(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極／分離膜／負極の構造の電極組立体が電解液と共にパウチ型の電池ケースの電極組立体収納部内に密封されている電池セルであって、
前記電池ケースは、電極組立体及び電解液を内蔵した状態で外周面に熱融着したシーリング部が形成されており、
前記電池セルを曲げたときに前記電池ケースの前記シーリング部のシワの発生を防止できるように、電極端子が位置した上端シーリング部及び／又は下端シーリング部に隣接する両側の側面シーリング部には、前記側面シーリング部の端部から前記電池セルの上下中心軸の方向に湾入溝が１つ以上形成されており、前記側面シーリング部における前記湾入溝が位置した領域は、前記側面シーリング部における残りの領域よりも相対的に高いシール温度でシールされることを特徴とする、電池セル。
【請求項２】
前記電池ケースは、樹脂層、金属層及びシーラント層を含むラミネートシートからなることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項３】
前記電極端子として正極端子及び負極端子が前記上端シーリング部上に位置することを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項４】
前記電極端子のうちの正極端子が前記上端シーリング部上に位置し、負極端子が前記下端シーリング部上に位置することを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項５】
前記電池セルは、前記側面シーリング部に形成された前記湾入溝の領域を中心に曲がることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項６】
前記両側の側面シーリング部のそれぞれにおける前記湾入溝の個数が２つ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項７】
前記両側の側面シーリング部のそれぞれに形成された前記湾入溝の個数は互いに同一であることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項８】
前記湾入溝は、前記側面シーリング部における、前記電極組立体収納部の中心を通る水平軸上に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項９】
前記湾入溝は、前記側面シーリング部における、前記電極組立体収納部の中心を通る水平軸から離隔した部位に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項１０】
前記両側の側面シーリング部のそれぞれに形成された前記湾入溝の前記水平軸からの離隔距離が互いに同一または異なることを特徴とする、請求項９に記載の電池セル。
【請求項１１】
前記湾入溝は、平面視で多角形または円弧構造を有することを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項１２】
前記湾入溝は、前記側面シーリング部の短軸幅（Ｗ）に対して０．２倍〜０．８倍の大きさの範囲の深さ（ａ）で、前記側面シーリング部の外周面に沿って形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項１３】
前記湾入溝は、前記側面シーリング部の短軸幅（Ｗ）に対して０．１倍〜２倍の大きさの範囲の幅（ｂ）で、前記側面シーリング部の外周面に沿って形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項１４】
前記両側の側面シーリング部のうちの少なくとも１つには、２つ以上の前記湾入溝が連続的に隣接して形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項１５】
前記側面シーリング部における前記湾入溝が位置した領域の熱融着温度は、前記側面シーリング部における残りの領域の熱融着温度よりも５℃〜３０℃高いことを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項１６】
前記側面シーリング部における前記湾入溝が位置した領域の熱融着温度は、前記側面シーリング部における残りの領域の熱融着温度よりも１０℃〜２０℃高いことを特徴とする、請求項１５に記載の電池セル。
【請求項１７】
前記残りの領域の熱融着温度は１６０℃〜２００℃であることを特徴とする、請求項１５に記載の電池セル。
