KR20170055113A - 돌출 연장부와 탭 연결부를 구비한 전극 리드를 포함하고 있는 전지셀 - Google Patents

돌출 연장부와 탭 연결부를 구비한 전극 리드를 포함하고 있는 전지셀 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 일측 외주변 쪽으로 돌출되어 있는 전극 탭을 포함하고 있는 전극조립체; 상기 전극조립체가 탑재되는 수납부를 포함하고 있는 전지케이스; 및 외부 디바이스와의 전기적 연결을 위해, 상기 전극 탭에 연결되는 전극 리드;를 포함하고 있고, 상기 전극 리드는, 상기 전극 탭에 전기적으로 연결되는 탭 연결부; 및 상기 탭 연결부로부터 연장된 상태에서, 전지케이스의 외측으로 돌출되어 외부 디바이스에 전기적으로 연결되는 돌출 연장부;를 포함하고 있으며, 상기 탭 연결부는 전극 탭의 돌출 방향에 수직인 폭 방향의 길이가 전극 탭에 비해 상대적으로 큰 크기를 가진 것을 특징으로 하는 전지셀을 제공한다.

Description

돌출 연장부와 탭 연결부를 구비한 전극 리드를 포함하고 있는 전지셀 {Battery Cell Comprising Electrode Lead Having Protruding Extension Part and Tab Connection Part}
본 발명은 돌출 연장부와 탭 연결부를 구비한 전극 리드를 포함하고 있는 전지셀에 관한 것이다.
최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.
특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 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 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
또한, 이차전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체 등을 들 수 있으며, 최근에는, 상기 젤리-롤형 전극조립체 및 스택형 전극조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 진일보한 구조의 전극조립체로서, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 단위셀들을 분리필름 상에 위치시킨 상태에서 순차적으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체가 개발되었다.
또한, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.
특히, 최근에는 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.
도 1에는 종래의 파우치형 전지셀의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 전지셀(100)은 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 전지케이스(110)의 수납부(111)에 전극조립체(120)가 수납된 상태에서, 전지케이스(110)의 외주변(112)이 열융착에 의해 밀봉된 구조로 이루어져 있다.
전극조립체(120)는 서로 대향하는 양측 외주변 쪽으로 돌출되어 있는 양극 탭(121) 및 음극 탭(122)을 포함하고 있으며, 양극 탭(121) 및 음극 탭(122)은 각각 양극 리드(131) 및 음극 리드(132)에 연결되어 있으며, 양극 리드(131) 및 음극 리드(132)는 양극 탭(121) 및 음극 탭(122)과 각각 연결된 상태에서, 전지케이스(110)의 외부로 돌출되어 있다.
양극 탭(121)과 음극 탭(122)은 서로 동일한 크기로 이루어져 있으며, 양극 리드(131)와 음극 리드(132)는 서로 동일한 크기로 이루어져 있다.
그러나, 전지셀(100)은 외부 디바이스와 한정된 폭을 갖는 전극 리드들(131, 132) 및 전극 탭들(121, 122)을 통해 전기적으로 연결되므로, 전지셀(100)의 반복적인 충방전 과정에서, 전극 리드들(131, 132)과 전극 탭들(121, 122)의 연결 부위에만 전류가 집중되어 흐르게 되며, 이에 따라, 전극 리드들(131, 132)과 전극 탭들(121, 122)의 연결 부위에는 열이 집중되어 발생한다.
이러한 한정된 부위에서의 집중적인 열화는 전지의 열 안정성을 저하시키며, 상기 열화로 인한 화제의 위험성을 증가시키는 문제점이 있다.
또한, 파우치형 전지셀(100)은 전지케이스(110)의 소재 특성상 충분히 높은 강도를 발휘할 수 없어, 외부에서 인가되는 충격에 대해, 전지케이스(110)에 수납된 전극조립체(120)를 안정적으로 보호할 수 없어, 소망하는 구조적 안정성을 발휘하는데 한계가 있다.
