KR100624959B1 - Lithium Secondary Battery and Manufacturing Method Thereof - Google Patents

Lithium Secondary Battery and Manufacturing Method Thereof Download PDF

Info

Publication number
KR100624959B1
KR100624959B1 KR1020040086883A KR20040086883A KR100624959B1 KR 100624959 B1 KR100624959 B1 KR 100624959B1 KR 1020040086883 A KR1020040086883 A KR 1020040086883A KR 20040086883 A KR20040086883 A KR 20040086883A KR 100624959 B1 KR100624959 B1 KR 100624959B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
space
electrode
electrode assembly
secondary battery
lithium secondary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020040086883A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20060037827A (en
Inventor
손영배
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020040086883A priority Critical patent/KR100624959B1/en
Publication of KR20060037827A publication Critical patent/KR20060037827A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100624959B1 publication Critical patent/KR100624959B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105Pouches or flexible bags
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0587Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117Inorganic material
    • H01M50/119Metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121Organic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • H01M50/129Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers with two or more layers of only organic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/547Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557Plate-shaped terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/609Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • H01M50/627Filling ports
    • H01M50/636Closing or sealing filling ports, e.g. using lids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 대략 원통형으로 권취된 전극 조립체가 파우치 외장재에 수납되는 구조로 이루어지는 리튬 이차 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 리튬 이차 전지는 제 1 전극판, 제 2 전극판, 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 구비하며, 원통형의 형상으로 권취된 전극 조립체와; 상기 원통형의 형상으로 권취된 전극 조립체를 수용하기 위한 공간을 구비하는 파우치 외장재를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a lithium secondary battery having a structure in which an electrode assembly wound in a substantially cylindrical shape is housed in a pouch packaging material, and a method of manufacturing the lithium secondary battery of the present invention. An electrode assembly having a separator interposed between the electrode plate and the second electrode plate and wound in a cylindrical shape; It characterized in that it comprises a pouch packaging material having a space for accommodating the electrode assembly wound in the cylindrical shape.

리튬 이차 전지, 원통형, 파우치 외장재Lithium Secondary Battery, Cylindrical, Pouch Case

Description

리튬 이차 전지 및 이의 제조 방법{Li Secondary Battery and Method of fabricating the same}Lithium secondary battery and method of manufacturing the same {Li Secondary Battery and Method of fabricating the same}

도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 리튬 이차 전지의 분해 사시도. 1A is an exploded perspective view of a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention.

도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지의 결합 후의 사시도. 1B is a perspective view after coupling of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 1c는 도 1b의 A-A 라인에 따른 단면도. 1C is a cross sectional view along line A-A in FIG. 1B;

한편, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도. On the other hand, Figure 2 is a flow chart illustrating a method of manufacturing a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면. 3A to 3D are views for explaining a method of manufacturing a lithium secondary battery according to one embodiment of the present invention.

(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for main parts of drawing)

100; 리튬 이차 전지 200; 전극 조립체100; Lithium secondary battery 200; Electrode assembly

210; 제 1 전극판 215; 제 2 전극판210; First electrode plate 215; Second electrode plate

220; 제 2 전극판 225; 제 2 전극판220; Second electrode plate 225; Second electrode plate

230; 세퍼레이터 240; 절연 테이프230; Separator 240; Insulation tape

300; 파우치 외장재 310; 제 1 면300; Pouch sheath 310; First side

315; 제 1 공간 317, 327; 플랜지315; First spaces 317 and 327; flange

320; 제 2 면 325; 제 2 공간320; Second side 325; 2nd space

330; 접철선 340; 가스 포집 공간330; Tangential line 340; Gas capture space

350; 제 1 이동로 360; 제 2 이동로350; A first moving path 360; 2nd driveway

400; 전해액400; Electrolyte

본 발명은 리튬 이차 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대략 원통형으로 권취된 전극 조립체가 파우치 외장재에 수납되는 구조로 이루어지는 리튬 이차 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a lithium secondary battery and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a lithium secondary battery and a method for manufacturing the same, a structure in which an electrode assembly wound in a substantially cylindrical shape is housed in a pouch case.

최근에는 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화된 전기/전자장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 이러한 휴대용 전기/전자장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지 팩을 내장하고 있다. 내장된 전지 팩은 휴대용 전기/전자장치를 일정기간동안 구동시키기 위해 일정 레벨의 전압을 출력시킬 수 있도록 내부에 적어도 하나의 전지를 구비하고 있다. Recently, compact and lightweight electric / electronic devices such as cellular phones, notebook computers, camcorders, etc. have been actively developed and produced. These portable electric / electronic devices have a battery pack that can be operated in a place where no separate power source is provided. The built-in battery pack includes at least one battery therein for outputting a predetermined level of voltage for driving the portable electric / electronic device for a period of time.

상기 전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 이차전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Li-ion) 전지 등의 리튬 이차 전지 등이 있다. In view of economical aspects, the battery pack employs a secondary battery capable of charging and discharging. Representative secondary batteries include lithium secondary batteries such as nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium (Li) batteries, and lithium ion (Li-ion) batteries.

특히, 상기 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V로서, 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단 위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다. In particular, the lithium secondary battery has an operating voltage of 3.6 V, which is three times higher than that of a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery, which is widely used as a power source for portable electronic equipment, and rapidly expands in terms of high energy density per unit weight. There is a trend.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다. Such lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxides as positive electrode active materials and carbon materials as negative electrode active materials. In general, a battery is classified into a liquid electrolyte battery and a polymer electrolyte battery according to the type of electrolyte, and a battery using a liquid electrolyte is called a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is called a lithium polymer battery. Moreover, although a lithium secondary battery is manufactured in various shapes, typical shapes include cylindrical shape, square shape, and pouch type.

통상적으로, 상기 원통형 리튬 이차 전지는 리튬 이온(Li-ion)을 발생시킬 수 있는 양극 활물질이 코팅된 양극 전극판, 흑연 재질의 음극 활물질이 코팅된 음극 전극판 및 상기 양극 전극판과 음극 전극판 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동만을 가능하게 하는 세퍼레이터가 원통 형태로 권취된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 결합되는 원통형 케이스과, 상기 케이스를 막아 상기 전극 조립체의 이탈을 억제하는 캡 조립체와, 상기 케이스 내측에 주입되어 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 전해액 등으로 이루어져 있다. Typically, the cylindrical lithium secondary battery has a positive electrode plate coated with a positive electrode active material capable of generating lithium ions (Li-ion), a negative electrode plate coated with a graphite negative electrode active material, and the positive electrode plate and the negative electrode plate An electrode assembly in which a separator is disposed between the electrode assembly to prevent shorting and allow only movement of lithium ions, a cylindrical case to which the electrode assembly is coupled, and a cap assembly to block the case to suppress detachment of the electrode assembly. And an electrolyte solution injected into the case to enable movement of lithium ions.

