WO2022149960A1 - 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈 - Google Patents

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김상훈
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강민형
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery cell and a battery module including the same, and more particularly, to a battery cell with improved external emission of gas generated inside the battery cell and a battery module including the same.
  • secondary batteries are of great interest not only as mobile devices such as mobile phones, digital cameras, notebooks, and wearable devices, but also as energy sources for power devices such as electric bicycles, electric vehicles, and hybrid electric vehicles.
  • the electrode assembly built into the battery case is a power generating element that can be charged and discharged by having a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode, and a separator between the positive electrode and the negative electrode of a long sheet type coated with an active material. It is classified into a jelly-roll type, which is wound therebetween, and a stack type, in which a plurality of positive and negative electrodes are interposed in a separator and sequentially stacked.
  • a pouch-type battery having a structure in which a stack-type or stack/folding-type electrode assembly is embedded in a pouch-type battery case of an aluminum laminate sheet is used gradually for reasons of low manufacturing cost, small weight, easy deformation, etc. is increasing
  • FIG. 1 is a top view of a conventional battery cell.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the axis a-a' in FIG. 1 . 1 and 2, the conventional battery cell 10, the electrode assembly 11 is mounted on the receiving portion 21, the outer periphery comprising a sealing portion 25 of a sealed structure by thermal fusion.
  • a battery case (20) includes an electrode lead 30 protruding outward of the battery case 20 via the sealing part 25 , and a lead film 40 between the upper and lower parts of the electrode lead 30 and the sealing part 25 . ) is located.
  • An object of the present invention is to provide a battery cell with improved external emission of gas generated inside the battery cell and a battery module including the same.
  • a battery cell includes: a battery case including an electrode assembly mounted on a receiving part, and a sealing part having an outer periphery sealed by thermal fusion; an electrode lead electrically connected to the electrode tab included in the electrode assembly and protruding outwardly of the battery case via the sealing part; and a lead film positioned at a portion corresponding to the sealing portion in at least one of the upper and lower portions of the electrode lead, wherein a depression is formed inside the lead film, and the depression extends through the sealing portion, However, it is closed in the lead film.
  • the material constituting the inner layer may have a higher melting point than the material constituting the lead film, and may not react to the electrolyte.
  • the lead film may include a polyolefin-based material.
  • the inner layer may include at least one of a polyolefin-based material, a fluorine-based material, and a porous ceramic-based material.
  • a length of the lead film may be greater than a width of the electrode lead.
  • the depression may be located on the electrode lead.
  • the depression may be positioned between an end of the electrode lead and an end of the lead film.
  • a width of the lead film may be greater than a width of the sealing portion, and may be smaller than a length of the electrode lead.
  • Both ends of the recessed portion may be positioned between an end of the sealing portion and an end of the lead film, respectively.
  • the depression may have a rectangular shape.
  • the depression portion may include a pair of first depressions and a pair of second depressions that are connected to each other, and the first depressions may extend along a protruding direction of the electrode lead, and the second depressions The portion may extend in a longitudinal direction of the sealing portion.
  • the lead film may include a first lead film and a second lead film, the first lead film may be positioned above the electrode lead, and the second lead film may be positioned under the electrode lead.
  • the electrode lead may be positioned between the first lead film and the second lead film, and the first lead film and the second lead film may be connected to each other.
  • the depression may be positioned in at least one of the first lead film and the second lead film.
  • the other end of the recessed part may be located outside the outer surface of the battery case.
  • One end of the recessed part may be located inside the inner surface of the battery case.
  • An area in which the depression is located outside the outer surface of the battery case may be the same as an area in which the depression is located inward than the inner surface of the battery case.
  • An area in which the depression is located outside the outer surface of the battery case may be larger than an area in which the depression is located inward than the inner surface of the battery case.
  • the width of the lead film surrounding the entire surface of the depression may be 2 mm or more.
  • the thickness of the lead film surrounding the upper surface of the depression may be 100 to 300 ⁇ m.
  • the lead film may have a gas permeability of 20 to 60 barrer at 60°C.
  • the moisture penetration amount of the lead film may be 0.02 to 0.2 g for 10 years at 25 °C, 50 %RH.
  • a battery module according to another embodiment of the present invention may include the above-described battery cells.
  • the present invention provides a battery cell having a recessed portion formed inside a lead film and a battery module including the same, so that external emission of gas generated inside the battery cell can be improved.
  • 1 is a top view of a conventional battery cell.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the axis a-a' in FIG. 1 .
  • FIG 3 is a top view of the battery cell according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view of an electrode lead included in the battery cell of FIG. 3 .
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the c-c' axis in FIG. 4 .
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the axis d-d' in FIG. 4 .
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the axis b-b' in FIG. 3 .
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a flow in which gas generated inside a battery cell is discharged to the outside.
  • FIG. 9 is an enlarged view of an electrode lead portion in the battery cell of FIG. 3 .
  • FIG. 10 is a view of an electrode lead according to another embodiment in FIG. 9 .
  • FIG. 11 is an enlarged view of an electrode lead according to a position of a sealing part in FIG. 9A .
  • planar view it means when the target part is viewed from above, and when it is referred to as “cross-section”, it means when the cross-section obtained by cutting the target part vertically is viewed from the side.
  • the pouch battery cell 100 according to an embodiment of the present invention will be described. However, here, the description will be made based on one side of both sides of the pouch battery cell 100 , but the description is not necessarily limited thereto, and the same or similar contents may be described in the case of the other side.
  • FIG 3 is a top view of the battery cell according to the present embodiment.
  • the battery cell 100 includes a battery case 200 , an electrode lead 300 , and a lead film 400 .
  • the battery case 200 includes a sealing part 250 having a structure in which the electrode assembly 110 is mounted on the receiving part 210 and the outer periphery is sealed by thermal fusion.
  • the battery case 200 may be a laminate sheet including a resin layer and a metal layer. More specifically, the battery case 200 is made of a laminate sheet, and may be composed of an outer resin layer forming the outermost layer, a barrier metal layer preventing penetration of materials, and an inner resin layer for sealing.
  • the electrode assembly 110 may have a jelly-roll type (winding type), a stack type (laminated type), or a composite type (stack/folding type) structure. More specifically, the electrode assembly 110 may include an anode, a cathode, and a separator disposed therebetween.
  • the electrode lead 300 and the lead film 400 will be mainly described.
  • FIG. 4 is a perspective view of an electrode lead included in the battery cell of FIG. 3 .
  • the electrode lead 300 is electrically connected to an electrode tab (not shown) included in the electrode assembly 110 , and is connected to the battery case 200 via the sealing part 250 . It protrudes outward.
  • the lead film 400 is positioned at a portion corresponding to the sealing part 250 in at least one of the upper and lower portions of the electrode lead 300 . Accordingly, the lead film 400 may prevent a short circuit from occurring in the electrode lead 300 during thermal fusion, while improving sealing properties between the sealing part 250 and the electrode lead 300 .
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the c-c' axis in FIG. 4 .
  • 6 is a cross-sectional view taken along the axis d-d' in FIG. 4 .
  • a depression 450 is formed inside the lead film 400 , and the depression 450 extends via the sealing part 250 . , is closed in the lead film 400 .
  • the gas generated inside the battery case 200 may be discharged to the recessed part 450 according to a pressure difference between the inside of the recessed part 450 and the recessed part 450 .
  • the introduced gas may be discharged toward the outside according to a pressure difference with the outside.
  • the lead film 400 since the lead film 400 has the recessed part 450 closed, the recessed part 450 may not be exposed to the electrolyte inside the battery case 200 , and the airtightness and durability of the pouch can also be secured. There is this.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the axis b-b' in FIG. 3 .