더욱이, 전극 탭들(121, 122)의 폭(W1)은 전극 리드들(131, 132)의 폭(W2)과 동일한 크기로 이루어져 있어, 전지셀의 제조 과정에서, 전극 탭들(121, 122)과 전극 리드들(131, 132)의 연결시, 단차가 발생할 수 있으며, 이러한 단차는 상기 전지셀(100)의 열 안정성 저하를 촉진하는 요인으로 작용할 수 있다.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 전극 리드의 탭 연결부가 전극 탭에 비해 상대적으로 큰 크기를 갖도록 구성함으로써, 보다 큰 크기를 갖는 탭 연결부를 통해, 전극 리드와 전극 탭의 연결 부위에서 발생하는 열을 효과적으로 제거할 수 있으며, 전극 리드와 전극 탭의 연결 부위에 대한 기계적 강성을 보완함으로써, 전지셀의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있고, 전극 리드와 전극 탭을 보다 간편하게 연결할 수 있으므로, 단차의 발생을 예방해, 제품의 불량률을 감소시키는 동시에, 전지셀의 전체적인 안정성을 향상시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀은,
적어도 일측 외주변 쪽으로 돌출되어 있는 전극 탭을 포함하고 있는 전극조립체;
상기 전극조립체가 탑재되는 수납부를 포함하고 있는 전지케이스; 및
외부 디바이스와의 전기적 연결을 위해, 상기 전극 탭에 연결되는 전극 리드;
를 포함하고 있고, 상기 전극 리드는,
상기 전극 탭에 전기적으로 연결되는 탭 연결부; 및
상기 탭 연결부로부터 연장된 상태에서, 전지케이스의 외측으로 돌출되어 외부 디바이스에 전기적으로 연결되는 돌출 연장부;
를 포함하고 있으며,
상기 탭 연결부는 전극 탭의 돌출 방향에 수직인 폭 방향의 길이가 전극 탭에 비해 상대적으로 큰 크기를 가진 구조일 수 있다.
따라서, 보다 큰 크기를 갖는 상기 탭 연결부를 통해, 전극 리드와 전극 탭의 연결 부위에서 발생하는 열을 효과적으로 제거할 수 있으며, 전극 리드와 전극 탭의 연결 부위에 대한 기계적 강성을 보완함으로써, 전지셀의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있고, 전극 리드와 전극 탭을 보다 간편하게 연결할 수 있으므로, 단차의 발생을 예방해, 제품의 불량률을 감소시키는 동시에, 전지셀의 전체적인 안정성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 전극 리드와 전극 탭은 안정적인 연결 상태를 유지할 수 있도록, 용접에 의해 연결될 수 있으며, 보다 상세하게는, 초음파 용접 또는 레이저 용접에 의해 연결될 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 케이스이고, 전극조립체 수납부의 외주변이 열융착에 의해 밀봉되는 구조일 수 있다.
앞서 설명한 바와 마찬가지로, 일반적인 파우치형 전지셀은 라미네이트 시트로 이루어진 전지케이스의 소재의 특성상 충분히 높은 강도를 발휘할 수 없어, 외부에서 인가되는 충격에 대해, 전지케이스에 수납된 전극조립체를 안정적으로 보호할 수 없어, 소망하는 구조적 안정성을 발휘하는데 한계가 있다.
그러나, 본 발명에 따른 전지셀은 전극 탭에 전기적으로 연결되는 전극 리드의 탭 연결부가 전극 탭에 비해 상대적으로 큰 크기를 가짐으로써, 상기 전극 탭이 돌출되는 부위의 외주변에 대한 강성을 효과적으로 보완할 수 있다.
또한, 상기 탭 연결부는 전극 탭의 돌출 방향에 수직인 폭 방향의 길이가 이에 대응되는 전지케이스의 수납부의 폭보다 작은 크기일 수 있다.
구체적으로, 상기 탭 연결부는 전극 탭의 돌출 방향에 수직인 폭 방향의 길이가 전극 탭에 비해 상대적으로 큰 크기를 가진 구조로 이루어질 수 있는 반면에, 이에 대응되는 전지케이스의 수납부의 폭보다 작은 크기를 가짐으로써, 전지셀의 제조 과정에서, 보다 용이하게 전지케이스의 수납부 내에 안정적으로 위치할 수 있다.
한편, 상기 폭 방향의 길이가 전극 탭에 비해 상대적으로 큰 탭 연결부의 적어도 일부는 열융착 외주변에 위치하는 구조일 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 탭 연결부의 일부가 위치하는 외주변은 전극 리드의 돌출 연장부가 돌출되도록 위치하는 열융착 외주변이거나, 양 측면 열융착 외주변들 중 적어도 하나의 외주변일 수 있다.