【請求項１８】
前記残りの領域の熱融着温度は１７０℃〜１９５℃であることを特徴とする、請求項１７に記載の電池セル。
【請求項１９】
前記電極組立体の外面には、前記側面シーリング部の前記湾入溝と対面する部位に前記湾入溝と同じ形状の湾入部が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
【請求項２０】
請求項１に記載の電池セルを製造する方法であって、
（ａ）電池ケースの電極組立体収納部に電極組立体を装着した状態で、前記電池ケースの外周面のうちの一方側の端部を除いた残りの部位を熱融着させてシールする過程と、
（ｂ）未シール状態の前記端部を介して電解液を注入した後、前記端部を熱融着する過程と、
（ｃ）側面シーリング部の端部から前記電池セルの上下中心軸の方向に湾入溝を両側の側面シーリング部に形成する過程とを含んで構成された、電池セルの製造方法。
【請求項２１】
請求項１に記載の電池セルを製造する方法であって、
（ａ）電池ケースの電極組立体収納部に電極組立体を装着した状態で、側面シーリング部の端部から前記電池セルの上下中心軸の方向に湾入溝を両側の側面シーリング部に形成する過程と、
（ｂ）前記電池ケースの外周面のうちの一方側の端部を除いた残りの部位を熱融着させてシールする過程と、
（ｃ）未シール状態の前記端部を介して電解液を注入した後、前記端部を熱融着する過程とを含んで構成された、電池セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シーリング部に溝を含んでいるパウチ型二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル機器に対する技術開発及び需要の増加に伴い、エネルギー源としての二次電池の需要が急増しており、特に、二次電池のうち、高いエネルギー密度と放電電圧を有するリチウム二次電池に対して多くの研究が行われており、また商用化されている。
【０００３】
代表的に、電池の形状面では、薄い厚さで携帯電話などのような製品に適用できる角型二次電池とパウチ型二次電池に対する需要が高く、材料面では、高いエネルギー密度、放電電圧、出力安定性のリチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池などのようなリチウム二次電池に対する需要が高い。
【０００４】
このような二次電池は、その形状によって、円筒型電池セル、角型電池セル、パウチ型電池セルなどに区分することができる。その中でも、高い集積度で積層可能であり、重量当たりのエネルギー密度が高く、安価であり、変形が容易なパウチ型電池セルが多くの関心を集めている。
【０００５】
図１には、従来の代表的なパウチ型二次電池の一般的な構造が分解斜視図で模式的に示されている。
【０００６】
図１を参照すると、パウチ型二次電池１００は、多数の電極タブ３１，３２が突出しているスタック型電極組立体３０、電極タブ３１，３２にそれぞれ接続されている２つの電極リード４０，４１、及び電極リード４０，４１の一部が外部に露出するようにすると共に、スタック型電極組立体３０を収納及び密封する構造の電池ケース２０を含んで構成されている。
【０００７】
電池ケース２０は、スタック型電極組立体を装着できる凹状の収納部２３を含む下部ケース２１、及びそのような下部ケース２１の蓋であって、スタック型電極組立体３０を密封する上部ケース２２からなっている。上部ケース２２と下部ケース２１は、スタック型電極組立体３０を内蔵した状態で熱融着され、シーリング部２４を形成する。
【０００８】
図１は、電極タブと電極リードが接続された構造の電極端子が一端に共に形成されている構造のパウチ型電池セルを示しているが、電極端子が一端と他端にそれぞれ形成されている構造のパウチ型電池セルなども、本発明の一実施例として発明の範囲に含まれ得ることは勿論である。
【０００９】
また、図１は、スタック型電極組立体を使用したパウチ型電池セルを示しているが、巻き取り型又はジェリーロール型電極組立体を使用する場合にも、前記のような構造で形成できることは勿論である。
【００１０】
図１に示したように、パウチ型電池セルは、略直方体の形状に製造されることが一般的である。しかし、消費者の趣向によって、電子デバイスがますます小型化、薄型化していく趨勢であるため、不必要な空間の浪費を最小化するためには、電池の形状もまた、デバイスの形状に応じて多様に具現すると同時に、デバイスの内部空間を効率的に活用する必要がある。
【００１１】