이러한 원통형 리튬 이온 이차 전지의 제조 방법은 하기와 같다. The manufacturing method of such a cylindrical lithium ion secondary battery is as follows.

우선, 소정 활물질층이 형성된 음극판, 세퍼레이터 및 소정 활물질층이 형성된 양극판을 함께 적층한 후, 봉형태의 권취축에 일단을 결합한 후, 대략 원통 형태로 권취하여 전극 조립체를 형성한다. First, the negative electrode plate on which the predetermined active material layer is formed, the separator and the positive electrode plate on which the predetermined active material layer is formed are laminated together, and then one end is bonded to a rod-shaped winding shaft, and then wound in a substantially cylindrical form to form an electrode assembly.

이어서, 상기 전극 조립체를 원통형 케이스에 삽입한 후, 전해액을 주입하고, 이어서 캡 조립체를 상기 원통형 케이스의 상부에 용접함으로써, 대략 원통 형 태의 리튬 이온 이차 전지를 완성한다. Subsequently, after inserting the electrode assembly into the cylindrical case, the electrolyte is injected, and then the cap assembly is welded to the upper portion of the cylindrical case, thereby completing a substantially cylindrical lithium ion secondary battery.

상기한 원통형 리튬 이차 전지는 충전시 리튬 이온이 음극 활물질인 흑연의 격자 사이에 침투하여 충전에 따른 팽창이 발생한다. 그러나, 상기 원통형 리튬 이차 전지는 그 원통형 케이스가 알루미늄(Al), 철(Fe) 및 이들의 합금 중 어느 하나인 고강도 재질로 이루어져 상기 충전에 따른 팽창을 억제하게 된다. 이에 따라, 상기 리튬 이차 전지의 충전 효율이 감소하게 되며, 이에 따라 상기 리튬 이차 전지의 용량을 최대한 사용하는 최근의 추세에 역행하는 문제점이 있다. In the cylindrical lithium secondary battery, when charging, lithium ions penetrate between the lattice of graphite which is a negative electrode active material, thereby causing expansion due to charging. However, the cylindrical lithium secondary battery is made of a high-strength material, the cylindrical case of any one of aluminum (Al), iron (Fe) and their alloys to suppress expansion due to the charging. Accordingly, the charging efficiency of the lithium secondary battery is reduced, and thus there is a problem against the recent trend of maximizing the capacity of the lithium secondary battery.

또한, 상기 원통형 리튬 이차 전지는 안전성의 향상을 위하여 상기 캡 조립체에 CID(Current Interrupt Device) 및 일반적으로 파단 압력이 9㎏f/㎠ 내외의 안전 밴트 등의 안전 장치를 구비하는데, 이로 인하여 상기 원통형 리튬 이차 전지의 제조 단가가 증가하는 문제점이 있다. In addition, the cylindrical lithium secondary battery is provided with a safety device such as a safety interrupt device (CID) and a breaking pressure of about 9 kgf / cm 2 in general, in the cap assembly to improve safety. There is a problem that the manufacturing cost of the lithium secondary battery increases.

또한, 상기 원통형 리튬 이차 전지는 상기 캡 조립체를 상기 원통형 케이스의 상부에 결합하는 구조로 이루어지므로, 상기 원통형 케이스의 체적에 비하여 전지 용량이 저하되는 문제점이 있다. In addition, since the cylindrical lithium secondary battery has a structure in which the cap assembly is coupled to the upper portion of the cylindrical case, there is a problem in that the battery capacity is lowered compared to the volume of the cylindrical case.

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 대략 원통형으로 권취된 전극 조립체가 파우치 외장재에 수납되는 구조로 이루어지는 리튬 이차 전지 및 이의 제조 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present invention is to provide a lithium secondary battery and a method for manufacturing the lithium secondary battery consisting of a structure in which an electrode assembly wound in a substantially cylindrical shape is housed in a pouch case. There is this.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 리튬 이차 전지는 제 1 전극판, 제 2 전극판, 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 구비하며, 원통형의 형상으로 권취된 전극 조립체와; 상기 원통형의 형상으로 권취된 전극 조립체를 수용하기 위한 공간을 구비하는 파우치 외장재를 포함하는 것을 특징으로 한다. The lithium secondary battery of the present invention for achieving the above object has a separator interposed between the first electrode plate, the second electrode plate, the first electrode plate and the second electrode plate, the electrode wound in a cylindrical shape An assembly; It characterized in that it comprises a pouch packaging material having a space for accommodating the electrode assembly wound in the cylindrical shape.

상기 파우치 외장재는 접철선을 기준으로 하여 제 1 면과 제 2 면으로 구분되며, 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 공간은 상기 제 1 면 상에 형성된 제 1 공간과 상기 제 2 면 상에 형성된 제 2 공간으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 제 1 공간과 제 2 공간은 그 공간의 형상이 대략 원통형의 축방향으로 절개된 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. The pouch sheathing material is divided into a first surface and a second surface on the basis of a fold line, and a space for accommodating the electrode assembly includes a first space formed on the first surface and a second surface formed on the second surface. It is preferable that the space is formed, and the first space and the second space preferably have a shape in which the shape of the space is cut in the axial direction of a substantially cylindrical shape.

상기 파우치 외장재는 심부와, 상기 심부의 상부면 상에 형성된 열융착층과; 상기 심부의 하부면 상에 형성된 절연막으로 이루어지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 심부는 알루미늄(Al)으로 이루어지며, 상기 열융착층은 변성 폴리프로필렌으로 이루어지며, 상기 절연막은 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다. The pouch packaging material includes a core and a heat fusion layer formed on an upper surface of the core; It is preferable that the core is made of an insulating film formed on the lower surface, more preferably, the core is made of aluminum (Al), the heat-sealing layer is made of modified polypropylene, the insulating film is nylon or polyethylene terephthalate It is preferable to consist of either.