여기서, 상기 양 측면 열융착 외주변들은 상기 둘출 연장부가 위치하는 열융착 외주변의 양측 단부에 연속되어 있는 열융착 외주변으로서, 상기 돌출 연장부의 돌출 방향에 수직인 폭 방향에 위치한 열융착 외주변들을 의미한다.
따라서, 상기 탭 연결부는 전지케이스의 외주변이 열융착에 의해 밀봉되는 과정에서, 상기 전지케이스의 열융착 외주변 부위에 안정적으로 고정된 상태를 유지할 수 있으며, 이에 따라, 상기 탭 연결부가 전지케이스 내에서 유동하는 과정에서, 전극조립체와의 직접적인 접촉을 통해 발생할 수 있는 내부 단락 또는 구조적 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 상기 탭 연결부의 일부가 돌출 연장부가 돌출되는 방향의 열융착 외주변에 위치하는 경우에는, 상기 외주변 부위에서, 열융착에 의해 형성되는 실링부에 대한 구조적 안정성을 향상시킴으로써, 상기 실링부 상에 탑재되는 PCM 등의 전기적 연결 부재들이 보다 안정적으로 탑재될 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 탭 연결부는 전극 탭의 돌출 방향에 수직인 폭 방향의 양측 단부들이 전지케이스의 양 측면 열융착 외주변들에 각각 도달하는 길이로 형성되어 있는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 탭 연결부는 전극 탭의 돌출 방향에 수직인 폭 방향의 양측 단부들이 전지케이스의 양 측면 열융착 외주변들에 고정된 상태를 유지함으로써, 보다 안정적으로, 전지케이스 내에 위치할 수 있다.
이러한 경우에, 상기 탭 연결부의 양측 단부들과 전지케이스의 양 측면 열융착 외주변들 사이에는 열융착에 의한 밀봉성을 향상시킬 수 있도록, 절연필름이 개재되어 있는 구조일 수 있다.
일반적으로, 전극 리드는 전극 탭과 안정적인 결합력을 발휘하는 동시에, 안정적인 전기적 연결을 발휘할 수 있도록, 상기 전극 탭과 동일한 소재로 이루어질 수 있으며, 보다 상세하게는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 소재로서, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다
반면에, 상기 전지케이스는 열융착에 의한 밀봉성을 발휘할 수 있도록, 최내측이 열용융성 수지 실란트층으로 형성될 수 있다.
따라서, 전지케이스의 외주변에 대한 열융착 시, 서로 대면하게 되는탭 연결부와 전지케이스의 부위는 서로 상이한 소재로 이루어져 있으며, 이에 따라, 상기 탭 연결부의 양측 단부들과 전지케이스의 양 측면 열융착 외주변들 사이에는 절연필름이 개재됨으로써, 열융착에 의한 밀봉력을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 절연필름은 돌출 연장부가 돌출되는 방향의 열융착 외주변에 탭 연결부의 일부가 위치하는 경우에도, 열융착에 의한 밀봉력을 향상시킬 수 있도록, 상기 탭 연결부와 열융착 외주변 사이에 개재될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 탭 연결부의 양측 단부들 중에서 적어도 하나의 단부에는 전지케이스 내부의 가스가 외부로 배출될 수 있도록, 벤팅(venting) 유로가 형성되어 있는 구조일 수 있다.
더욱 구체적으로, 일반적인 파우치형 전지셀은 고온의 환경에 노출되거나 또는 오작동 등에 의하여 내부 단락이 발생하는 경우, 양극 계면에서 전해액의 분해 반응이 일어나게 되고 그로 인해 가스가 다량 발생하여 결국 내압의 증가로 전지셀이 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 현상이 발생하게 되며, 이는 제한된 디바이스의 탑재 공간에서, 전지셀의 구조적 안정성을 저해하는 요인으로 작용한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 전지셀은 탭 연결부의 양측 단부들 중에서 적어도 하나의 단부에 벤팅(venting) 유로가 형성되어 있어, 상기 전지셀 내부에서 발생한 가스가 탭 연결부의 벤팅 유로를 통해 외부로 배출됨으로써, 안전성을 확보할 수 있다.
이러한 경우에, 상기 벤팅 유로는 전극조립체에 인접한 탭 연결부의 외주변으로부터 전지케이스의 측면 열융착 외주변 방향으로 형성되어 있으며, 상기 전지케이스의 측면 열융착 외주변에서, 벤팅 유로의 단부에 대응되는 부위에는 개폐 가능한 구조의 벤팅 밸브가 위치하는 구조일 수 있다.