特に、最近は、デバイスのデザイン自体が需要者の製品の選択において非常に重要な要素として作用しているため、従来の生産性などを考慮した平面状のデザインから脱皮し、様々な形態のデザインが設計されている。例えば、携帯電話、ノートパソコンなどのようなデバイスは、人体工学的な設計のために、所定の曲面を有するデザインで設計され得る。例えば、スマートフォンの場合には、把持感の向上のために側面に曲線処理を行うことができ、フレキシブルディスプレイのような場合には曲げたり、折り曲げたりすることができ、様々な形態に製作可能である。
【００１２】
このように曲線処理された部分を有するようにデザインされたデバイス又は曲げられるデバイスの場合、直方体形状の電池セル又は電池パックをデバイス内部の空間に内蔵するのに限界があるという問題があるため、最近は、様々なデザインのデバイス内に容易に装着できる電池の柔軟な特性が要求されている。
【００１３】
したがって、上記の問題を解決し、電池セルを曲げる場合に生じる問題点もまた解決できる技術に対する必要性が高い実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記のような従来技術の問題点及び過去から要請されてきた技術的課題を解決することを目的とする。
【００１５】
本出願の発明者らは、鋭意研究と様々な実験を重ねた結果、後述するように、電池ケースのシーリング部に湾入溝を形成し、前記湾入溝が形成されるシーリング部の領域のシール温度を残りの領域よりも相対的に高くする場合、電池セルを曲げたときに電池ケースのシーリング部に発生するシワを防止することができ、シーリング部の幅が狭くなることによる電解液の漏液の問題などを効果的に防止して安全性を確保できることを確認し、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような目的を達成するための本発明に係る電池セルは、
正極／分離膜／負極の構造の電極組立体が電解液と共にパウチ型電池ケースの電極組立体収納部内に密封されている電池セルであって、前記電池ケースは、電極組立体及び電解液を内蔵した状態で外周面に熱融着したシーリング部が形成されており、電池セルを曲げたときに前記電池ケースのシーリング部のシワの発生を防止できるように、電極端子が位置した上端シーリング部及び／又は下端シーリング部に隣接する両側の側面シーリング部には、側面シーリング部の端部から電池セルの上下中心軸の方向に湾入溝が１つ以上形成されており、側面シーリング部における湾入溝が位置した領域は、側面シーリング部における残りの領域よりも相対的に高いシール温度でシールされる。
【００１７】
すなわち、本発明に係る電池セルは、パウチ型電池ケースの側面シーリング部に湾入溝を形成することによって、様々なデバイスに対応して電池の形状を変形する場合にも、電池ケースのシーリング部上に意図せぬシワの発生を最小化できるので、シワによる不必要な体積増加及びシワ発生部分の繰り返し使用による電池ケースの金属層の露出を効果的に防止し、電池の安全性を確保することができる。
【００１８】
また、側面シーリング部に形成された湾入溝によってシーリング部の幅が狭くなることにより発生する安全性の問題を解決するために、側面シーリング部における湾入溝が形成される領域は、残りのシーリング部の領域よりもシール温度を相対的に高くすることで、電解液の漏液などのおそれを防止できるようにしたので、電池の形状変形に適した電池セルを提供すると共に、安全性の問題も解決できるようになった。
【００１９】
本発明に係る電池セルは、様々なデバイスに対応して電池の形状が変形可能であり、このとき、電池セルが曲がる領域は、特に制限されるものではないが、具体的に、電池ケースのシーリング部に形成された湾入溝の領域を中心に曲げられる。
【００２０】
したがって、前記湾入溝は、電池セルの形状変形が最も頻繁に発生し得る部位に形成することが好ましく、詳細には、側面シーリング部における、電極組立体収納部の中心を通る水平軸上に形成することができる。
【００２１】
このように、電池セルが曲がる部位に湾入溝を形成する場合、電池の形状が変形するときに電池ケースのシーリング部に形成されるシワの発生を最小化することができ、その結果、電池ケースの不必要な体積増加を防止し、電池の安全性を確保することができる。
【００２２】
一具体例において、前記電池セルの両側の側面シーリング部のそれぞれには複数の湾入溝を形成することができ、前記両側の側面シーリング部のそれぞれの湾入溝の個数は２つ以上であってもよく、電池セルを曲げたときにシワが発生することを防止するための目的を考慮する場合、前記両側の側面シーリング部のそれぞれに形成された湾入溝の個数は互いに同一であり得る。