상기 파우치 외장재는 파단 압력이 9㎏f/㎠ 이하인 것이 바람직하다. The pouch packaging material preferably has a breaking pressure of 9 kgf / cm 2 or less.

또한, 본 발명의 리튬 이차 전지의 제조 방법은 전극 조립체를 수용하기 위한 공간과 가스 포집 공간을 구비하는 파우치 외장재를 준비하는 단계와; 상기 파우치 외장재에 전극 조립체를 수납하는 단계와; 상기 파우치 외장재를 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 공간 주변에 위치하는 제 1 이동로 및 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 공간과 상기 가스 포집 공간 사이의 영역에 위치하는 제 2 이동로를 유지하며 열융착하는 단계와; 상기 제 1 이동로를 통하여 전해액을 주입하고 상기 전극 조립체를 함침시키는 단계와; 초기 충ㆍ방전하여 상기 가스 포집 공간에 가스를 포집하는 단계와; 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 공간과 상기 가스 포집 공간 사이를 절단하여 상기 가스 포집 공간을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the method of manufacturing a lithium secondary battery of the present invention comprises the steps of preparing a pouch case having a space for accommodating the electrode assembly and the gas collecting space; Receiving an electrode assembly in the pouch case; Heat-sealing the pouch sheathing material while maintaining a first moving path located around a space for accommodating the electrode assembly and a second moving path located in an area between the gas collecting space and a space for accommodating the electrode assembly; Steps; Injecting electrolyte through the first moving path and impregnating the electrode assembly; Collecting gas into the gas collecting space by initial charging and discharging; And cutting the space between the space for accommodating the electrode assembly and the gas collection space to remove the gas collection space.

상기 제 1 이동로는 상기 가스 포집 공간 주변 플랜지 중 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 공간의 반대편 플랜지의 일부분에 위치하는 것이 바람직하다. The first moving path is preferably located at a portion of the flange around the gas collection space that is opposite the space for receiving the electrode assembly.

상기 전해액을 주입하고 상기 전극 조립체를 함침시킨 후, 제 1 이동로를 밀봉하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. After injecting the electrolyte and impregnating the electrode assembly, the method may further include sealing the first moving path.

상기 초기 충ㆍ방전하여 상기 가스 포집 공간에 가스를 포집한 후, 제 2 이동로를 밀봉하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. The method may further include sealing the second moving path after collecting the gas into the gas collecting space by the initial charging and discharging.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도면의 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 리튬 이차 전지의 분해 사시도이며, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지의 결합 후의 사시도이며, 도 1c는 도 1b의 A-A 라인에 따른 단면도이다. 1A is an exploded perspective view of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, FIG. 1B is a perspective view of a lithium secondary battery after coupling according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1C is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1B. to be.

도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 리튬 이차 전지(100)는 충ㆍ방전 시 전압차를 발생시키는 전극 조립체(200)와, 상기 전극 조립체(200)를 수납하는 파우치 외장재(300)와, 상기 파우치 외장재(300)에 주입되어 상기 전극 조립체(200) 간에 리튬 이온의 이동이 가능하게 하는 전해액 (400)을 구비하는 구조로 이루어진다. As illustrated in FIGS. 1A to 1C, the cylindrical lithium secondary battery 100 according to the exemplary embodiment of the present invention includes an electrode assembly 200 that generates a voltage difference when charging and discharging, and accommodates the electrode assembly 200. The pouch sheath 300 and the pouch sheath 300 are injected into the pouch sheath 300 and have an electrolytic solution 400 that allows lithium ions to move between the electrode assemblies 200.

상기 전극 조립체(200)는 양극 활물질 및 음극 활물질 중 어느 하나, 예를 들면, 양극 활물질이 코팅된 제 1 전극판(210), 상기 양극 활물질 및 음극 활물질 중 다른 하나, 예를 들면, 음극 활물질이 코팅된 제 2 전극판(220), 상기 제 1 전극판(210) 및 제 2 전극판(220) 사이에 위치하여 상기 제 1 전극판(210)과 제 2 전극판(220)의 쇼트(short)를 방지하고 리튬 이온의 이동만 가능하게 하는 세퍼레이터(230)로 이루어진다. 또한, 상기 제 1 전극판(210), 제 2 전극판(220) 및 세퍼레이터(230)는 대략 원통형으로 권취되어 상기 케이스(300)에 수납된다. The electrode assembly 200 may include any one of a positive electrode active material and a negative electrode active material, for example, a first electrode plate 210 coated with a positive electrode active material, another one of the positive electrode active material and the negative electrode active material, for example, a negative electrode active material. A short of the first electrode plate 210 and the second electrode plate 220 is disposed between the coated second electrode plate 220, the first electrode plate 210, and the second electrode plate 220. ) And a separator 230 that allows only lithium ions to move. In addition, the first electrode plate 210, the second electrode plate 220, and the separator 230 are wound in a substantially cylindrical shape and accommodated in the case 300.

또한, 상기 제 1 전극판(210)에는 일반적으로 알루미늄(Al) 재질로 이루어지며, 일정 길이 돌출된 제 1 전극 탭(215)이 접합되어 있다. 상기 제 2 전극판(220)에는 일반적으로 니켈(Ni) 재질로 이루어지며, 일정 길이 돌출된 제 2 전극 탭(225)이 접합되어 있으나, 본 발명에서 상기 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)의 재질을 한정하는 것은 아니다. 또한, 도면 상에는 상기 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)은 서로 반대 방향으로 돌출되는 구조만을 도시하였으나, 본 발명에서 그 돌출 방향을 한정하는 것은 아니며, 또는 상기 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)은 동일한 방향으로 돌출될 수도 있다. In addition, the first electrode plate 210 is generally made of aluminum (Al) and is bonded to the first electrode tab 215 protruding a predetermined length. The second electrode plate 220 is generally made of nickel (Ni) and has a second electrode tab 225 protruding to a predetermined length. However, in the present invention, the first electrode tab 215 and the second electrode tab 215 are bonded to each other. The material of the electrode tab 225 is not limited. In addition, although the first electrode tab 215 and the second electrode tab 225 only show structures that protrude in opposite directions on the drawing, the present invention does not limit the protruding direction or the first electrode tab. The 215 and the second electrode tab 225 may protrude in the same direction.