이때, 상기 벤팅 밸브는 전지셀 내부의 압력이 임계 압력 이상일 경우에, 상기 벤팅 유로의 단부로부터 분리되어 가스를 배출하는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 벤팅 유로는 전극조립체의 양극 계면에서 전해액의 분해 반응에 의해 발생한 가스를 전지케이스의 외부 방향으로 보다 용이하게 유도할 수 있으며, 전지셀의 내부 압력이 임계 압력에 도달할 경우, 벤팅 밸브가 분리되어 이탈됨으로써, 전지셀 내부의 가스를 외부로 배출하여 안전성을 확보할 수 있다.
여기서, 상기 벤팅 밸브가 분리되는 임계 압력은 2 기압(atm) 내지 4 기압일 수 있으며, 더욱 상세하게는, 3 기압일 수 있다.
만일, 상기 임계 압력이 2 기압 미만일 경우에는, 벤팅 밸브가 분리되는 임계 압력이 지나치게 낮아, 정상적인 전지셀의 운용간 발생하는 내부 압력 변화에도 상기 벤팅 밸브가 분리되는 경우가 발생할 수 있으며, 이와 반대로 4 기압을 초과할 경우에는, 상기 임계 압력이 지나치게 높아, 소망하는 효과를 발휘하지 못할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 탭 연결부는 전극 탭의 돌출 방향과 동일한 방향의 길이가 전극 탭의 돌출 길이에 대해 10% 내지 90%의 크기로 형성되어 있는 구조일 수 있다.
만일, 상기 탭 연결부의 길이가 전극 탭의 돌출 길이에 대해 10% 미만일 경우에는, 상기 탭 연결부와 전극 탭이 연결되는 넓이가 충분히 확보되지 않아, 소망하는 결합력을 발휘할 수 없으며, 이와 반대로, 90%를 초과할 경우에는, 상기 탭 연결부가 전극 탭과 연결된 후, 전극조립체와 직접적으로 접촉함으로써, 내부 단락이 발생하거나, 상기 전극조립체 또는 탭 연결부가 구조적으로 손상되는 문제점이 발생할 수 있다.
한편, 상기 전극 탭은 돌출 방향에 수직인 폭 방향의 길이가 이에 대응하는 전극조립체의 외주변의 폭과 동일한 구조일 수 있다.
일반적으로, 전극 탭은 전극 시트의 무지부를 노칭하여 형성된다.
이때, 이러한 노칭은 일반적으로, 금형에 의한 타발 방식으로 수행되며, 상기 타발 과정에서 발생하는 단차로 인해, 전극 탭에 인접한 전극의 외주변에서, 전극 활물질이 도포되지 않은 무지부가 포함되는 불량이 발생할 수 있다.
그러나, 본 발명에 따른 전지셀의 전극 탭은 돌출 방향에 수직인 폭 방향의 길이가 이에 대응하는 전극조립체의 외주변의 폭과 동일한 구조로서, 상기 전극 탭이 형성된 외주변 부위는 모두 전극 활물질이 도포되지 않은 무지부로 형성되므로, 상기 불량이 발생하지 않을 수 있다.
또한, 상기 구조의 전극을 제조하는 과정에서, 전극 활물질이 도포되지 않는 무지부가 전극 탭과 동일한 길이로 형성되도록 전극 시트를 형성하는 경우, 상기 전극 탭을 형성하기 위한 별도의 노칭 과정이 필요 없으므로, 제조 과정이 보다 간소화될 수 있다.
또한, 상기 전극 탭은 종래의 전지셀의 전극 탭에 비해 보다 넓은 구조로 형성되므로, 용접에 의한 탭 연결부와의 연결 부위가 보다 넓어질 수 있으며, 이에 따라, 상기 전극 탭과 탭 연결부 사이에서 보다 높은 결합력을 발휘할 수 있다.
더욱이, 상기 전극 탭 구조로 인해, 전지셀의 충방전 과정에서 흐르는 전류는 보다 넓은 면적의 전극 탭을 통해 흐를 수 있으며, 이에 따라, 상기 전극 탭과 전극 리드가 연결되는 부위에서 발생할 수 있는 열을 최소화해, 전지셀의 열화를 방지하고, 안정성을 향상시킬 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전극 탭은 서로 상이한 극성을 가진 전극 탭들이 서로 대향하는 외주변 쪽으로 돌출되어 있는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 넓은 구조로 이루어진 탭 연결부들은 서로간의 간섭 없이, 극성에 따라 보다 용이하게 전극 탭에 각각 연결될 수 있다.