  • one end of the recessed part 450 may be located inside the inner surface of the battery case 200 .
  • the other end of the recessed portion 450 may be located outside the outer surface of the battery case (200).
  • the inner surface of the battery case 200 means the inner end of the battery of the sealing part 250 of the battery case 200 .
  • the outer surface of the battery case 200 means the outer end of the battery of the sealing part 250 of the battery case 200 .
  • the lead film 400 may maximize the area of the depression 450 to discharge a large amount of gas.
  • the area in which the depression 450 is located outside the outer surface of the battery case 200 is equal to the area in which the depression 450 is located inward than the inner surface of the battery case 200 and may be the same.
  • the area in which the depression 450 is located outside the outer surface of the battery case 200 is greater than the area in which the depression 450 is located inward than the inner surface of the battery case 200 .
  • the gas discharge is proportional to the product of the gas discharge area and the pressure. Since the pressure inside the battery case 200 is greater than the pressure outside the battery case 200 , the recessed part 450 is larger than the outer surface of the battery case 200 .
  • the gas generated inside the battery case 200 may be more easily discharged to the outside.
  • the area in which the depression 450 is located outside the outer surface of the battery case 200 may be 40 to 80 mm 2 .
  • This is a size in which about 0.5 to 3 cc of gas can be discharged per day based on an internal pressure of 1 atm at 60°C.
  • the moisture penetration amount is a size that can be 0.02 to 0.2 g for 10 years at 25 °C, 50 %RH.
  • the thickness H of the lead film 400 surrounding the upper and/or lower surfaces of the depression 450 may be 100 to 300 ⁇ m, or 100 to 200 ⁇ m.
  • the gas inside the battery case 200 may be more easily discharged to the outside.
  • the width W of the lead film 400 surrounding the front and/or rear surface of the depression 450 is 2 mm or more, or 2 mm to It may be 3 mm.
  • the width of the lead film 400 surrounding the entire surface of the depression 450 is between the outer end of the battery case 200 of the depression 450 and the outer end of the battery case 200 of the lead film 400 .
  • the width of the lead film 400 surrounding the rear surface of the recessed part 450 is the inner end of the battery case 200 of the recessed part 450 and the battery case of the lead film 400 .
  • 200 means the maximum value of the distance between the inner ends.
  • the lead film 400 surrounding the front and/or rear surface of the recessed portion 450 satisfies the above-described range, in the process in which the gas generated inside the battery case 200 is discharged to the outside, the lead It may be easier to prevent the film 400 from tearing.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a flow in which a gas generated inside a battery cell is discharged to the outside in this embodiment.
  • the gas generated inside the battery cell 100 may be discharged toward the depression 450 of the lead film 400 .
  • the internal pressure of the battery cell 100 is higher than the internal pressure of the depression 450 , and the resulting pressure difference may act as a driving force of the gas.
  • the inside of the recessed part 450 may be different from the external pressure due to the gas introduced from the inside of the battery cell 100 , so that the gas introduced into the recessed part 450 may be discharged to the outside. .
  • the gas generated inside the battery cell 100 may be discharged toward the depression 450 , and the gas introduced into the depression 450 may be easily discharged toward the outside.
  • the external discharge amount of the gas generated inside the battery cell 100 may also be increased.
  • the gas generated inside the battery case 200 may be discharged along the Z-axis direction through the depression 450 and the lead film 400 surrounding the upper surface of the depression.
  • the gas generated inside the battery case 200 passes through the recessed part 450 and the lead film 400 surrounding the upper surface of the recessed part on the Z axis. It can be ejected along the direction.
  • the gas permeability (permeability) of the lead film 400 is 20 to 60 barrer, or 30 to 40 at 60 °C It can be a barrer.
  • the carbon dioxide permeability of the lead film 400 may satisfy the above-described range.
  • the gas permeability based on the thickness of the lead film 400 200 ⁇ m may satisfy the above-described range at 60 °C. When the gas permeability of the lead film 400 satisfies the above-described range, it may be more effective to discharge the gas generated inside the secondary battery.
  • gas permeability may be measured by ASTM F2476-20.
  • the moisture penetration amount of the lead film 400 may be 0.02 to 0.2 g, or 0.02 to 0.04 g, or 0.06 g or 0.15 g for 10 years at 25° C. and 50 %RH.
  • the moisture penetration amount of the lead film 400 satisfies the aforementioned range, it may be more effective to prevent penetration of moisture flowing from the lead film 400 .
  • the lead film 400 may have a gas permeability (permeability) of 20 to 60 barrer at 60 °C and a moisture penetration amount of 0.02 to 0.2 g at 25 °C, 50 %RH for 10 years.
  • gas permeability and moisture penetration amount of the lead film 400 satisfy the above-described ranges, it may be more effective to prevent moisture penetration from the outside while discharging the gas generated inside the secondary battery.
  • the moisture penetration amount of the lead film 400 may be measured by adopting the ASTM F 1249 method. At this time, it can be measured using equipment officially certified by MCOON.
  • the lead film 400 may include a polyolefin-based resin.
  • the lead film 400 may include a polyolefin-based resin satisfying the above-described gas permeability and/or moisture permeation value.
  • the polyolefin-based resin may include at least one material selected from the group consisting of polypropylene, polyethylene, and polyvinyldifluoride (PVDF).
  • PVDF polyvinyldifluoride
  • the gas permeability of the lead film 400 may be 20 to 60 barrer at 60°C.
  • the moisture penetration amount may be 0.06 g to 0.15 g. In this case, the gas generated inside the secondary battery may be more effectively discharged, and it may be easy to prevent the penetration of moisture from the outside.
  • the lead film 400 is made of the above-described material, it is possible to maintain the airtightness of the battery cell 100, it is also possible to prevent leakage of the internal electrolyte.
  • the lead film 400 may further include an inner layer 410 covering at least one of the inner surfaces of the recessed portion 450 .
  • the inner layer 410 in the depression 450 may cover the entire surface of the lead film 400 . That is, the inner layer 410 may be formed on the entire inner surface of the depression 450 .
  • the recessed part 450 is thermally fused by the inner layer 410 . It can be preserved untouched.
  • the inner layer 410 may cover an upper surface or a lower surface of the inner surfaces of the recessed part 450 . That is, the recessed portion 450 may have an inner layer 410 formed on at least one of the upper and lower surfaces facing each other.
  • the inner layer 410 formed in the depression 450 may be minimized, and the depression 450 may be preserved in a non-thermal-sealed state by the inner layer 410 .
  • the manufacturing process can be simplified and the cost can be reduced.
  • the inner layer 410 may be made of a material having a higher melting point than the material constituting the lead film 400 .
  • the inner layer 410 may be made of a material that does not react to the electrolyte contained in the battery case 200 . Accordingly, the inner layer 410 is made of the above-described material, and without a separate reaction with the electrolyte, thermal fusion, thermal deformation, etc. do not occur during the high temperature thermal fusion process, so that the recessed portion 450 is kept blank. can be In addition, the gas generated in the battery case 200 can be easily discharged to the outside.
  • the thickness of the inner layer 410 may be 100 ⁇ m or less.
  • the gas permeability (permeability) of the inner layer 410 may be 40 barrer or more.
  • the carbon dioxide permeability of the inner layer 410 may satisfy the above-described range.
  • the inner layer 410 may include at least one of a polyolefin-based material, a fluorine-based material, and a porous ceramic-based material.
  • the inner layer 410 may include at least one of a polyolefin-based material, a fluorine-based material, and a porous ceramic-based material satisfying the above-described gas permeability value.