또한, 상기 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)이 상기 전극 조립체(200)로부터 인출되는 경계부에는 상기 제 1 전극판(210) 및 제 2 전극판(220) 간의 단락을 방지하며, 또는 상기 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)이 상기 파우치 외장재(300)와 단락되는 것을 방지하기 위하여 절연 테이프(240)로 각각 절 연되어 있다. In addition, a short circuit between the first electrode plate 210 and the second electrode plate 220 is prevented at the boundary portion from which the first electrode tab 215 and the second electrode tab 225 are drawn out from the electrode assembly 200. Alternatively, the first electrode tab 215 and the second electrode tab 225 may be insulated with insulating tape 240 to prevent the pouch sheath 300 from being short-circuited.

상기 파우치 외장재(300)는 그 재질이 알루미늄(Al)과 같은 금속재로 이루어진 심부(300a)와, 상기 심부(300a)의 상부면 상에 형성된 열융착층(300b)과, 상기 심부(300a)의 하부면 상에 형성된 절연막(300c)으로 이루어진다. 상기 열융착층(300b)은 폴리머 수지인 변성 폴리프로필렌, 예컨대 CPP(Casted Polypropylene)를 사용하여 접착층으로 작용하며, 상기 절연막(300c)은 나일론이나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 수지재가 형성되어 있을 수 있으나, 여기서 상기 파우치 외장재(300)의 구조 및 재질을 한정하는 것은 아니다. The pouch sheath 300 is formed of a metal material such as aluminum (Al), a core portion 300a, a heat seal layer 300b formed on an upper surface of the core portion 300a, and the core portion 300a. It is made of an insulating film 300c formed on the lower surface. The heat seal layer 300b serves as an adhesive layer using a modified polypropylene, for example, CPP (Casted Polypropylene), which is a polymer resin, and the insulating film 300c may be formed of a resin material such as nylon or polyethylene terephthalate (PET). It may be, but is not limited to the structure and material of the pouch packaging material 300.

또한, 상기 파우치 외장재(300)는 접철선(330)을 통하여 제 1 면(310)과 제 2 면(320)으로 구분된다. 상기 파우치 외장재(300)의 제 1 면(310)에는 대략 원통형으로 권취된 상기 전극 조립체(200)를 수용하는 제 1 공간(315)이 형성되어 있다. 또한, 상기 파우치 외장재(300)의 제 2 면(320)에는 상기 제 1 면(310)의 제 1 공간(315)과 대응하는 제 2 공간(325)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(325)은 상기 대략 원통형으로 권취된 전극 조립체(200)를 수용하기 위한 공간이므로, 그 공간의 형상이 대략 원통형의 축방향으로 절개된 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 전극 조립체(200)를 수용하기 위한 공간은 상기 제 1 면(310)의 제 1 공간(315) 및 상기 제 2 면(320)의 제 2 공간(325)으로 이루어지는 것이다. In addition, the pouch packaging material 300 is divided into a first surface 310 and a second surface 320 through a fold line 330. A first space 315 is formed on the first surface 310 of the pouch sheath 300 to accommodate the electrode assembly 200 wound in a substantially cylindrical shape. In addition, a second space 325 corresponding to the first space 315 of the first surface 310 is formed on the second surface 320 of the pouch packaging material 300. In this case, since the first space 315 and the second space 325 are spaces for accommodating the substantially cylindrical electrode assembly 200, the space of the first space 315 and the second space 325 is cut out in a substantially cylindrical axial direction. It is preferable to make. That is, the space for accommodating the electrode assembly 200 includes a first space 315 of the first surface 310 and a second space 325 of the second surface 320.

또한, 상기 제 1 면(310) 및 제 2 면(320)의 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(325) 가장자리의 부분은 상기 파우치 외장재(300)의 밀봉시 접합되는 플랜지(317, 327)로 작용한다. In addition, the portions of the edges of the first space 315 and the second space 325 of the first surface 310 and the second surface 320 are flanges 317 and 327 which are joined when the pouch sheath 300 is sealed. Acts as)

또한, 상기 파우치 외장재(300)의 파단 압력은 9㎏f/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 일반적으로 상기 파우치 외장재(300)의 파단 압력은 일반적으로 3㎏f/㎠ 내외이다. In addition, the breaking pressure of the pouch packaging material 300 is preferably 9kgf / ㎠ or less. In general, the breaking pressure of the pouch sheath 300 is about 3 kgf / cm 2.

상기 전해액(400)은 충ㆍ방전시 전지 내부의 양극 및 음극에서 전기 화학적 반응에 의하여 생성되는 리튬 이온(Li Ion)의 이동 매체 역할을 하며, 이는 리튬염과 고순도 유기 용매류의 혼합물인 비수질계 유기 전해액일 수 있다. 더불어, 상기 전해액(400)은 고분자 전해질을 이용한 폴리머일 수도 있으며, 여기서 상기 전해액 물질의 종류를 한정하는 것은 아니다. The electrolyte 400 serves as a moving medium of lithium ions (Li Ion) generated by an electrochemical reaction at the positive and negative electrodes inside the battery during charging and discharging, which is a non-aqueous water mixture of lithium salts and high purity organic solvents. The organic electrolyte may be. In addition, the electrolyte 400 may be a polymer using a polymer electrolyte, and the type of the electrolyte material is not limited thereto.

한편, 도면상에는 도시하지 않았으나, 상기 리튬 이차 전지(100)의 충ㆍ방전 및 오작동을 제어하기 위한 보호 회로 모듈을 더 구비할 수도 있다. 상기 보호 회로 모듈은 상기 전극 조립체(200)의 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225)과 전기적으로 연결된다. Although not shown in the drawings, a protection circuit module for controlling charging, discharging, and malfunction of the lithium secondary battery 100 may be further provided. The protection circuit module is electrically connected to the first electrode tab 215 and the second electrode tab 225 of the electrode assembly 200.