그러나, 상기 전극 탭의 돌출 구조가 이에 한정되는 것은 아니며, 또 다른 구체적인 예에서, 상기 전극 탭은 상이한 극성을 가진 전극 탭이 서로 동일한 외주변 쪽으로 돌출되어 있는 구조일 수도 있다.
이러한 경우에, 상기 전극 탭에 연결되는 전극 리드의 탭 연결부들 사이에는 절연체가 개재되어 있는 구조일 수 있다.
앞서 설명한 바와 마찬가지로, 상기 전극 리드는 일반적으로 전극 탭과 동일한 소재로 이루어질 수 있으며, 이에 따라, 상이한 극성을 가진 전극 탭들에 각각 연결되는 전극 리드의 탭 연결부들이 서로 직접 접촉할 경우에는, 쇼트로 인해, 내부 단락이 발생할 수 있다.
이에 따라, 상기 상이한 극성을 가진 전극 탭에 연결되는 전극 리드의 탭 연결부들 사이에는 절연체가 개재됨으로써, 상기 탭 연결부들의 직접적인 접촉을 방지해, 이에 따른 문제점을 예방할 수 있다.
이때, 상기 상이한 극성을 가진 전극 탭에 연결되는 탭 연결부들 사이를 안정적으로 절연할 수 있는 구성이라면, 그 종류가 절연체에 한정되는 것은 아니며, 더욱 상세하게는, 상기 탭 연결부들이 서로 대면하는 면에 절연 물질이 코팅됨으로써, 동일한 효과를 발휘할 수도 있음은 물론이다.
또한, 상기 전극 리드의 돌출 연장부와 전지케이스의 열융착 외주변 사이에는, 탭 연결부와 전지케이스의 열융착 외주변 사이와 마찬가지로, 절연필름이 개재되어 있어, 열융착에 의한 밀봉력을 향상시킬 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전극조립체는 분리막 시트가 개재되어 있는 양극시트와 음극시트가 권취되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.
그러나, 상기 전극조립체는 적어도 일측 외주변 쪽으로 돌출되어 있는 전극 탭을 포함하고 있는 구조로서, 전지케이스의 수납부에 안정적으로 탑재될 수 있는 구조라면, 그 구조가 이에 제한되는 것은 아니며, 상세하게는, 상기 전극조립체는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 순차적으로 적층된 구조로 이루어지거나, 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막으로 구성된 적층 구조의 단위셀들이 분리필름에 의해 연속적으로 권취된 구조로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
한편, 본 발명에 따른 전지셀은 그것의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로서, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지일 수 있다.
일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.
상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.
상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.
상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.
상기 분리막 및 분리필름은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.
또한, 하나의 구체적인 예에서, 고에너지 밀도의 전지의 안전성의 향상을 위하여, 상기 분리막 및/또는 분리필름은 유/무기 복합 다공성의 SRS(Safety-Reinforcing Separators) 분리막일 수 있다.
상기 SRS 분리막은 폴리올레핀 계열 분리막 기재상에 무기물 입자와 바인더 고분자를 활성층 성분으로 사용하여 제조되며, 이때 분리막 기재 자체에 포함된 기공 구조와 더불어 활성층 성분인 무기물 입자들간의 빈 공간(interstitial volume)에 의해 형성된 균일한 기공 구조를 갖는다.
이러한 유/무기 복합 다공성 분리막을 사용하는 경우 통상적인 분리막을 사용한 경우에 비하여 화성 공정(Formation)시의 스웰링(swelling)에 따른 전지 두께의 증가를 억제할 수 있다는 장점이 있고, 바인더 고분자 성분으로 액체 전해액 함침시 겔화 가능한 고분자를 사용하는 경우 전해질로도 동시에 사용될 수 있다.
또한, 상기 유/무기 복합 다공성 분리막은 분리막 내 활성층 성분인 무기물 입자와 바인더 고분자의 함량 조절에 의해 우수한 접착력 특성을 나타낼 수 있으므로, 전지 조립 공정이 용이하게 이루어질 수 있다는 특징이 있다.