【００２３】
一方、電池セルの曲がり現象が必ずしも電極組立体収納部の中心を通る水平軸上でのみ発生するものではないため、前記水平軸から離隔した部位に湾入溝が形成されてもよい。したがって、電池セルがどの位置で曲がるかに関係なく、電池セルのシワの発生を効果的に防止することができる。
【００２４】
また、電池セルの形状変形が電極組立体収納部の中心を通る水平軸と平行に発生することもあるが、左側シーリング部及び右側シーリング部のそれぞれに形成された湾入溝は、電極組立体収納部の中心を通る水平軸からの離隔距離が互いに同一である位置に形成されてもよく、互いに異なる位置に形成されてもよい。
【００２５】
前記湾入溝の形状は、電池の形状が変形するときに発生するシワを最小化するための構造であれば特に制限されず、詳細には、平面視で多角形又は円弧構造を有することができる。
【００２６】
具体的に、前記湾入溝は、側面シーリング部の端部から電池セルの上下中心軸の方向に形成されるところ、電極組立体収納部の方向に角部が形成される三角形又は五角形などの構造を有することができるだけでなく、電極組立体収納部の方向に円弧が形成される構造であってもよい。また、前記円弧は、横方向または縦方向のいずれかの方向に長さが長い円弧構造で形成されてもよい。
【００２７】
このとき、前記湾入溝は、シーリング部の短軸幅Ｗに対して０．２倍〜０．８倍の大きさの範囲の深さａで、シーリング部の外周面に沿って形成され、湾入溝は、シーリング部の短軸幅Ｗに対して０．１倍〜２倍の大きさの範囲の幅ｂで、シーリング部の外周面に沿って形成され得る。
【００２８】
前記湾入溝の深さａ及び幅ｂは、シワ防止の効果及び安全性を考慮して適切な範囲で選択されれば特に制限されないが、シーリング部の短軸幅Ｗに対して湾入溝の深さａが０．２倍未満であるか、または湾入溝の幅ｂが０．１倍未満である場合、電池の形状変形時にシワの最小化という効果を達成することが難しく、シーリング部の短軸幅Ｗに対して湾入溝の深さａが０．８倍を超えるか、または湾入溝の幅ｂが２倍を超える場合、湾入溝が形成される部分のシーリング部の幅が狭くなることによる安全性を担保することが難しいため、好ましくない。
【００２９】
一具体例において、前記両側の側面シーリングのうちの少なくとも１つには、２つ以上の湾入溝が連続的に隣接して形成され得る。このような場合、電池の形状変形が同時に複数の部分で発生しても電池セルのシワの発生を最小化できるという効果を発揮することができる。
【００３０】
一方、シーリング部に湾入溝が形成される構造であるので、上述したように、湾入溝が位置した側面シーリング部が、電池ケースの上部と下部が接合されているシーリング部の幅が相対的に湾入溝が形成されていない部分に比べて狭くなることにより発生するシーリング部の結合強度の問題を解決するために、湾入溝が形成されたシーリング部のシール温度を、残りの領域のシール温度に比べて高く構成することができる。
【００３１】
具体的に、熱融着温度と関連して、前記シーラント層は、融点が１３９℃〜１４３℃であるポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）で構成することができ、前記金属層はアルミニウムからなることができるので、前記熱融着温度は、アルミニウム金属層の破損を防止すると共に、前記シーラント層が短時間内に溶けることができる範囲で適宜選択することができる。
【００３２】
前記の内容を考慮する場合、前記側面シーリング部における湾入溝が位置した領域の熱融着温度は、残りの領域の熱融着温度よりも５℃〜３０℃高くすることができ、より詳細には、１０℃〜２０℃高くすることができる。このとき、前記残りの領域の熱融着温度は１６０℃〜２００℃であり、より具体的には、１７０℃〜１９５℃であってもよい。
【００３３】
すなわち、シーリング部の熱融着温度をシーリング部の領域に応じて高温又は低温に分けて構成し、側面シーリング部における湾入溝が位置した領域での熱融着温度を高温にすることによって、シーリング部の結合強度を異ならせることができる。
【００３４】
一方、一具体例において、相対的に狭くなり得る、湾入部が形成された部分のシーリング部の熱融着部位が減少しないようにして、安全性がさらに向上した電池ケースを提供するために、前記電極組立体の外面、すなわち、側面シーリング部の湾入溝と対面する部位には、前記湾入溝と同じ形状の湾入部が形成されていてもよい。
【００３５】
このとき、電池ケースの収納部もまた、電極組立体の形状に対応して湾入溝が形成されていることが好ましく、これは、シーリング部に形成された湾入溝により熱融着部位が狭くなることを補完するためである。