한편, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a rechargeable lithium battery according to one embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파우치형 이차 전지의 제조 공정은, 전극 조립체를 수용하기 위한 제 1 공간 및 제 2 공간과 가스 포집 공간을 구비하는 파우치 외장재를 준비하는 단계(S1), 상기 파우치 외장재에 대략 원통형의 전극 조립체를 수납하는 단계(S2), 제 1 이동로 및 제 2 이동로를 제외하 고 파우치 외장재를 열융착하는 단계(S3), 제 1 이동로를 통하여 전해액을 주입 및 함침시키는 단계(S4), 상기 제 1 이동로를 열융착하는 단계(S5), 초기 충ㆍ방전을 실시하고 상기 가스 포집 공간에 가스를 포집하는 단계(S6) 및 상기 제 2 이동로를 열융착한 후, 상기 가스 포집 공간을 절단하여 제거하는 단계(S7)를 포함하여 진행함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지를 제조한다. Referring to FIG. 2, the manufacturing process of the pouch type secondary battery according to the preferred embodiment of the present invention may include preparing a pouch case having a first space and a second space and a gas collecting space for accommodating an electrode assembly ( S1), accommodating the substantially cylindrical electrode assembly in the pouch sheathing material (S2), and heat-sealing the pouch sheathing material except the first movement path and the second movement path (S3), through the first movement path. Injecting and impregnating an electrolyte solution (S4), heat-sealing the first moving path (S5), performing initial charging and discharging, collecting gas into the gas collecting space (S6), and the second movement. After the heat-sealing of the furnace, the process includes the step of cutting and removing the gas collection space (S7), thereby manufacturing a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 3A to 3D are views for explaining a method of manufacturing a lithium secondary battery according to one embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 대략 원통형으로 권취된 전극 조립체(200)를 수용하기 위한 공간(315, 325)과, 상기 전극 조립체(200)의 전해액(400) 함침 후 초기 충ㆍ방전 시에 발생하는 가스를 포집하기 위한 가스 포집 공간(340)을 구비하는 파우치 외장재(300)를 준비한다. Referring to FIG. 3A, spaces 315 and 325 for accommodating an electrode assembly 200 wound in a substantially cylindrical shape, and gases generated during initial charging and discharging after impregnation of the electrolyte solution 400 of the electrode assembly 200 are described. To prepare a pouch packaging 300 having a gas collecting space 340 for collecting the.

이때, 상기 전극 조립체(200)를 수용하기 위한 공간은 상기 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(325)으로 이루어진다. In this case, a space for accommodating the electrode assembly 200 includes the first space 315 and the second space 325.

또한, 상기 파우치 외장재(300)는 접철선(330)을 기준으로 하여 제 1 면(310) 및 제 2 면(320)으로 구분되며, 상기 제 1 면(310) 및 제 2 면(320) 중 어느 하나, 예를 들면, 상기 제 1 면(310)에는 상기 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(325) 중 어느 하나, 예를 들면, 제 1 공간(315)과 가스 포집 공간(340)이 형성되어 있다. 또한, 상기 제 1 면(310) 및 제 2 면(320) 중 다른 하나, 예를 들면, 상기 제 2 면(320)에는 상기 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(325) 중 다른 하나, 예를 들면 제 2 공간(325)이 형성되어 있다. In addition, the pouch sheath 300 is divided into a first surface 310 and a second surface 320 based on the fold line 330, and among the first surface 310 and the second surface 320. Any one, for example, the first surface 310, any one of the first space 315 and the second space 325, for example, the first space 315 and the gas collection space 340 Is formed. In addition, the other of the first surface 310 and the second surface 320, for example, the second surface 320, the other of the first space 315 and the second space 325, For example, the second space 325 is formed.

도 3b를 참조하면, 상기 전극 조립체(200)를 수용하기 위한 공간인 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(325)과 가스 포집 공간(340)을 구비하는 파우치 외장재(300)를 준비한 후, 전극 조립체(200)를 준비한다. Referring to FIG. 3B, after preparing a pouch case 300 having a first space 315, a second space 325, and a gas collection space 340, which are spaces for accommodating the electrode assembly 200, Prepare the electrode assembly 200.

이때, 상기 전극 조립체(200) 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 제 1 전극판(210), 제 2 전극판(220), 상기 양극 전극판(210) 및 음극 전극판(220) 사이에 개재된 세퍼레이터(230)가 대략 원통형으로 권취되어 형성된다. In this case, as shown in FIGS. 1A to 1C, the electrode assembly 200 is disposed between the first electrode plate 210, the second electrode plate 220, the positive electrode plate 210, and the negative electrode plate 220. The separator 230 interposed therebetween is wound and formed in a substantially cylindrical shape.

한편, 상기 전극 조립체(200) 및 파우치 외장재(300)를 준비하는 순서는 반드시 이에 한정되지는 않으며, 상기 전극 조립체(200)를 먼저 준비한 후, 파우치 외장재(300)를 준비할 수도 있다. On the other hand, the order of preparing the electrode assembly 200 and the pouch packaging material 300 is not necessarily limited thereto, and the pouch packaging material 300 may be prepared after preparing the electrode assembly 200 first.

상기 전극 조립체(200)를 준비한 후, 상기 전극 조립체(200)를 상기 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(325) 중 어느 하나, 예를 들면, 상기 제 1 공간(315)에 대략 원통형으로 권취된 전극 조립체(200)를 수납한다. After preparing the electrode assembly 200, the electrode assembly 200 may have a substantially cylindrical shape in one of the first space 315 and the second space 325, for example, the first space 315. The wound electrode assembly 200 is received.

상기 제 1 공간(315)에 상기 전극 조립체(200)를 수용한 후, 상기 파우치 외장재(300)를 상기 접철선(330)을 따라 접철하여, 상기 제 1 면(310) 및 제 2 면(320)이 맞닿도록 한다. After receiving the electrode assembly 200 in the first space 315, the pouch sheath 300 is folded along the fold line 330, the first surface 310 and the second surface 320 ) Abut.

그런 다음, 상기 파우치 외장재(300)의 제 1 면(310)과 제 2 면(320)이 맞닿은 상기 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(325)과 가스 포집 공간(12b)의 가장자리 부분, 즉 상기 플랜지(317, 327)를 열융착하여 접합한다. Then, an edge portion of the first space 315 and the second space 325 and the gas collection space 12b where the first surface 310 and the second surface 320 of the pouch packaging material 300 abut, That is, the flanges 317 and 327 are thermally bonded to each other.