상기 무기물 입자는 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 무기물 입자는 적용되는 전지의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0~5V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 이온 전달 능력이 있는 무기물 입자를 사용하는경우, 전기 화학 소자 내의 이온 전도도를 높여 성능 향상을 도모할 수 있으므로, 가능한 이온 전도도가 높은 것이 바람직하다. 또한, 상기 무기물 입자가 높은 밀도를 갖는 경우, 코팅시 분산시키는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 전지 제조시 무게 증가의 문제점도 있으므로, 가능한 밀도가 작은 것이 바람직하다. 또한, 유전율이 높은 무기물인 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.
리튬염 함유 비수 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.
상기 비수계 액상 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.
상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.
상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.
또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.
본 발명은 또한, 상기 전지셀을 하나 이상 포함하는 전지팩 및 상기 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공하는 바, 상기 디바이스는 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기와 같은 디바이스 내지 장치들은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀은, 전극 리드의 탭 연결부가 전극 탭에 비해 상대적으로 큰 크기를 갖도록 구성됨으로써, 보다 큰 크기를 갖는 탭 연결부를 통해, 전극 리드와 전극 탭의 연결 부위에서 발생하는 열을 효과적으로 제거할 수 있으며, 전극 리드와 전극 탭의 연결 부위에 대한 기계적 강성을 보완함으로써, 전지셀의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있고, 전극 리드와 전극 탭을 보다 간편하게 연결할 수 있으므로, 단차의 발생을 예방해, 제품의 불량률을 감소시키는 동시에, 전지셀의 전체적인 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 파우치형 전지셀의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 4는 도 3의 A 부분을 확대한 구조를 개략적으로 나타낸 모식도 이다;
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀의 양극 리드 및 음극 리드의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 전지셀(200)은 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 전지케이스(210)의 수납부(211)에 전극조립체(220)가 수납된 상태에서, 전지케이스(210)의 외주변(212a, 212b, 212c, 212d)이 열융착에 의해 밀봉된 구조로 이루어져 있다.
전극조립체(220)는 서로 대향하는 상측 및 하측의 외주변들(212a, 212c) 쪽으로 각각 돌출되어 있는 양극 탭(221) 및 음극 탭(222)을 포함하고 있다.
양극 탭(221)은 돌출 방향에 수직인 폭 방향의 길이(W3)가 직사각형으로 이루어진 전극조립체(220)의 폭(W4)에 비해 작은 구조로 이루어져 있으며, 양극 리드(231)에 전기적으로 연결되어 있다.
양극 리드(231)는 탭 연결부(231a)와 돌출 연장부를 포함하고 있다.
탭 연결부(231a)는 양극 탭(221)과 용접에 의해 결합되어 있고, 양극 탭(221)의 돌출 방향에 수직인 폭 방향의 양측 단부들이 전지케이스(210)의 양 측면 열융착 외주변들(212b, 212d)에 각각 도달하는 길이로 형성되어 있다.
따라서, 탭 연결부(231a)의 양측 단부들은 전지케이스(210)의 양 측면 열융착 외주변들(212b, 212d)에 각각 위치하며, 열융착에 의한 밀봉력을 향상시킬 수 있도록, 탭 연결부(231a)의 양측 단부들과 전지케이스(210)의 양 측면 열융착 외주변들(212b, 212d) 사이에는 절연필름들(242, 243)이 각각 개재되어 있다.
따라서, 양극 리드(231)에 대한 양극 탭(221)의 결합 시, 양극 리드(231)와 양극 탭(221)의 접속 위치가 어긋남으로써 발생하는 단차 및 이에 따른 문제점을 예방할 수 있다.
탭 연결부(231a)는 양극 탭(221)의 돌출 방향과 동일한 방향의 길이(W5)가 양극 탭(221)의 돌출 길이(W6)에 대해 약 60%의 크기로 형성되어 있다.
따라서, 탭 연결부(231a)는 안정적으로 고정되어, 탭 연결부(231a)와 전극조립체(220)의 직접적인 접촉에 의한 내부 단락 또는 구조적 손상을 방지할 수 있다.
돌출 연장부(231b)는 탭 연결부(231a)와 일체형으로 형성되어 있고, 양극 탭(221)의 돌출 부위에 대응하는 전지케이스(210)의 상측 열융착 외주변(212a) 부위로 돌출되어 있으며, 열융착에 의한 밀봉력을 향상시킬 수 있도록, 돌출 연장부(231b)와 전지케이스(210)의 상측 열융착 외주변(212a) 사이에는 절연필름(241)이 개재되어 있다.
