길이가 짧아 열융착시 상부시트 및 하부시트로부터 떨어질 수 있으며, 20 ㎜를 초과하는 경우에는 열융착되지 않는 부분까지 구비되어 이차전지의 실링이 완전히 이루어지지 않을 수 있으며 전극조립체와 닿아 이차전지의 성능을 저하시킬 수 있다.
또한, 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)은 발생된 가스에 의한 압력의 집중을 용이하게 하기 위해 전극조립체가 수용되는 수용부(140) 방향으로 돌출될 수 있다.
상기 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)은 수용부(140) 방향으로 돌출되어 있음으로 이차전지의 내부에서 발생된 가스의 의한 압력이 집중되므로 이차전지의 과충전시 발생하는 가스에 의해 상기 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)은 효과적으로 벌어질 수 있다. 상기 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)의 수용부 방향으로 돌출된 길이(c)는 0.03 mm 내지 5 ㎜일 수 있다. 상기 돌출된 길이(c)가 0.03 ㎜ 미만인 경우에는 발생된 가스가 분산되어 돌출 효과가 미미할 수 있고, 5 ㎜를 초과하는 경우에는 전극조립체와 인접하여 이차전지의 성능을 저하시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2에서 a+b : a의 길이의 비는 1: 0.1 내지 0.9가 바람직하다. a+b : a의 길이의 비가 1:0.9를 초과하는 경우 실링부의 실링 강도가 약해질 수 있고, 1:0.1 미만인 경우 발생된 가스가 분산되어 박막의 돌출 효과가 미미할 수 있어 본 발명의 목적하는 효과를 달성하는 데 어려움이 있다.
상기 제1 박막 및 제2 박막의 두께(t)는 1 ㎛ 내지 80 ㎛, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 40 ㎛인 것이 바람직하며, 상기 범위를 벗어나는 경우, 본 발명의 실링 효과 또는 가스 방출 효과에 영향을 미칠 수 있다. 여기서 상기 제 1 박막 또는 제 2 박막의 두께(t)는 상기 제1 박막 또는 제 2 박막의 길이(c+a)에 수직인 방향을 의미한다.
도 2의 (b)를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 외장재(100)에 있어서, 상기 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)은 서로 열융착되어 있지 않으므로, 이차전지의 과부하(overcharge), 고온에의 노출, 외부에서의 충격 등에 의해 이차전지 내부에서 발생하는 가스가 상기 제1 박막 및 제2 박막 사이를 벌어질 수 있다. 또한, 상기 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)은 수용부(140) 방향으로 돌출되어 이차전지의 내부에서 발생된 가스의 의한 압력이 집중되므로 상기 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)은 더욱 쉽게 벌어질 수 있다. 상기 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)이 벌어짐으로써 결국 상기 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)이 형성된 부분의 실링 정도가 약화되고, 이 약화된 실링부를 통해 이차전지 내부에서 발생하는 가스를 용이하게 배출 할 수 있어 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 외장재의 평면 사시도이다.
도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 외장재(100)에서 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)은 파우치형 외장재(100)의 실링부(120) 중 다양한 위치에 구비될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 3의 (a)는 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)이 전극조립체(130)의 전극 리드(170a, 170b)와 인접하게 구비된 것이고, 도 3의 (b)는 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)이 파우치형 외장재(100)의 길이방향에 구비된 것이며, 도 3의 (c)는 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)이 전극조립체(130)의 전극 리드(170a, 170b)와 인접하게 구비되고, 또한 파우치형 외장재(100)의 길이방향에도 구비된 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 3의 (c)에서, 상기 실링부(120)의 길이(L): 상기 실링부(120)와 열융착된 제1 박막 및 제2 박막의 길이(l)는 1 : 0.1 내지 0.9인 것이 바람직하다. 또한, 상기 실링부의 폭(M) : 실링부와 열융착된 제1 박막 및 제2 박막의 폭(m)은 1 : 0.1 내지 0.9인 것이 바람직하다.