【００３６】
本発明に係る電池セルにおいて、前記電極組立体が内蔵されたパウチ型電池ケースは、樹脂層、金属層及びシーラント層を含むラミネートシートからなることができ、前記電極端子として正極端子及び負極端子は上端シーリング部上に位置してもよく、または、正極端子は上端シーリング部上に位置し、負極端子は下端シーリング部上に位置してもよい。
【００３７】
具体的に、前記電極端子は、電極組立体を構成する正極集電体及び負極集電体の積層方法に応じて、正極端子及び負極端子の方向が同一であってもよく、互いに反対方向に向かってもよい。これは、使用されるデバイスの形状、構造及び電池容量などを考慮して適宜選択できる。前記電極端子は、電極組立体に接続された電極タブが電極リードと接続された構造で形成され、電極端子の一端は保護回路モジュール（ＰＣＭ）に接続され得る。
【００３８】
本発明に係る電池セルはリチウム二次電池であってもよく、前記リチウム二次電池は、電解液の形態によって、液体電解液がゲルのような形態で含まれているリチウムイオンポリマー電池、液体電解液をそのまま含んでいるリチウムイオン電池、及び固体電解質のリチウムポリマー電池に分類される。特に、リチウムイオンポリマー電池（又は、ゲルポリマー電池）は、液体電解液に比べて漏液のおそれが低いため安全性が高く、電池形状の超薄化及び軽量化が可能であるというなどの多くの利点を有しているため、その使用量が増加している。リチウムイオンポリマー電池、リチウムイオン電池、またはリチウムポリマー電池の公知の構造及び構成要素は本明細書に組み込まれる。
【００３９】
本発明はまた、前記のパウチ型電池ケースのシーリング部に湾入溝が形成された電池セルの製造方法を提供する。
【００４０】
一具体例において、前記電池セルの製造方法は、
（ａ）電池ケースの電極組立体収納部に電極組立体を装着した状態で、電池ケースの外周面のうちの一側端部を除いた残りの部位を熱融着させてシールする過程、（ｂ）未シール状態の前記端部を介して電解液を注入した後、端部を熱融着する過程、及び（ｃ）側面シーリング部の端部から電池セルの上下中心軸の方向に湾入溝を両側の側面シーリング部に形成する過程を含むことができる。
【００４１】
他の具体例において、前記電池セルの製造方法は、
（ａ）電池ケースの電極組立体収納部に電極組立体を装着した状態で、側面シーリング部の端部から電池セルの上下中心軸の方向に湾入溝を両側の側面シーリング部に形成する過程、（ｂ）電池ケースの外周面のうちの一側端部を除いた残りの部位を熱融着させてシールする過程、及び（ｃ）未シール状態の前記端部を介して電解液を注入した後、端部を熱融着する過程を含むことができる。
【００４２】
より詳細には、前記未シール状態の前記端部を介して電解液を注入した後、端部を熱融着する過程は、電解液の注入後、充電と放電を行って電池セルを活性化させて発生ガスを除去した後、熱融着する過程からなることができる。
【００４３】
具体例として、前記電池セルの活性化過程で発生するガスの除去過程を真空状態で行い、熱融着後、チャンバー内圧を常圧に維持させる過程を通じて熱融着樹脂層の均一化を向上させることができる。
【００４４】
また、前記熱融着で加熱加圧して密封された電池ケースを別途にカットする過程を含むことができる。
【００４５】
本発明はまた、前記電池セルを単位電池として含む電池モジュールを提供し、前記電池モジュールを含む電池パックを提供する。
【００４６】
本発明はまた、前記電池パックを電源として含んでいるデバイスを提供する。
【００４７】
具体的に、前記電池パックは、高温安全性、長いサイクル特性及び高いレート特性などが要求されるデバイスの電源として使用することができ、このようなデバイスの詳細な例としては、スマートフォン、携帯電話、ノートパソコン、タブレットＰＣ、時計又はめがねから選択されるモバイルデバイス、または電池ベースのモーターによって動力を受けて動くパワーツール（ｐｏｗｅｒ  ｔｏｏｌ）；電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ、ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ、ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（Ｐｌｕｇ−ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ、ＰＨＥＶ）などを含む電気車；電気自転車（Ｅ−ｂｉｋｅ）、電気スクーター（Ｅ−ｓｃｏｏｔｅｒ）を含む電気二輪車；電気ゴルフカート（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｇｏｌｆ  ｃａｒｔ）；電力貯蔵用システムなどから選択されるものであってもよいが、これに限定されるものではない。