  • the polyolefin-based material may include at least one material selected from the group consisting of polypropylene, polyethylene, and polyvinyldifluoride (PVDF).
  • the fluorine-based material may include at least one material selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene and polyvinylidene fluoride.
  • the inner layer 410 includes a getter material, gas permeability can be increased while water permeability can be minimized.
  • the getter material may be calcium oxide (CaO), barium oxide (BaO), lithium chloride (LiCl), silica (SiO 2 ), etc., but is not limited thereto, and reacts with water (H 2 O). Any material can be used.
  • the inner layer 410 may include an adhesive material between the lead film 400 and the inner layer 410 or may be extruded together with the lead film 400 to adhere to the lead film 400 .
  • the adhesive material may include an acrylic type.
  • the gas permeability of the inner layer 410 may be 40 barrer or more.
  • FIG. 9 is an enlarged view of an electrode lead portion in the battery cell of FIG. 3 .
  • 10 is a view of an electrode lead according to another embodiment in FIG. 9 .
  • FIG. 11 is an enlarged view of an electrode lead according to a position of a sealing part in FIG. 9A .
  • the depression 450 may be formed at various positions with respect to the electrode lead 300 .
  • the depression 450 may be positioned on the electrode lead 300 . More specifically, the depression 450 may be formed at a position corresponding to the center of the electrode lead 300 .
  • the length of the lead film 400 may be greater than the width of the electrode lead 300 , and the recessed portion 450 is an end of the electrode lead 300 . and the end of the lead film 400 .
  • the length of the lead film 400 means the maximum value of the distance between one end and the other end of the lead film 400 in a direction orthogonal to the protruding direction of the electrode lead 300
  • the width of the electrode lead 300 is It means the maximum value of the distance between one end and the other end of the electrode lead 300 in a direction orthogonal to the protruding direction of the electrode lead 300 .
  • the depression 450 may be formed at a position avoiding the electrode lead 300 .
  • the position of the depression 450 is not limited to the above description, and may be formed at an appropriate position within the lead film 400 .
  • the size of the recessed part 450 may be adjusted according to the position of the recessed part 450 , thereby simplifying the manufacturing process and reducing the cost.
  • the depression 450 may be formed in various shapes.
  • the depression 450 includes a pair of first depressions and a pair of second depressions that are connected to each other as shown in FIG. 9 , and the first depressions determine the protrusion direction of the electrode lead 300 .
  • the second recessed part may extend along the longitudinal direction of the sealing part 250 .
  • the longitudinal direction of the sealing part 250 refers to a direction perpendicular to the protrusion direction of the electrode lead 300 .
  • the depression 450 may have a rectangular shape as shown in FIG. 10 .
  • the width of the lead film 400 may be greater than the width of the sealing part 250 , but may be smaller than the length of the electrode lead 300 .
  • the width of the lead film 400 means the maximum value of the distance between one end and the other end of the lead film in the protruding direction of the electrode lead 300 .
  • the width of the sealing part 250 means the maximum value of the distance between one end and the other end of the sealing part 250 in the protruding direction of the electrode lead 300 .
  • the length of the electrode lead 300 means the maximum value of the distance between one end and the other end of the electrode lead 300 in the protruding direction of the electrode lead 300 .
  • both ends of the recessed part 450 may be positioned between the end of the sealing part 250 and the end of the lead film 400 , respectively.
  • the shape of the depression 450 is not limited to the above description, and may be formed in an appropriate shape within the lead film 400 .
  • the durability and airtightness of the lead film 400 can be controlled by adjusting the shape of the depression 450 formed in the lead film 400 .
  • the manufacturing process may be simplified and cost may be reduced.
  • one surface adjacent to the outside in the depression 450 may be formed adjacent to the end of the lead film 400 . Comparing FIGS. 11 (a) and (b), even if the position of the sealing part 250 in contact with the lead film 400 is changed, it can be confirmed that the depression part 450 does not have an effect on one surface adjacent to the outside. .
  • FIG. 11 relates to the depression 450 having the shape of FIG. 9 , the same description may be applied to the case of FIG. 10 .
  • one surface adjacent to the outside of the recessed part 450 is the battery case 200 . It is possible to maintain a uniform area located outside the , and an area in which the gas in the battery case 200 introduced into the depression 450 can be discharged to the outside can also be maintained uniformly. Accordingly, there is an advantage that the gas exhaust effect by the depression 450 can also be maintained.
  • the lead film 400 includes a first lead film and a second lead film, the first lead film is located on the electrode lead 300 , and the second lead film is It may be located under the electrode lead 300 .
  • the electrode lead 300 is heat-sealed together with the sealing part 250 in a state located between the first lead film and the second lead film, so that the first lead film and the second lead film are connected to each other. may have been
  • the lead film 400 may prevent the side surface of the electrode lead 300 from being exposed to the outside, while improving the sealing properties of the sealing part 250 and the electrode lead 300 .
  • the depression 450 may be located in at least one of the first lead film and the second lead film. More specifically, in the lead film 400 , the depression 450 is formed in the first lead film or the second lead film based on the electrode lead 300 , or the depression 450 is formed in the electrode lead ( 300) may be formed on both the first lead film and the second lead film.
  • the number of the depressions 450 is not limited to the above description, and may be formed in an appropriate number in the lead film 400 .
  • the manufacturing process may be simplified and cost may be reduced.
  • the recessed portion 450 may be partially expanded toward the upper and lower portions as compared to FIG. 7 by the gas inside the battery cell 100 .
  • the degree of expansion may be relatively small, and thus the deformation of the component may also be small.
  • a battery module according to another embodiment of the present invention includes the battery cells described above. Meanwhile, one or more battery modules according to the present embodiment may be packaged in a pack case to form a battery pack.
  • the above-described battery module and battery pack including the same may be applied to various devices.
  • a device may be applied to transportation means such as an electric bicycle, an electric vehicle, and a hybrid vehicle, but the present invention is not limited thereto and is applicable to various devices that can use a battery module and a battery pack including the same. belong to the scope of the invention.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀은, 전극조립체가 수납부에 장착되되, 외주변이 열융착에 의해 밀봉된 구조의 실링부를 포함하는 전지케이스; 상기 전극조립체에 포함된 전극 탭과 전기적으로 연결되되, 상기 실링부를 경유하여 상기 전지케이스의 외측 방향으로 돌출되어 있는 전극 리드; 및 상기 전극 리드의 상부 및 하부 중 적어도 하나에서, 상기 실링부에 대응되는 부분에 위치하는 리드 필름을 포함하고, 상기 리드 필름 내부에 함몰부가 형성되어 있고, 상기 함몰부는 상기 실링부를 경유하여 연장되어 있되, 상기 리드 필름 내에 폐쇄되어 있다.

Description

전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈
본 출원은 2021년 1월 11일에 출원된 한국특허출원 제10-2021-0003185호에 기초한 우선권을 주장한다.
본 발명은 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전지셀 내부에 발생된 가스의 외부 배출량이 향상된 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히, 이차 전지는 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북, 웨어러블 디바이스 등의 모바일 기기뿐만 아니라, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등의 동력 장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 가지고 있다.
이러한 이차 전지는 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. 여기서, 전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막 구조로 이루어져 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 다수의 양극과 음극을 분리막에 개재한 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다.
이 중에서도, 특히 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조 비용, 작은 중량, 용이한 변형 형태 등을 이유로 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.