상기 실링부(120)와 열융착된 제1 박막 및 제2 박막의 길이(l) 및 폭(m)이 너무 짧으면 본 발명의 효과를 달성하는데 어려움이 있고, 너무 길면 실링부의 실링 강도가 약해질 수 있다.
여기서 상기 실링부(120)의 길이(L)는 전극 리드(170a, 170b)의 돌출 방향을 의미하며, 상기 실링부의 폭(M)은 상기 실링부의 길이(L)에 수직인 방향을 의미한다. 한편, 제1 박막 및 제2 박막의 길이(l)는 상기 실링부의 길이(L) 방향과 동일 방향이고, 제1 박막 및 제2 박막의 폭(m)은 상기 실링부의 폭(M) 방향과 동일 방향을 의미한다.
도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 외장재(100)의 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)은 전극조립체(130)와 간격 유지를 위해 돌출되는 길이가 제한될 수 있으나, 발생된 가스에 의한 압력의 집중을 용이하게 하기 위해 수용부로 돌출되는 방향과 수직인 방향(도 3에서 화살표로 표시)으로 연장될 수 있다. 따라서, 수용부로 돌출되는 방향과 수직 방향으로 연장될수록 제1 박막(150a) 및 제2 박막(150b)의 면적이 증가하기 때문에 발생된 가스에 의한 압력 집중이 효과적으로 이루어져 실링부의 벌어짐이 용이할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 중대형 전지모듈 또는 전지팩에서, 상기 파우치형 이차전지 다수를 전기적으로 연결하여 포함할 수 있다. 상기 중대형 전지팩은 전기차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 및 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)를 포함하는 전기차; 전기 트럭; 전기 상용차; 또는 전력 저장용 시스템 중 어느 하나 이상의 중대형 디바이스 전원으로 이용될 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 파우치형 외장재
110a: 상부 시트 110b: 하부 시트
111: 내부층 112: 금속층
113: 외부층 120a, 120b: 실링부
130: 전극조립체 140: 수용부
150a: 제1 박막, 150b: 제2 박막
160a: 양극탭 160b: 음극탭
170a: 양극 리드 170b: 음극 리드

Claims (16)

  1. 상부 시트 및 하부 시트;
    상기 상부 시트 및 하부 시트의 외주면을 따라 형성된 실링부;
    상기 상부 시트 및 하부시트 중 적어도 1 이상에 구비되며 전극조립체를 수용하는 수용부; 및
    상기 상부 시트 및 하부 시트의 실링부 상에는 서로 대면하는 위치에 고융점 고분자 수지를 포함하는 제1 박막 및 제2 박막을 포함하는 파우치형 외장재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고융점 고분자 수지는 융점이 250 ℃ 내지 500 ℃인 것을 특징으로 하는 파우치형 외장재.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고융점 고분자 수지는 폴리이미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 외장재.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 박막 및 제2 박막은 전극조립체가 수용되는 수용부 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 파우치형 외장재.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 박막 및 제2 박막의 수용부 방향으로 돌출된 길이는 0.03 mm 내지 5 ㎜인 것을 특징으로 하는 파우치형 외장재.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 실링부의 길이 : 상기 실링부와 열융착된 제1 박막 및 제2 박막의 길이는 1 : 0.1 내지 0.9인 것을 특징으로 하는 파우치형 외장재.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 실링부의 폭 : 상기 실링부와 열융착된 제1 박막 및 제2 박막의 폭은 1 : 0.1 내지 0.9인 것을 특징으로 하는 파우치형 외장재.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 박막 및 제2 박막의 전체 길이는 0.1 ㎜ 내지 20 ㎜인 것을 특징으로 하는 파우치형 외장재.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 박막 및 제2 박막의 두께는 1 ㎛ 내지 80 ㎛인 것을 특징으로 하는 파우치형 외장재.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 박막 및 제2 박막은 이차전지의 과충전시 발생하는 가스에 의해 서로 벌어지는 것을 특징으로 하는 파우치형 외장재.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 시트 및 하부 시트는 내부층, 금속층 및 외부층을 포함하는 것을 특징으로 하는 파우치형 외장재.