상기 열융착은 상기 플랜지(317, 327)에 열 및 압력을 가하여 상기 열접착층(300b)을 통하여 접합하는 공정으로, 상기 전극 조립체(200)를 수용하는 제 1 공간 (315) 및 제 2 공간(325)과 상기 가스 포집 공간(340) 사이의 영역을 제외한 플랜지(317, 327)의 일부분(350, 이하 "제 1 이동로"라 칭함.)과, 상기 전극 조립체(200)를 수용하는 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(325)과 상기 가스 포집 공간(340) 사이의 플랜지(317, 327)의 일부분(360, 이하 "제 2 이동로"라 칭함.)은 의도적으로 열융착을 배제한다. 바람직하게는 상기 제 1 이동로(15)는 상기 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(325)의 반대 방향의 플랜지(317, 327)에 위치하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제 1 이동로(350)는 상기 가스 포집 공간(340) 주변의 플랜지(317, 327) 중 상기 전극 조립체(200)를 수용하기 위한 공간의 반대편 플랜지(317, 327)의 일부분에 형성되며, 상기 제 2 이동로(360)는 상기 전극 조립체(200)를 수용하기 위한 공간 및 상기 가스 포집 공간(340) 사이의 플랜지(317, 327)의 일부분에 형성되는 것이다. The thermal fusion is a process of applying heat and pressure to the flanges 317 and 327 and bonding the heat-sealed layer 300b to each other. The first and second spaces 315 and 2, for accommodating the electrode assembly 200, A portion of the flanges 317 and 327 (hereinafter referred to as a "first movement path") excluding the region between the 325 and the gas collection space 340, and a first to receive the electrode assembly 200 A portion 360 of the flange 317, 327 between the space 315 and the second space 325 and the gas collection space 340 (hereinafter referred to as the “second travel path”) intentionally excludes heat fusion. do. Preferably, the first movement path 15 is preferably located on the flanges 317 and 327 opposite to the first space 315 and the second space 325. That is, the first movement path 350 is formed at a portion of the flanges 317 and 327 opposite to the space for accommodating the electrode assembly 200 among the flanges 317 and 327 around the gas collection space 340. The second movement path 360 is formed in a portion of the flanges 317 and 327 between the space for accommodating the electrode assembly 200 and the gas collection space 340.

다시 말하면, 상기 열융착은 상기 파우치 외장재(300)를 상기 제 1 이동로(350) 및 제 2 이동로(360)를 유지하며 열융착하는 것이다. In other words, the heat fusion is to heat-seaze the pouch case 300 while maintaining the first movement path 350 and the second movement path 360.

상기 열융착 공정을 수행한 후, 가스 포집 공간(340)을 상부로 하여, 상기 제 1 이동로(350)를 통하여 전해액(400)을 주입하고, 진공 분위기에 노출시켜 상기 전해액(400)을 상기 전극 조립체(200)에 함침시킨다. After performing the heat fusion process, the gas collecting space 340 as an upper portion, the electrolyte 400 is injected through the first movement path 350, and exposed to a vacuum atmosphere to expose the electrolyte 400 The electrode assembly 200 is impregnated.

도 2c를 참조하면, 상기 전해액(400)을 주입하고 함침시킨 후, 상기 제 1 이동로(350)를 열융착하여 접합한다. Referring to FIG. 2C, after the electrolyte solution 400 is injected and impregnated, the first movement path 350 is thermally fused and bonded.

그런 다음, 상기 가스 포집 공간(340)을 상부로 하여 초기 충ㆍ방전을 실시한다. 이때, 상기 초기 충ㆍ방전 공정 중에 상기 전극 조립체(200)에서 가스가 발 생하게 되는데, 이 가스는 상기 제 2 이동로(360)를 통하여 상기 가스 포집 공간(340)으로 포집된다. Thereafter, initial charging and discharging are performed with the gas collecting space 340 as an upper portion. In this case, gas is generated in the electrode assembly 200 during the initial charging and discharging process, and the gas is collected into the gas collecting space 340 through the second moving path 360.

도 2d를 참조하면, 상기 초기 충ㆍ방전 공정을 통하여 가스를 가스 포집 공간(340)에 포집한 후, 상기 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(325)과 가스 포집 공간(340) 사이의 제 2 이동로(360)를 열융착하여 접합한다. Referring to FIG. 2D, the gas is collected in the gas collecting space 340 through the initial charging and discharging process, and then, between the first space 315 and the second space 325 and the gas collecting space 340. The second moving path 360 is thermally bonded to each other.

그런 다음, 상기 제 1 공간(315) 및 제 2 공간(325)과 가스 포집 공간(340) 사이를 절단하여, 상기 초기 충ㆍ방전 공정 중 발생한 가스가 포집된 가스 포집 공간(340)을 제거한다. Thereafter, the first and second spaces 315 and 325 and the gas collection space 340 are cut to remove the gas collection space 340 in which the gas generated during the initial charging and discharging process is collected. .

이후에는 도면상에는 도시하지 않았으나, 일반적인 리튬 이차 전지의 제조 공정을 수행하여 리튬 이차 전(100)지를 제조한다. Thereafter, although not shown in the drawings, a lithium secondary battery 100 is manufactured by performing a general lithium secondary battery manufacturing process.

상기한 바와 같은 리튬 이차 전지(100)는 대략 원통형으로 권취된 상기 전극 조립체(200)를 파우치 외장재(300)를 이용하여 수납하는 구조로 이루어진다. 이러한 본 발명의 리튬 이차 전지(100)는 상기 파우치 외장재(300)의 유동성(flexibility)을 통하여 충전 시 상기 전극 조립체(200)의 팽창이 자유로워, 상기 리튬 이차 전지(100)의 충전 효율이 향상될 수 있다. The lithium secondary battery 100 as described above has a structure in which the electrode assembly 200 wound in a substantially cylindrical shape is accommodated using the pouch exterior material 300. The lithium secondary battery 100 of the present invention is free to expand the electrode assembly 200 during charging through the flexibility (flexibility) of the pouch packaging material 300, the charging efficiency of the lithium secondary battery 100 is improved Can be.

또한, 상기 파우치 외장재(300)는 일반적으로 작동 압력이 9㎏f/㎠ 내외의 종래의 안전 밴트보다 낮은 압력에서 파단되므로, 리튬 이차 전지(100)의 안전성이 향상된다. In addition, since the pouch packaging material 300 generally breaks at a pressure lower than that of a conventional safety band of about 9 kgf / cm 2, the safety of the lithium secondary battery 100 is improved.