도 1은 종래의 전지셀의 상면도이다. 도 2는 도 1에서 a-a’ 축을 따라 자른 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 전지셀(10) 전극조립체(11)가 수납부(21)에 장착되되, 외주변이 열융착에 의해 밀봉된 구조의 실링부(25)를 포함하는 전지케이스(20)를 포함한다. 여기서, 실링부(25)를 경유하여 전지케이스(20)의 외측 방향으로 돌출되어 있는 전극 리드(30)를 포함하며, 전극 리드(30)의 상하부와 실링부(25) 사이에는 리드 필름(40)이 위치한다.
그러나, 최근 전지셀의 에너지 밀도가 증가함에 따라, 전지셀 내부에서 발생하는 가스량 또한 증가되는 문제가 있다. 종래의 전지셀(10)의 경우, 전지셀 내부에서 발생된 가스가 배출될 수 있는 부품이 포함되어 있지 않아, 전지셀은 가스 발생으로 인해 벤팅 현상이 발생될 수 있다. 이와 더불어, 벤팅 현상에 의해 손상된 전지셀은 수분이 내부로 침투할 수 있어, 부반응이 발생될 수 있고, 전지 성능 저하 및 추가적인 가스 발생 또한 초래되는 문제가 있다. 이에 따라, 전지셀 내부에서 발생된 가스의 외부 배출량이 향상된 전지셀을 개발할 필요성이 높아지고 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 전지셀 내부에 발생된 가스의 외부 배출량이 향상된 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀은, 전극조립체가 수납부에 장착되되, 외주변이 열융착에 의해 밀봉된 구조의 실링부를 포함하는 전지케이스; 상기 전극조립체에 포함된 전극 탭과 전기적으로 연결되되, 상기 실링부를 경유하여 상기 전지케이스의 외측 방향으로 돌출되어 있는 전극 리드; 및 상기 전극 리드의 상부 및 하부 중 적어도 하나에서, 상기 실링부에 대응되는 부분에 위치하는 리드 필름을 포함하고, 상기 리드 필름 내부에 함몰부가 형성되어 있고, 상기 함몰부는 상기 실링부를 경유하여 연장되어 있되, 상기 리드 필름 내에 폐쇄되어 있다.
상기 리드 필름의 함몰부 내면 중 적어도 일면을 덮는 내부층을 더 포함할 수 있다.
상기 내부층을 이루는 소재는, 상기 리드 필름을 이루는 소재 대비하여 녹는점이 높고, 전해액에 반응하지 않을 수 있다.
상기 리드 필름은 폴리올레핀 계열의 물질을 포함할 수 있다.
상기 내부층은 폴리올레핀 계열, 불소 계열, 및 다공성 세라믹 계열 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
상기 리드 필름의 길이는 상기 전극 리드의 폭보다 클 수 있다.
상기 함몰부는 상기 전극 리드 상에 위치할 수 있다.
상기 함몰부는 상기 전극 리드의 단부와 상기 리드 필름의 단부 사이에 위치할 수 있다.
상기 리드 필름의 폭은 상기 실링부의 폭보다 크되, 상기 전극 리드의 길이보다 작을 수 있다.
상기 함몰부의 양단부는 각각 상기 실링부의 단부와 상기 리드 필름의 단부 사이에 위치할 수 있다.
상기 함몰부는 직사각형 형상을 가질 수 있다.
상기 함몰부는 서로 연결되어 있는 한 쌍의 제1 함몰부 및 한 쌍의 제2 함몰부를 포함할 수 있고, 상기 제1 함몰부는 상기 전극 리드의 돌출 방향을 따라 연장되어 있을 수 있고, 상기 제2 함몰부는 상기 실링부의 길이 방향을 따라 연장되어 있을 수 있다.
상기 리드 필름은 제1 리드 필름 및 제2 리드 필름을 포함할 수 있고, 상기 제1 리드 필름은 상기 전극 리드의 상부에 위치할 수 있고, 상기 제2 리드 필름은 상기 전극 리드의 하부에 위치할 수 있다.
상기 전극 리드는 상기 제1 리드 필름과 상기 제2 리드 필름 사이에 위치하되, 상기 제1 리드 필름과 상기 제2 리드 필름은 서로 연결되어 있을 수 있다.
상기 제1 리드 필름과 상기 제2 리드 필름 중 적어도 하나에 상기 함몰부가 위치할 수 있다.
상기 함몰부의 타단부는 상기 전지케이스의 외측면보다 외측에 위치할 수 있다.
상기 함몰부의 일단부는 상기 전지케이스의 내측면보다 내측에 위치할 수 있다.
상기 함몰부가 상기 전지케이스의 외측면보다 외측에 위치하는 면적이 함몰부가 전지케이스의 내측면보다 내측에 위치하는 면적과 동일할 수 있다.
상기 함몰부가 상기 전지케이스의 외측면보다 외측에 위치하는 면적이 함몰부가 전지케이스의 내측면보다 내측에 위치하는 면적보다 클 수 있다.
상기 전극 리드의 돌출 방향을 기준으로, 상기 함몰부의 전면을 감싸는 리드 필름의 폭이 2 mm 이상일 수 있다.
상기 함몰부의 상면을 감싸는 리드 필름의 두께가 100 내지 300 ㎛일 수 있다.
상기 리드 필름의 가스 투과도(permeability)가 60℃에서 20 내지 60 barrer일 수 있다.
상기 리드 필름의 수분 침투량이 25℃, 50 %RH에서 10년간 0.02 내지 0.2 g일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 상술한 전지셀을 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 본 발명은 리드 필름 내부에 함몰부가 형성되어 있는 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈을 제공하여, 전지셀 내부에 발생된 가스의 외부 배출량이 향상될 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 전지셀의 상면도이다.
도 2는 도 1에서 a-a’ 축을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 전지셀의 상면도이다.
도 4는 도 3의 전지셀에 포함된 전극 리드의 사시도이다.
도 5는 도 4에서 c-c’ 축을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 도 4에서 d-d’ 축을 따라 자른 단면도이다.
도 7은 도 3에서 b-b’ 축을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 전지셀 내부에서 발생된 가스가 외부로 배출되는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 3의 전지셀에서 전극 리드 부분을 확대한 도면이다.
도 10은 도 9에서 다른 실시예에 따른 전극 리드에 대한 도면이다.
도 11은 도 9의 (a)에서 실링부의 위치에 따른 전극 리드 부분을 확대한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 파우치 전지셀(100)에 대해 설명하고자 한다. 다만, 여기서 파우치 전지셀(100)의 양측면 중 일측면을 기준으로 설명될 것이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 타측면인 경우에도 동일하거나 유사한 내용으로 설명될 수 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 전지셀의 상면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 전지셀(100)은 전지케이스(200), 전극 리드(300), 및 리드 필름(400)을 포함한다.
전지케이스(200)는 전극조립체(110)가 수납부(210)에 장착되되, 외주변이 열융착에 의해 밀봉된 구조의 실링부(250)를 포함한다. 전지케이스(200)는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트일 수 있다. 보다 구체적으로, 전지케이스(200)는 라미네이트 시트로 이루어져 있되, 최외각을 이루는 외측 수지층, 물질의 관통을 방지하는 차단성 금속층, 및 밀봉을 위한 내측 수지층으로 구성될 수 있다.
또한, 전극조립체(110)는 젤리-롤형(권취형), 스택형(적층형), 또는 복합형(스택/폴딩형)의 구조로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 전극조립체(110)는 양극, 음극, 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어질 수 있다.
이하에서는, 전극 리드(300) 및 리드 필름(400)을 중심으로 설명한다.