음극 탭(222)은 돌출 방향에 수직인 폭 방향의 길이(W7)가 직사각형으로 이루어진 전극조립체(220)의 폭(W4)과 동일한 구조로 이루어져 있으며, 음극 리드(232)에 전기적으로 연결되어 있다.
따라서, 넓은 면적의 음극 탭(222)을 통해, 음극 탭(222)과 음극 리드(232)의 탭 연결부(232a)의 결합 부위에서 발생하는 열을 효과적으로 제거할 수 있다.
음극 리드(232)는 돌출 연장부(232b)가 전지케이스(210)의 하측 열융착 외주변(212c) 부위에서, 일 측면 열융착 외주변(212b) 방향으로 인접하여 위치한다는 점을 제외한 나머지 구조가 양극 리드(231)와 동일하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 3에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
우선, 도 3을 참조하면, 전지셀(300)의 양극 리드(331)의 탭 연결부(331a)는 양극 탭(321)의 돌출 방향에 수직인 폭 방향의 길이(W8)가 전지케이스(310)의 수납부(311)의 폭(W9)보다 작은 크기로 이루어져 있다.
양극 리드(331)의 탭 연결부(331a)는 일부가 돌출 연장부(331b)가 돌출되는 전지케이스(310)의 상측 열융착 외주변(312a)에 위치하며, 양극 리드(331)의 탭 연결부(331a) 및 돌출 연장부(331b)와 전지케이스(310)의 상측 열융착 외주변(312a) 사이에는 열융착에 의한 밀봉력을 향상시킬 수 있도록, 절연필름(341)이 개재되어 있다.
따라서, 양극 리드(331)는 전지케이스(310) 내에서 안정적으로 고정된 상태를 유지할 수 있다.
음극 탭(322)은 양극 탭(321)과 대향하는 방향으로 돌출되어 있으며, 양극 탭(321)과 동일한 구조로 이루어져 있다.
음극 리드(332)의 탭 연결부(332a)의 양측 단부에는 전지케이스(310) 내부의 가스가 외부로 배출될 수 있도록, 벤팅 유로가 형성되어 있다.
벤팅 유로가 형성된 "A" 부분의 구체적인 구조에 대해서는 이하의 도 4에서 구체적으로 설명한다.
상기 구조를 제외한 나머지 구조는 도 2의 전지셀(도 2의 200)과 동일하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 4에는 도 3의 A 부분을 확대한 구조를 개략적으로 나타낸 모식도 가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 음극 리드의 탭 연결부(332a)의 단부에는 벤팅 유로(351)가 형성되어 있다.
벤팅 유로(351)는 절곡된 구조로서, 전지케이스 내부의 가스가 외부로 배출될 수 있도록, 전극조립체 방향의 외주변으로부터 전지케이스의 측면 열융착 외주변 방향으로 형성되어 있다.
전지케이스의 측면 열융착 외주변(312a)에 위치한 절연필름(344) 부위에서, 벤팅 유로(351)의 단부에 대응되는 부위에는 개폐 가능한 구조의 벤팅 밸브(352)가 위치해 있다.
따라서, 전지셀 내부에서 발생한 가스로 인해, 전지셀 내부의 압력이 임계 압력 이상으로 상승할 경우에, 벤팅 밸브(352)는 벤팅 유로(351)의 단부로부터 분리되어 가스를 배출하며, 이에 따라, 전지셀의 안전성을 확보할 수 있다.
도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀의 양극 리드 및 음극 리드의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 양극 탭(441)과 음극 탭(442)은 동일한 방향으로 돌출되어 있다.
양극 탭(441)은 양극 리드(431)의 상면에서, 양극 리드(431)의 탭 연결부(431a)에 결합되어 있고, 음극 탭(442)은 음극 리드(432)의 하면에서, 음극 리드(432)의 탭 연결부(432a)에 결합되어 있다.
양극 리드(431)의 돌출 연장부(431b)는 탭 연결부(431a)와 일체형 구조로 이루어져 있으며, 양극 탭(441)이 돌출된 부위에 대응하는 부위에 위치해 있다.