또한, 본 발명의 리튬 이차 전지(100)는 상기 파우치 외장재(300)를 이용함으로써, CID 및 안전 밴트 등의 안전 장치를 사용하지 않을 수 있어, 리튬 이차 전 지의 제조 단가가 낮아지는 장점이 있다. In addition, the lithium secondary battery 100 of the present invention may not use a safety device such as a CID and a safety band by using the pouch exterior material 300, and thus, the manufacturing cost of the lithium secondary battery may be lowered.

또한, 상기 리튬 이차 전지(100)는 CID 및 안전 밴트 등의 안전 장치를 구비하는 캡 조립체를 사용하지 않음으로써, 상기 파우치 외장재의 체적 대부분을 내부 공간으로 사용함으로써, 전체 체적 대비 전지 용량이 향상될 수 있다. In addition, the lithium secondary battery 100 does not use a cap assembly including a safety device such as a CID and a safety band, and thus, by using most of the volume of the pouch exterior material as an internal space, battery capacity relative to the total volume may be improved. Can be.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명은 대략 원통형으로 권취된 전극 조립체가 파우치 외장재에 수납되는 구조로 이루어지는 리튬 이차 전지 및 이의 제조 방법을 제공할 수 있다. As described above, according to the present invention, the present invention can provide a lithium secondary battery and a method of manufacturing the same, having a structure in which an electrode assembly wound in a substantially cylindrical shape is housed in a pouch case.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

Claims (13)

제 1 전극판, 제 2 전극판, 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 구비하며, 원통형의 형상으로 권취된 전극 조립체와; An electrode assembly having a first electrode plate, a second electrode plate, a separator interposed between the first electrode plate and the second electrode plate, and wound in a cylindrical shape; 상기 원통형의 전극 조립체를 수용하기 위한 원통형의 내부 공간을 구비하는 파우치 외장재를 포함하고, A pouch sheath having a cylindrical inner space for receiving the cylindrical electrode assembly; 상기 파우치 외장재는 소정의 접철선을 중심으로 원통체가 축방향으로 절개되어 2개로 분할된 하나의 반원통체의 공간인 제 1 공간을 갖는 제 1 면과, 나머지 하나의 반원통체의 공간인 제 2 공간을 갖는 제 2 면을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지. The pouch sheathing material has a first surface having a first space, which is a space of one semi-cylindrical body divided into two by axially cutting a cylindrical body around a predetermined fold line, and a second space, which is a space of the other semi-cylindrical body. Lithium secondary battery comprising a second surface having a. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판은 제 1 전극 탭 및 제 2 전극 탭이 부착되어 있으며, The first electrode plate and the second electrode plate are attached to the first electrode tab and the second electrode tab, 상기 제 1 전극 탭 및 제 2 전극 탭은 서로 반대 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지.And the first electrode tab and the second electrode tab protrude in opposite directions to each other. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판은 제 1 전극 탭 및 제 2 전극 탭이 부착되어 있으며, The first electrode plate and the second electrode plate are attached to the first electrode tab and the second electrode tab, 상기 제 1 전극 탭 및 제 2 전극 탭은 서로 동일한 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지. And the first electrode tab and the second electrode tab protrude in the same direction. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 파우치 외장재는 The pouch exterior material 심부와, Deep, 상기 심부의 상부면 상에 형성된 열융착층과; A heat seal layer formed on an upper surface of the core portion; 상기 심부의 하부면 상에 형성된 절연막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지. A lithium secondary battery comprising an insulating film formed on the lower surface of the core portion. 제 6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 심부는 알루미늄(Al)으로 이루어지며, The core is made of aluminum (Al), 상기 열융착층은 변성 폴리프로필렌으로 이루어지며, The heat seal layer is made of a modified polypropylene, 상기 절연막은 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지. The insulating film is a lithium secondary battery, characterized in that made of any one of nylon or polyethylene terephthalate. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 파우치 외장재는 파단 압력이 9㎏f/㎠ 이하인 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지. The pouch packaging material is a lithium secondary battery, characterized in that the breaking pressure is 9kgf / ㎠ or less. 전극 조립체를 수용하기 위한 공간과 가스 포집 공간을 구비하는 원통체의 내부 공간을 갖는 파우치 외장재를 준비하는 단계와; Preparing a pouch case having an inner space of a cylindrical body having a space for accommodating the electrode assembly and a gas collecting space; 상기 파우치 외장재에 원통형의 형상으로 권취된 전극 조립체를 수납하는 단계와; Receiving the electrode assembly wound in a cylindrical shape in the pouch case; 상기 파우치 외장재를 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 공간 주변에 위치하는 제 1 이동로 및 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 공간과 상기 가스 포집 공간 사이의 영역에 위치하는 제 2 이동로를 유지하며 열융착하는 단계와; Heat-sealing the pouch sheathing material while maintaining a first moving path located around a space for accommodating the electrode assembly and a second moving path located in an area between the gas collecting space and a space for accommodating the electrode assembly; Steps; 상기 제 1 이동로를 통하여 전해액을 주입하고 상기 전극 조립체를 함침시키는 단계와; Injecting electrolyte through the first moving path and impregnating the electrode assembly; 초기 충ㆍ방전하여 상기 가스 포집 공간에 가스를 포집하는 단계와; Collecting gas into the gas collecting space by initial charging and discharging; 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 공간과 상기 가스 포집 공간 사이를 절단하여 상기 가스 포집 공간을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지의 제조 방법. And removing the gas collection space by cutting between the space for accommodating the electrode assembly and the gas collection space. 제 9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 파우치 외장재는 접철선을 기준으로 하여 제 1 면과 제 2 면으로 구분되며, The pouch exterior material is divided into a first surface and a second surface on the basis of a fold line, 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 공간은 상기 제 1 면 상에 형성된 제 1 공간과 상기 제 2 면 상에 형성된 제 2 공간으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지의 제조 방법. The space for accommodating the electrode assembly comprises a first space formed on the first surface and a second space formed on the second surface. 제 9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 제 1 이동로는 상기 가스 포집 공간 주변 플랜지 중 상기 전극 조립체를 수용하기 위한 공간의 반대편 플랜지의 일부분에 위치하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지의 제조 방법. And the first moving path is located at a portion of a flange opposite the space for accommodating the electrode assembly among the flanges surrounding the gas collecting space. 제 9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 전해액을 주입하고 상기 전극 조립체를 함침시킨 후, After injecting the electrolyte and impregnating the electrode assembly, 제 1 이동로를 밀봉하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지의 제조 방법. The method of manufacturing a lithium secondary battery further comprises the step of sealing the first moving path. 제 9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 초기 충ㆍ방전하여 상기 가스 포집 공간에 가스를 포집한 후, After the initial charge and discharge to collect the gas in the gas collecting space, 제 2 이동로를 밀봉하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지의 제조 방법. The method of manufacturing a lithium secondary battery further comprises the step of sealing the second moving path.
KR1020040086883A 2004-10-28 2004-10-28 Lithium Secondary Battery and Manufacturing Method Thereof Expired - Fee Related KR100624959B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040086883A KR100624959B1 (en) 2004-10-28 2004-10-28 Lithium Secondary Battery and Manufacturing Method Thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040086883A KR100624959B1 (en) 2004-10-28 2004-10-28 Lithium Secondary Battery and Manufacturing Method Thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060037827A KR20060037827A (en) 2006-05-03
KR100624959B1 true KR100624959B1 (en) 2006-09-15