도 4는 도 3의 전지셀에 포함된 전극 리드의 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 전극 리드(300)는 전극조립체(110)에 포함된 전극 탭(미도시됨)과 전기적으로 연결되되, 실링부(250)를 경유하여 전지케이스(200)의 외측 방향으로 돌출되어 있다. 또한, 리드 필름(400)은 전극 리드(300)의 상부 및 하부 중 적어도 하나에서, 실링부(250)에 대응되는 부분에 위치한다. 이에 따라, 리드 필름(400)은 열융착 시 전극 리드(300)에서 쇼트가 발생하는 것을 방지하면서도, 실링부(250)와 전극 리드(300)의 밀봉성을 향상시킬 수 있다.
도 5는 도 4에서 c-c’ 축을 따라 자른 단면도이다. 도 6은 도 4에서 d-d’ 축을 따라 자른 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 리드 필름(400)에서, 리드 필름(400) 내부에 함몰부(450)가 형성되어 있고, 함몰부(450)는 실링부(250)를 경유하여 연장되어 있되, 리드 필름(400) 내에 폐쇄되어 있다.
이에 따라, 리드 필름(400)에서, 전지케이스(200) 내부에서 발생된 가스가 함몰부(450) 내부와의 압력 차이에 따라 함몰부(450)로 배출될 수 있고, 함몰부(450)에 유입된 가스는 외부와의 압력 차이에 따라 외부를 향해 배출될 수 있다. 또한, 리드 필름(400)은 함몰부(450)가 폐쇄되어 있어, 함몰부(450)가 전지케이스(200) 내부의 전해액에 노출되지 않을 수 있고, 파우치의 기밀성 및 내구성 또한 확보할 수 있는 이점이 있다.
전지케이스(200)의 내부와 외측 각각에서의 함몰부(450)가 노출되는 면적을 조절함으로써, 가스 배출량을 조절할 수 있다.
도 7은 도 3에서 b-b’ 축을 따라 자른 단면도이다.
도 7을 참조하면, 함몰부(450)의 일단부는 전지케이스(200)의 내측면보다 내측에 위치할 수 있다. 또한, 함몰부(450)의 타단부는 전지케이스(200)의 외측면보다 외측에 위치할 수 있다.
여기서, 전지케이스(200)의 내측면이란, 전지케이스(200)의 실링부(250)의 전지 내측 단부를 의미하는 것이다. 또한, 전지케이스(200)의 외측면이란, 전지케이스(200)의 실링부(250)의 전지 외측 단부를 의미하는 것이다.
이에 따라, 리드 필름(400)은 함몰부(450)의 면적을 최대화하여, 대량의 기체를 배출할 수 있다.
본 발명의 일 실시양태에서, 함몰부(450)가 전지케이스(200)의 외측면보다 외측에 위치하는 면적이 함몰부(450)가 전지케이스(200)의 내측면보다 내측에 위치하는 면적과 동일할 수 있다.
본 발명의 다른 실시양태에서, 함몰부(450)가 전지케이스(200)의 외측면보다 외측에 위치하는 면적이 함몰부(450)가 전지케이스(200)의 내측면보다 내측에 위치하는 면적보다 클 수 있다. 가스 배출량은 가스 배출 면적과 압력의 곱에 비례하는데, 전지케이스(200) 내측의 압력이 전지케이스(200) 외측의 압력보다 크므로, 함몰부(450)가 전지케이스(200)의 외측면보다 외측에 위치하는 면적이 함몰부(450)가 전지케이스(200)의 내측면보다 내측에 위치하는 면적보다 큰 경우 전지케이스(200) 내부에서 발생한 가스가 외부로 배출되기 더욱 용이할 수 있다.
본 발명의 일 실시양태에서, 함몰부(450)가 전지케이스(200)의 외측면보다 외측에 위치하는 면적이 40 내지 80 mm2일 수 있다. 이는 60℃에서 내부 압력 1 기압 기준으로, 가스가 하루에 약 0.5 내지 3 cc 배출될 수 있는 크기이다. 또한, 수분 침투량이 25℃, 50 %RH에서 10년간 0.02 내지 0.2 g일 수 있는 크기이다.
도 7을 참조하면, 함몰부(450)의 상면 및/또는 하면을 감싸는 리드 필름(400)의 두께(H)가 100 내지 300 ㎛, 또는 100 내지 200 ㎛일 수 있다. 함몰부(450)의 상면을 감싸는 리드 필름(400)의 두께(H)가 전술한 범위를 만족하는 경우, 전지케이스(200) 내부의 가스가 외부로 배출되기 더욱 용이할 수 있다.
도 7을 참조하면, 전극 리드(300)의 돌출 방향을 기준으로, 함몰부(450)의 전면 및/또는 후면을 감싸는 리드 필름(400)의 폭(W)이 2 mm 이상, 또는 2 mm 내지 3 mm일 수 있다. 여기서, 상기 함몰부(450)의 전면을 감싸는 리드 필름(400)의 폭은 함몰부(450)의 전지케이스(200)의 외측 단부와 리드 필름(400)의 전지케이스(200)의 외측 단부 사이의 거리의 최대값을 의미하고, 상기 함몰부(450)의 후면을 감싸는 리드 필름(400)의 폭은 함몰부(450)의 전지케이스(200)의 내측 단부와 리드 필름(400)의 전지케이스(200)의 내측 단부 사이의 거리의 최대값을 의미한다. 상기 함몰부(450)의 전면 및/또는 후면을 감싸는 리드 필름(400)의 폭(W)이 전술한 범위를 만족하는 경우, 전지케이스(200) 내부에서 발생한 가스가 외부로 배출되는 과정에서 리드 필름(400)이 찢어지는 현상을 방지하기 더욱 용이할 수 있다.
도 8은 본 실시예에서, 전지셀 내부에서 발생된 가스가 외부로 배출되는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 전지셀(100) 내부에서 발생된 가스는 리드 필름(400)의 함몰부(450)를 향해 배출될 수 있다. 여기서, 전지셀(100)의 내부의 압력은 함몰부(450) 내부의 압력보다 높고, 이에 따른 압력 차이가 가스의 추진력(driving force)로 작용할 수 있다. 또한, 함몰부(450) 내부는 전지셀(100) 내부로부터 유입된 가스로 인해 외부의 압력과의 차이가 발생될 수 있어, 함몰부(450) 내부에 유입된 가스가 외부로 배출될 수 있다.
이에 따라, 전지셀(100) 내부에서 발생된 가스는 함몰부(450)를 향해 배출되고, 함몰부(450)에 유입된 가스는 외부를 향해 용이하게 배출될 수 있다. 또한, 전지셀(100) 내부에서 발생된 가스의 외부 배출량 또한 증가될 수 있다.
이 때, 전지케이스(200) 내부에서 발생하는 가스가 함몰부(450) 및 함몰부의 상면을 감싸는 리드 필름(400)을 거쳐 Z축 방향을 따라 배출될 수 있다. 예컨대, 함몰부(450)가 전지케이스(200) 외부로 노출되는 경우, 전지케이스(200) 내부에서 발생하는 가스가 함몰부(450) 및 함몰부의 상면을 감싸는 리드 필름(400)을 거쳐 Z축 방향을 따라 배출할 수 있다.
본 발명의 일 실시양태에서, 상기 리드 필름(400)의 가스 투과도(permeability)가 60℃에서 20 내지 60 barrer, 또는 30 내지 40 barrer 일 수 있다. 예컨대, 상기 리드 필름(400)의 이산화탄소 투과도가 전술한 범위를 만족할 수 있다. 또한, 리드 필름(400)의 두께 200 ㎛ 기준으로 가스 투과도가 60℃에서 전술한 범위를 만족할 수 있다. 상기 리드 필름(400)의 가스 투과도가 전술한 범위를 만족하는 경우, 이차전지의 내부에서 발생하는 가스가 배출되기 더욱 효과적일 수 있다.