음극 리드(432)의 돌출 연장부(432b)는 탭 연결부(432a)와 일체형 구조로 이루어져 있으며, 음극 탭(442)이 돌출된 부위에 대응하는 부위에 위치해 있다.
양극 리드(431)의 탭 연결부(431a)와 음극 리드(432)의 탭 연결부(432a)는 동일한 크기로 이루어져 있으며, 양극 리드(431)의 탭 연결부(431a)와 음극 리드(432)의 탭 연결부(432a) 사이에는 절연체(450)가 개재되어 있다.
따라서, 양극 리드(431)와 음극 리드(432)는 서로 직접 접촉되지 않으므로, 이에 따른 내부 단락과 같은 문제를 예방하면서, 양극 탭(441)과 음극 탭(442)이 동일한 방향으로 돌출되어 있는 구조에도 용이하게 적용되어, 소망하는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (23)

  1. 적어도 일측 외주변 쪽으로 돌출되어 있는 전극 탭을 포함하고 있는 전극조립체;
    상기 전극조립체가 탑재되는 수납부를 포함하고 있는 전지케이스; 및
    외부 디바이스와의 전기적 연결을 위해, 상기 전극 탭에 연결되는 전극 리드;
    를 포함하고 있고, 상기 전극 리드는,
    상기 전극 탭에 전기적으로 연결되는 탭 연결부; 및
    상기 탭 연결부로부터 연장된 상태에서, 전지케이스의 외측으로 돌출되어 외부 디바이스에 전기적으로 연결되는 돌출 연장부;
    를 포함하고 있으며,
    상기 탭 연결부는 전극 탭의 돌출 방향에 수직인 폭 방향의 길이가 전극 탭에 비해 상대적으로 큰 크기를 가진 것을 특징으로 하는 전지셀.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 케이스이고, 전극조립체 수납부의 외주변이 열융착에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 탭 연결부는 전극 탭의 돌출 방향에 수직인 폭 방향의 길이가 이에 대응되는 전지케이스의 수납부의 폭보다 작은 크기인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 폭 방향의 길이가 전극 탭에 비해 상대적으로 큰 탭 연결부의 적어도 일부는 열융착 외주변에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 탭 연결부는 전극 탭의 돌출 방향에 수직인 폭 방향의 양측 단부들이 전지케이스의 양 측면 열융착 외주변들에 각각 도달하는 길이로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 탭 연결부의 양측 단부들과 전지케이스의 양 측면 열융착 외주변들 사이에는 열융착에 의한 밀봉성을 향상시킬 수 있도록, 절연필름이 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 탭 연결부의 양측 단부들 중에서 적어도 하나의 단부에는 전지케이스 내부의 가스가 외부로 배출될 수 있도록, 벤팅(venting) 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 벤팅 유로는 전극조립체에 인접한 탭 연결부의 외주변으로부터 전지케이스의 측면 열융착 외주변 방향으로 형성되어 있으며, 상기 전지케이스의 측면 열융착 외주변에서, 벤팅 유로의 단부에 대응되는 부위에는 개폐 가능한 구조의 벤팅 밸브가 위치하는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 벤팅 밸브는 전지셀 내부의 압력이 임계 압력 이상일 경우에, 상기 벤팅 유로의 단부로부터 분리되어 가스를 배출하는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 벤팅 밸브가 분리되는 임계 압력은 2 기압(atm) 내지 4 기압인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 탭 연결부는 전극 탭의 돌출 방향과 동일한 방향의 길이가 전극 탭의 돌출 길이에 대해 10% 내지 90%의 크기로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 탭은 돌출 방향에 수직인 폭 방향의 길이가 이에 대응하는 전극조립체의 외주변의 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 전지셀.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 탭은 서로 상이한 극성을 가진 전극 탭들이 서로 대향하는 외주변 쪽으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 탭은 상이한 극성을 가진 전극 탭이 서로 동일한 외주변 쪽으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 전극 탭에 연결되는 전극 리드의 탭 연결부들 사이에는 절연체가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 리드의 돌출 연장부와 전지케이스의 열융착 외주변 사이에는 절연필름이 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 분리막 시트가 개재되어 있는 양극시트와 음극시트가 권취되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 순차적으로 적층된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막으로 구성된 적층 구조의 단위셀들이 분리필름에 의해 연속적으로 권취된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀.
  20. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  21. 제 1 항에 따른 전지셀을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  22. 제 21 항에 따른 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 디바이스는 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디바이스.
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