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 박막 및 제2 박막은 상기 상부 시트 및 하부 시트의 내부층의 일부와 열융착되는 것을 특징으로 하는 파우치형 외장재.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 상부 시트의 내부층의 일부와 하부 시트의 내부층의 일부가 열융착되는 것을 특징으로 하는 파우치형 외장재.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 내부층은 무연신 폴리프로필렌, 폴리프로필렌-부틸렌-에틸렌 삼원 공중합체, 염화 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌프로필렌 공중합체, 폴리에틸렌과 아크릴산 공중합체 및 폴리프로필렌과 아크릴산의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 파우치형 외장재.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 금속층은 알루미늄; 철, 탄소, 크롬 및 망간의 합금; 및 철, 탄소, 크롬 및 니켈의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 파우치형 외장재.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 외부층은 폴리에틸렌, 폴리페닐렌에테르, 폴리이미드, 폴리프로필렌, 캐스티드 폴리프로필렌, 폴리에테르텔레프탈라이트, 폴리페닐렌설파이드 및 폴리에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 파우치형 외장재.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170103236A (ko) * 2016-03-03 2017-09-13 주식회사 엘지화학 전기화학소자용 파우치 외장재
CN108260362A (zh) * 2015-04-15 2018-07-06 株式会社Lg化学 使用热熔固定结构制造电池组的方法及使用该方法制造的电池组
KR20210132926A (ko) * 2020-04-28 2021-11-05 에스케이이노베이션 주식회사 절연 저항 불량 개선 구조를 갖는 파우치형 이차 전지 및 이의 제조 방법
US11258144B2 (en) 2018-05-23 2022-02-22 Lg Energy Solution, Ltd. Battery cell including shape retention member
US20220140425A1 (en) * 2019-03-29 2022-05-05 Lg Energy Solution, Ltd. Battery case for secondary battery and pouch type secondary battery
CN114631222A (zh) * 2019-11-13 2022-06-14 株式会社Lg新能源 二次电池和密封块
EP4207441A4 (en) * 2021-08-13 2024-08-07 LG Energy Solution, Ltd. POUCH BAG FOR SECONDARY BATTERY AND POUCH TYPE SECONDARY BATTERY COMPRISING SAME

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108260362A (zh) * 2015-04-15 2018-07-06 株式会社Lg化学 使用热熔固定结构制造电池组的方法及使用该方法制造的电池组
KR20170103236A (ko) * 2016-03-03 2017-09-13 주식회사 엘지화학 전기화학소자용 파우치 외장재
US11258144B2 (en) 2018-05-23 2022-02-22 Lg Energy Solution, Ltd. Battery cell including shape retention member
US20220140425A1 (en) * 2019-03-29 2022-05-05 Lg Energy Solution, Ltd. Battery case for secondary battery and pouch type secondary battery
US12476308B2 (en) * 2019-03-29 2025-11-18 Lg Energy Solution, Ltd. Battery case for secondary battery and pouch type secondary battery
CN114631222A (zh) * 2019-11-13 2022-06-14 株式会社Lg新能源 二次电池和密封块
CN114631222B (zh) * 2019-11-13 2024-05-03 株式会社Lg新能源 二次电池和密封块
KR20210132926A (ko) * 2020-04-28 2021-11-05 에스케이이노베이션 주식회사 절연 저항 불량 개선 구조를 갖는 파우치형 이차 전지 및 이의 제조 방법
EP4207441A4 (en) * 2021-08-13 2024-08-07 LG Energy Solution, Ltd. POUCH BAG FOR SECONDARY BATTERY AND POUCH TYPE SECONDARY BATTERY COMPRISING SAME

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