본 명세서에서, 가스 투과도는 ASTM F2476-20으로 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시양태에서, 상기 리드 필름(400)의 수분 침투량이 25℃, 50 %RH에서 10년간 0.02 내지 0.2 g, 또는 0.02 내지 0.04 g, 또는 0.06 g 또는 0.15 g일 수 있다. 상기 리드 필름(400)의 수분 침투량이 전술한 범위를 만족하는 경우, 상기 리드 필름(400)으로부터 유입되는 수분의 침투를 방지하기 더욱 효과적일 수 있다.
본 발명의 일 실시양태에서, 상기 리드 필름(400)이 가스 투과도(permeability)가 60℃에서 20 내지 60 barrer이면서 수분 침투량이 25℃, 50 %RH에서 10년간 0.02 내지 0.2 g일 수 있다. 상기 리드 필름(400)의 가스 투과도 및 수분 침투량이 전술한 범위를 만족하는 경우, 이차전지의 내부에서 발생하는 가스를 배출하면서 외부로부터의 수분 침투를 방지하기 더욱 효과적일 수 있다.
상기 리드 필름(400) 의 수분 침투량은 ASTM F 1249 방식을 채택하여 측정할 수 있다. 이 때, MCOON사에서 공식인증된 장비를 사용하여 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시양태에서, 상기 리드 필름(400)이 폴리올레핀(Polyolefin)계 수지를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 리드 필름(400)이 전술한 가스 투과도 및/또는 수분 침투량 값을 만족하는 폴리올레핀계 수지를 포함할 수 있다. 상기 폴리올레핀계 수지는, 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene) 및 폴리비닐디플로라이드(Polyvinyldifluoride, PVDF)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 소재를 포함할 수 있다. 상기 리드 필름(400)이 폴리프로필렌을 포함하면서 상기 리드 필름(400)의 가스 투과도(permeability)가 60℃에서 20 내지 60 barrer일 수 있다. 또한, 수분 침투량이 0.06 g 내지 0.15 g일 수 있다. 이 경우, 이차전지의 내부에서 발생하는 가스가 배출되기 더욱 효과적이면서 외부로부터의 수분 침투를 방지하기에도 용이할 수 있다.
또한 리드 필름(400)은 상술한 소재로 이루어져, 전지셀(100)의 기밀성을 유지할 수 있고, 내부 전해액의 누액 또한 방지할 수 있다.
또한, 도 5 및 도 6을 참조하면, 리드 필름(400)은 함몰부(450)의 내면 중 적어도 일면을 덮는 내부층(410)을 더 포함할 수 있다.
일 예로, 도 5(a) 및 도 6(a)를 참조하면, 함몰부(450) 내에서 내부층(410)은 리드 필름(400)의 표면 전체를 덮을 수 있다. 즉, 함몰부(450)의 내면 전체에 내부층(410)이 형성되어 있을 수 있다.
이에 따라, 리드 필름(400)은 전극 리드(300)의 상하부 중 적어도 어느 하나에 위치한 상태에서 실링부(250)와 함께 열융착되더라도, 내부층(410)에 의해 함몰부(450)가 열융착되지 않은 상태로 보존될 수 있다.
다른 일 예로, 도 5(b) 및 도 6(b)를 참조하면, 내부층(410)은 함몰부(450)의 내면 중 상면 또는 하면을 덮을 수 있다. 즉, 함몰부(450)는 서로 대면하는 상면 및 하면 중 적어도 일면에 내부층(410)이 형성되어 있을 수 있다.
이에 따라, 리드 필름(400)은 함몰부(450) 내에 형성되는 내부층(410)을 최소화하면서도, 내부층(410)에 의해 함몰부(450)가 열융착되지 않은 상태로 보존될 수 있다. 또한, 제조 공정을 간이하게 하고, 비용적으로 절감할 수 있다.
보다 구체적으로, 내부층(410)은 리드 필름(400)을 이루는 소재 대비하여 녹는점이 높은 소재로 이루어질 수 있다. 또한, 내부층(410)은 전지케이스(200) 내에 포함되는 전해액에 반응하지 않는 소재로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 내부층(410)은 상술한 소재로 이루어져, 전해액과 별도의 반응을 하지 않으면서, 고온의 열융착 과정에서 열융착, 열변형 등이 발생되지 않아 함몰부(450)가 공란으로 유지될 수 있다. 또한, 전지케이스(200) 내 발생되는 가스가 외부로 용이하게 배출될 수 있다.
본 발명의 일 실시양태에서, 상기 내부층(410)의 두께는 100 ㎛ 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시양태에서, 상기 내부층(410)의 가스 투과도(permeability)가 40 barrer 이상일 수 있다. 예컨대, 상기 내부층(410)의 이산화탄소 투과도가 전술한 범위를 만족할 수 있다.
일 예로, 내부층(410)은 폴리올레핀 계열, 불소 계열, 및 다공성 세라믹 계열 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 내부층(410)은 전술한 가스 투과도 값을 만족하는 폴리올레핀 계열, 불소 계열, 및 다공성 세라믹 계열 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 상기 폴리올레핀계 계열 물질은, 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene) 및 폴리비닐디플로라이드(Polyvinyldifluoride, PVDF)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 소재를 포함할 수 있다. 상기 불소 계열 물질은 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene) 및 폴리비닐리덴 플로라이드(Polyvinylidene fluoride)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 소재를 포함할 수 있다. 또한, 내부층(410)은 게터(getter) 물질을 포함하여, 가스 투과도는 높이되 수분 침투도는 최소화할 수 있다. 일 예로, 상기 게터(getter) 물질은 산화칼슘(CaO), 산화바륨(BaO), 염화리튬(LiCl), 실리카(SiO2) 등일 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니며 물(H2O)과 반응하는 물질이라면 사용될 수 있다.
상기 내부층(410)은 상기 리드 필름(400)과 내부층(410) 사이에 접착소재를 구비하거나 리드 필름(400)과 함께 압출되어 리드 필름(400)과 접착할 수 있다. 상기 접착소재는 아크릴 계열을 포함할 수 있다. 특히, 상기 내부층(410)이 리드 필름(400)과 함께 압출되는 경우, 내부층(410)의 가스 투과도가 40 barrer 이상일 수 있다.
도 9는 도 3의 전지셀에서 전극 리드 부분을 확대한 도면이다. 도 10은 도 9에서 다른 실시예에 따른 전극 리드에 대한 도면이다. 도 11는 도 9의 (a)에서 실링부의 위치에 따른 전극 리드 부분을 확대한 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 리드 필름(400)에서, 함몰부(450)는 전극 리드(300)를 기준으로 다양한 위치에 형성되어 있을 수 있다.
일 예로, 도 9(a) 및 도 10(a)와 같이, 리드 필름(400)에서, 함몰부(450)는 전극 리드(300) 상에 위치할 수 있다. 보다 구체적으로, 함몰부(450)는 전극 리드(300)의 중심부와 대응되는 위치에 형성되어 있을 수 있다.
다른 일 예로, 도 9(b) 및 도 10(b)와 같이, 리드 필름(400)의 길이는 전극 리드(300) 폭 보다 클 수 있고, 함몰부(450)는 전극 리드(300)의 단부와 리드 필름(400)의 단부 사이에 위치할 수 있다. 여기서, 리드 필름(400)의 길이는 전극 리드(300)의 돌출 방향과 직교하는 방향에서 리드 필름(400)의 일단과 타단 사이의 거리의 최대값을 의미하고, 전극 리드(300)의 폭은 전극 리드(300)의 돌출 방향과 직교하는 방향에서 전극 리드(300)의 일단과 타단 사이의 거리의 최대값을 의미한다. 다르게 말하면, 리드 필름(400)에서, 함몰부(450)는 전극 리드(300)를 회피한 위치에 형성되어 있을 수 있다. 다만, 함몰부(450)의 위치는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 리드 필름(400) 내에서 적절한 위치에 형성되어 있을 수 있다.