Family

ID=37145534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040086883A Expired - Fee Related KR100624959B1 (en) 2004-10-28 2004-10-28 Lithium Secondary Battery and Manufacturing Method Thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100624959B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11817559B2 (en) 2019-06-07 2023-11-14 Lg Energy Solution, Ltd. Apparatus and method for manufacturing secondary battery
US12237517B2 (en) 2019-05-31 2025-02-25 Lg Energy Solution, Ltd. Battery case for secondary battery and pouch type secondary battery
US12308392B2 (en) 2019-04-16 2025-05-20 Lg Energy Solution, Ltd. Apparatus and method for manufacturing secondary battery

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100895202B1 (en) * 2006-04-17 2009-05-06 주식회사 엘지화학 Pouch Type Battery
KR101774014B1 (en) 2014-06-19 2017-09-01 주식회사 엘지화학 Hollow packaging for a cable-type secondary battery and cable-type secondary battery including the same
EP4738561A2 (en) * 2016-12-20 2026-05-06 SK On Co., Ltd. Pouch-type secondary battery and fabricating method therefor
WO2018117654A1 (en) * 2016-12-20 2018-06-28 에스케이이노베이션 주식회사 Pouch-type secondary battery and manufacturing method therefor
US10483598B2 (en) * 2017-08-10 2019-11-19 Ford Global Technologies, Llc Lithium replenishment cell to enhance beginning of life capacity
KR102268404B1 (en) * 2018-01-31 2021-06-24 주식회사 엘지에너지솔루션 method of manufacturing secondary battery pouch for secondary battery and pouch for secondary battery
KR102759172B1 (en) * 2018-11-12 2025-01-24 주식회사 엘지에너지솔루션 The Formation Apparatus And The Method For Manufacturing Secondary Battery
KR102490097B1 (en) * 2019-01-02 2023-01-17 주식회사 엘지에너지솔루션 Mrthod for manufacturing cylindrical battery having multiple tabs and cylindrical battery manufactured using the same
KR102851285B1 (en) * 2020-05-11 2025-08-27 주식회사 엘지에너지솔루션 Secondary battery and method for manufacturing the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990076263A (en) * 1998-03-30 1999-10-15 손욱 battery
KR20000009986A (en) * 1998-07-29 2000-02-15 손욱 Lithium secondary battery
KR20010000308U (en) * 1999-06-08 2001-01-05 김순택 Cylinder type secondary battery
KR20010092906A (en) * 2000-03-27 2001-10-27 김순택 Second battery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990076263A (en) * 1998-03-30 1999-10-15 손욱 battery
KR20000009986A (en) * 1998-07-29 2000-02-15 손욱 Lithium secondary battery
KR20010000308U (en) * 1999-06-08 2001-01-05 김순택 Cylinder type secondary battery
KR20010092906A (en) * 2000-03-27 2001-10-27 김순택 Second battery

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12308392B2 (en) 2019-04-16 2025-05-20 Lg Energy Solution, Ltd. Apparatus and method for manufacturing secondary battery
US12237517B2 (en) 2019-05-31 2025-02-25 Lg Energy Solution, Ltd. Battery case for secondary battery and pouch type secondary battery
US11817559B2 (en) 2019-06-07 2023-11-14 Lg Energy Solution, Ltd. Apparatus and method for manufacturing secondary battery

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060037827A (en) 2006-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100709881B1 (en) Pouch-type lithium secondary battery and method for manufacturing same
KR102539949B1 (en) Pouch film for a battery cell system
JP5558262B2 (en) battery
JP6902607B2 (en) Pouch type rechargeable battery including electrode leads using conductive polymer
JP5953549B2 (en) Lithium ion battery
KR101915325B1 (en) Secondary Battery
CN101517776A (en) Pouch-shaped secondary battery having non-sealing residue portion
JP2006093112A (en) Lithium secondary battery and manufacturing method thereof
KR100624959B1 (en) Lithium Secondary Battery and Manufacturing Method Thereof
KR20210021844A (en) Rechargeable battery
CN114447535A (en) Battery and method for manufacturing same
KR20060111838A (en) Cylindrical Lithium Secondary Battery and Manufacturing Method Thereof
KR100601551B1 (en) Electrode Assembly and Lithium Secondary Battery Using the Same
KR100601552B1 (en) Lithium ion secondary battery
KR101785573B1 (en) Secondary battery module, fabricating method of secondary battery module, and battery pack wiht the same
JP5472941B2 (en) Non-aqueous electrolyte battery
JP5161421B2 (en) Non-aqueous electrolyte battery
KR100590009B1 (en) Secondary Battery and Electrode Assembly Used in the Same
JP7212845B2 (en) secondary battery
KR100696784B1 (en) Cylindrical Lithium Secondary Battery and Manufacturing Method Thereof
KR100591443B1 (en) Pouch-type lithium secondary battery and manufacturing method thereof
KR102819933B1 (en) Rechargeable battery and manufacturing method thereof
KR20140013132A (en) Secondary battery
KR100579409B1 (en) Secondary battery
JP7831691B2 (en) secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

D13-X000 Search requested

St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000

D14-X000 Search report completed

St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120823

Year of fee payment: 7

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130827

Year of fee payment: 8

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 8

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140822

Year of fee payment: 9

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150820

Year of fee payment: 10

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160816

Year of fee payment: 11

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 11

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170809

Year of fee payment: 12

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 12

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190822

Year of fee payment: 14

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 14

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 15

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

Not in force date: 20210909

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 20210909