이에 따라, 리드 필름(400)에 형성되어 있는 함몰부(450)의 위치를 조절하여, 리드 필름(400)의 내구성 및 기밀성을 제어할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 함몰부(450)의 위치에 따라, 함몰부(450)의 크기를 조절하여, 제조 공정을 간이하게 하고, 비용적으로 절감할 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 리드 필름(400)에서, 함몰부(450)는 다양한 형상으로 형성되어 있을 수 있다.
일 예로, 함몰부(450)는 도 9와 같이, 서로 연결되어 있는 한 쌍의 제1 함몰부 및 한 쌍의 제2 함몰부를 포함하고, 상기 제1 함몰부는 전극 리드(300)의 돌출 방향을 따라 연장되어 있고, 상기 제2 함몰부는 실링부(250)의 길이 방향을 따라 연장되어 있을 수 있다. 여기서, 실링부(250)의 길이 방향이란, 전극 리드(300)의 돌출 방향과 직교하는 방향을 지칭한다.
다른 일 예로, 함몰부(450)는 도 10과 같이, 직사각형 형상을 가질 수 있다. 여기서, 리드 필름(400)의 폭은 실링부(250)의 폭보다 크되, 전극 리드(300)의 길이보다 작을 수 있다. 여기서, 리드 필름(400)의 폭은 전극 리드(300)의 돌출 방향에서의 리드 필름의 일단과 타단 사이의 거리의 최대값을 의미한다. 실링부(250)의 폭은 전극 리드(300)의 돌출 방향에서의 실링부(250) 의 일단과 타단 사이의 거리의 최대값을 의미한다. 전극 리드(300)의 길이란, 전극 리드(300)의 돌출 방향에서의 전극 리드(300)의 일단과 타단 사이의 거리의 최대값을 의미한다. 이 때, 함몰부(450)의 양단부는 각각 실링부(250)의 단부와 리드 필름(400)의 단부 사이에 위치할 수 있다. 다만, 함몰부(450)의 형상은 상술한 내용에 한정되지 않으며, 리드 필름(400) 내에서 적절한 형상으로 형성되어 있을 수 있다.
이에 따라, 리드 필름(400)에 형성되어 있는 함몰부(450)의 형상을 조절하여, 리드 필름(400)의 내구성 및 기밀성을 제어할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 함몰부(450)의 형상을 달리하여, 제조 공정을 간이하게 하고, 비용적으로 절감할 수 있다.
도 11을 참조하면, 리드 필름(400)에서, 함몰부(450)에서 외부에 인접한 일면이 리드 필름(400)의 단부에 인접하게 형성되어 있을 수 있다. 도 11 (a) 및 (b)를 비교하면, 리드 필름(400)과 접하는 실링부(250)의 위치가 변경되더라도, 함몰부(450)에서 외부에 인접한 일면에 미치는 영향이 없는 것을 확인할 수 있다. 다만, 도 11은 도 9의 형상을 가지는 함몰부(450)에 관한 것이나, 도 10의 경우에도 동일하게 설명될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에서, 열융착 공정 상에서 발생되는 리드 필름(400)과 실링부(250)의 위치에 따른 오차 범위 내에서, 함몰부(450)에서 외부에 인접한 일면이 전지케이스(200)를 기준으로 외측에 위치하는 면적을 균일하게 유지할 수 있고, 함몰부(450) 내로 유입된 전지 케이스(200) 내의 가스가 외부로 배출될 수 있는 면적 또한 균일하게 유지될 수 있다. 이에 따라, 함몰부(450)에 의한 기체 배출 효과도 유지될 수 있는 이점이 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 리드 필름(400)은 제1 리드 필름 및 제2 리드 필름을 포함하고, 상기 제1 리드 필름은 전극 리드(300)의 상부에 위치하고, 상기 제2 리드 필름은 전극 리드(300)의 하부에 위치할 수 있다. 이 때, 전극 리드(300)는 상기 제1 리드 필름과 상기 제2 리드 필름 사이에 위치한 상태에서 실링부(250)와 함께 열융착되어, 상기 제1 리드 필름과 상기 제2 리드 필름은 서로 연결되어 있을 수 있다.
이에 따라, 리드 필름(400)은 전극 리드(300)의 측면이 외부로 노출되는 것을 방지하면서도, 실링부(250)와 전극 리드(300)의 밀봉성을 향상시킬 수 있다.
일 예로, 리드 필름(400)에서, 함몰부(450)는 상기 제1 리드 필름과 상기 제2 리드 필름 중 적어도 하나에 함몰부(450)가 위치할 수 있다. 보다 구체적으로, 리드 필름(400)에서, 함몰부(450)는 전극 리드(300)를 기준으로 상기 제1 리드 필름 또는 상기 제2 리드 필름에 형성되어 있거나, 함몰부(450)는 전극 리드(300)를 기준으로 상기 제1 리드 필름 및 상기 제2 리드 필름에 모두 형성되어 있을 수 있다. 다만, 함몰부(450)의 개수는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 리드 필름(400) 내에서 적절한 개수로 형성되어 있을 수 있다.
이에 따라, 리드 필름(400)에 형성되어 있는 함몰부(450)의 개수를 조절하여, 리드 필름(400)의 내구성 및 기밀성을 제어할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 함몰부(450)의 개수를 최소화하여, 제조 공정을 간이하게 하고, 비용적으로 절감할 수 있다.
일 예로, 함몰부(450)는 전지셀(100) 내부의 가스에 의해, 도 7과 비교할 때 상하부를 향해 일부 팽창되어 있을 수도 있다. 다만, 본 실시예의 경우, 함몰부(450)가 전지케이스의 내외부로부터 폐쇄되어 있어, 팽창의 정도가 상대적으로 적을 수 있고, 이에 따른 부품의 변형 또한 적을 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 모듈은 상기에서 설명한 전지셀을 포함한다. 한편, 본 실시예에 따른 전지 모듈은 하나 또는 그 이상이 팩 케이스 내에 패키징되어 전지팩을 형성할 수도 있다.
앞에서 설명한 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리 범위에 속한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (24)

  1. 전극조립체가 수납부에 장착되되, 외주변이 열융착에 의해 밀봉된 구조의 실링부를 포함하는 전지케이스;
    상기 전극조립체에 포함된 전극 탭과 전기적으로 연결되되, 상기 실링부를 경유하여 상기 전지케이스의 외측 방향으로 돌출되어 있는 전극 리드; 및
    상기 전극 리드의 상부 및 하부 중 적어도 하나에서, 상기 실링부에 대응되는 부분에 위치하는 리드 필름을 포함하고,
    상기 리드 필름 내부에 함몰부가 형성되어 있고,
    상기 함몰부는 상기 실링부를 경유하여 연장되어 있되, 상기 리드 필름 내에 폐쇄되어 있는 전지셀.
  2. 제1항에서,
    상기 리드 필름의 함몰부 내면 중 적어도 일면을 덮는 내부층을 더 포함하는 전지셀.
  3. 제2항에서,
    상기 내부층을 이루는 소재는, 상기 리드 필름을 이루는 소재 대비하여 녹는점이 높고, 전해액에 반응하지 않는 전지셀.
  4. 제1항에서,
    상기 리드 필름은 폴리올레핀 계열의 물질을 포함하는 전지셀.
  5. 제3항에서,
    상기 내부층은 폴리올레핀 계열, 불소 계열, 및 다공성 세라믹 계열 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 전지셀.
  6. 제1항에서,
    상기 리드 필름의 길이는 상기 전극 리드의 폭보다 큰 전지셀.
  7. 제1항에서,
    상기 함몰부는 상기 전극 리드 상에 위치하는 전지셀.
  8. 제6항에서,
    상기 함몰부는 상기 전극 리드의 단부와 상기 리드 필름의 단부 사이에 위치하는 전지셀.
  9. 제1항에서,
    상기 리드 필름의 폭은 상기 실링부의 폭보다 크되, 상기 전극 리드의 길이보다 작은 전지셀.
  10. 제9항에서,
    상기 함몰부의 양단부는 각각 상기 실링부의 단부와 상기 리드 필름의 단부 사이에 위치하는 전지셀.
  11. 제10항에서,
    상기 함몰부는 직사각형 형상을 가지는 전지셀.
  12. 제10항에서,
    상기 함몰부는 서로 연결되어 있는 한 쌍의 제1 함몰부 및 한 쌍의 제2 함몰부를 포함하고,
    상기 제1 함몰부는 상기 전극 리드의 돌출 방향을 따라 연장되어 있고,
    상기 제2 함몰부는 상기 실링부의 길이 방향을 따라 연장되어 있는 전지셀.
  13. 제1항에서,
    상기 리드 필름은 제1 리드 필름 및 제2 리드 필름을 포함하고,
    상기 제1 리드 필름은 상기 전극 리드의 상부에 위치하고,
    상기 제2 리드 필름은 상기 전극 리드의 하부에 위치하는 전지셀.
  14. 제13항에서,
    상기 전극 리드는 상기 제1 리드 필름과 상기 제2 리드 필름 사이에 위치하되, 상기 제1 리드 필름과 상기 제2 리드 필름은 서로 연결되어 있는 전지셀.
  15. 제14항에서,
    상기 제1 리드 필름과 상기 제2 리드 필름 중 적어도 하나에 상기 함몰부가 위치하는 전지셀.
  16. 제1항에서,
    상기 함몰부의 타단부는 상기 전지케이스의 외측면보다 외측에 위치하는 전지셀.
  17. 제16항에서,
    상기 함몰부의 일단부는 상기 전지케이스의 내측면보다 내측에 위치하는 전지셀.
  18. 제16항에서,
    상기 함몰부가 상기 전지케이스의 외측면보다 외측에 위치하는 면적이 함몰부가 전지케이스의 내측면보다 내측에 위치하는 면적과 동일한 전지셀.
  19. 제16항에서,
    상기 함몰부가 상기 전지케이스의 외측면보다 외측에 위치하는 면적이 함몰부가 전지케이스의 내측면보다 내측에 위치하는 면적보다 큰 전지셀.
  20. 제1항에서,
    상기 전극 리드의 돌출 방향을 기준으로,
    상기 함몰부의 전면을 감싸는 리드 필름의 폭이 2 mm 이상인 전지셀.
  21. 제1항에서,
    상기 함몰부의 상면을 감싸는 리드 필름의 두께가 100 내지 300 ㎛인 전지셀.
  22. 제1항에서,
    상기 리드 필름의 가스 투과도(permeability)가 60℃에서 20 내지 60 barrer인 전지셀.
  23. 제1항에서,
    상기 리드 필름의 수분 침투량이 25℃, 50 %RH에서 10년간 0.02 내지 0.2 g인 전지셀.
  24. 제1항에 따른 전지셀을 포함하는 전지 모듈.
PCT/KR2022/000495 2021-01-11 2022-01-11 전지셀 및 이를 포함하는 전지 모듈 Ceased WO2022149960A1 (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023520641A (ja) * 2021-01-11 2023-05-18 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電池セル及びそれを含む電池モジュール
WO2024142565A1 (ja) * 2022-12-26 2024-07-04 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140087773A (ko) * 2012-12-31 2014-07-09 주식회사 엘지화학 안정성이 향상된 파우치형 이차전지
KR20170027150A (ko) * 2015-09-01 2017-03-09 주식회사 엘지화학 전지셀 및 그의 제조방법
KR20170096852A (ko) * 2016-02-17 2017-08-25 주식회사 엘지화학 이차전지 및 그의 제조방법
CN107968167A (zh) * 2016-10-20 2018-04-27 福特全球技术公司 用于牵引电池的袋型电池单元组件
KR20190123059A (ko) * 2018-04-23 2019-10-31 주식회사 엘지화학 가스배출수단이 구비된 파우치형 이차전지
KR20210003185A (ko) 2018-05-02 2021-01-11 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 상부 전극 및 플라즈마 처리 장치

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4604441B2 (ja) 2002-07-18 2011-01-05 日本電気株式会社 フィルム外装電池及びその製造方法
KR100684724B1 (ko) 2005-04-26 2007-02-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지와 이에 사용되는 안전장치
JP2007188765A (ja) 2006-01-13 2007-07-26 Nissan Motor Co Ltd 薄型電池
JP5114018B2 (ja) 2006-05-18 2013-01-09 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 フィルム外装電気デバイス及びその製造方法
KR101370265B1 (ko) 2012-04-17 2014-03-04 주식회사 엘지화학 이차전지, 이에 적용되는 이차전지용 부품 및 이차전지의 제조 방법
KR101547403B1 (ko) * 2013-01-11 2015-08-25 주식회사 엘지화학 일체형 양극 리드 및 음극 리드를 포함하는 이차전지 및 그 제조방법
KR101666418B1 (ko) * 2013-09-24 2016-10-14 주식회사 엘지화학 전극리드-전극 탭 결합부 보호용 필름부재를 포함하는 파우치형 전지셀
KR102188446B1 (ko) * 2014-04-22 2020-12-08 에스케이이노베이션 주식회사 이차 전지용 파우치 및 이를 이용한 이차 전지
KR102318043B1 (ko) 2015-04-22 2021-10-28 에스케이이노베이션 주식회사 이차전지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR102080903B1 (ko) * 2015-06-08 2020-02-24 주식회사 엘지화학 전극 리드 및 이를 포함하는 이차 전지
KR102261683B1 (ko) 2017-07-06 2021-06-08 주식회사 엘지에너지솔루션 비대칭 노치가 형성된 전극리드를 포함하는 파우치형 이차전지

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140087773A (ko) * 2012-12-31 2014-07-09 주식회사 엘지화학 안정성이 향상된 파우치형 이차전지
KR20170027150A (ko) * 2015-09-01 2017-03-09 주식회사 엘지화학 전지셀 및 그의 제조방법
KR20170096852A (ko) * 2016-02-17 2017-08-25 주식회사 엘지화학 이차전지 및 그의 제조방법
CN107968167A (zh) * 2016-10-20 2018-04-27 福特全球技术公司 用于牵引电池的袋型电池单元组件
KR20190123059A (ko) * 2018-04-23 2019-10-31 주식회사 엘지화학 가스배출수단이 구비된 파우치형 이차전지
KR20210003185A (ko) 2018-05-02 2021-01-11 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 상부 전극 및 플라즈마 처리 장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4178015A4

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023520641A (ja) * 2021-01-11 2023-05-18 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電池セル及びそれを含む電池モジュール
US12132215B2 (en) 2021-01-11 2024-10-29 Lg Energy Solution, Ltd. Battery cell and battery module including the same
WO2024142565A1 (ja) * 2022-12-26 2024-07-04 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール
JP2024092306A (ja) * 2022-12-26 2024-07-08 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール
JP7816132B2 (ja) 2022-12-26 2026-02-18 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール

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