【００４８】
これらデバイスの構造及びその作製方法は当業界に公知となっているので、本明細書では、それについての詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】従来の代表的なパウチ型二次電池の分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係る電池セルの透視平面図である。
【図３】図２による平面視の湾入溝の形状を示した部分拡大図である。
【図４】本発明の他の実施例に係る電池セルの透視平面図である。
【図５】本発明の更に他の実施例に係る電池セルの透視平面図である。
【図６】図５の電池セルに形成された湾入溝の個数を異ならせた電池セルの透視平面図である。
【図７】図６の変形例に対する電池セルの透視平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下では、本発明の実施例に係る図面を参照して説明するが、これは、本発明のより容易な理解のためのものであり、本発明の範疇がそれによって限定されるものではない。
【００５１】
図２には、本発明の一実施例に係る電池セル２００の透視平面図が示されている。
【００５２】
図２は、電極タブと電極リードが接続された構造の電極端子が一端に共に形成されている構造のパウチ型電池セルを示しているが、電極端子が一端と他端にそれぞれ形成されている構造のパウチ型電池セルなども含まれることは勿論である。
【００５３】
図２を参照すると、本発明に係る電池セル２００は、電極組立体２３０が電解液（図示せず）に含浸された状態でパウチ型の電池ケース２５０に内蔵されている構造となっており、多数の電極タブ２０３，２０４にそれぞれ接続されている２つの電極リード２０１，２０２の一部が外部に露出するように電極組立体２３０を収納及び密封する構造の電池ケース２５０を含み、前記電池ケース２５０は、電極組立体２３０を装着できる凹状の電極組立体収納部２２５を含む下部ケース、及びそのような下部ケースの蓋であって、電極組立体２３０を密封する上部ケースからなっている。
【００５４】
前記電池ケース２５０には、電極組立体２３０及び電解液を内蔵した状態で外周面を熱融着したシーリング部２２１，２２２，２２３，２２４が形成されており、電極端子が位置した上端シーリング部２２１及び下端シーリング部２２４に隣接する両方の側面シーリング部２２２，２２３には、側面シーリング部２２２，２２３の端部から電池セル２００の中心方向Ｍに湾入溝２１０が形成されている。
【００５５】
好ましくは、前記湾入溝２１０の領域を中心に電池セルが曲がるところ、前記湾入溝２１０は、電極組立体収納部２２５の水平軸Ｓと垂直軸Ｌが交差する電極組立体の中心Ｍを通る水平軸上の側面シーリング部２２２，２２３上に形成される。
【００５６】
前記湾入溝２１０の深さａは、シーリング部の短軸幅Ｗに対して０．２倍〜０．８倍の大きさの範囲内でシーリング部の外周面に沿って形成され、湾入溝２１０の幅ｂは、シーリング部の短軸幅Ｗに対して０．１倍〜２倍の大きさの範囲でシーリング部の外周面に沿って形成される。
【００５７】
一方、図３には、湾入溝の形状をより具体的に説明するために、図２による湾入溝の平面視の形状を示した部分拡大図を示している。
【００５８】
図３を参照すると、湾入溝は、シーリング部の端部から電池セルの中心方向に湾入して形成され、前記湾入溝は、平面視で三角形、五角形などの多角形または円弧形状であり、前記湾入溝の深さａ及び幅ｂの範囲内で適切な大きさで形成することができる。
【００５９】
図４は、本発明の他の実施例に係る電池セル３００の透視平面図を示している。
【００６０】
図４を参照すると、電極組立体３３０を内蔵した電池ケースの左側シーリング部３２２及び右側シーリング部３２３には湾入溝３１０がそれぞれ形成されており、電池ケースの収納部３２４に内蔵された電極組立体３３０の外面には、側面シーリング部３２２，３２３に形成された湾入溝３１０と対面する部位に前記湾入溝３１０と同じ形状の湾入部３４０が形成されている。
【００６１】
また、電池ケースの収納部３２４もまた、電極組立体３３０に形成された湾入部３４０の形状に対応して湾入溝３５０が形成され得、これは、シーリング部に形成された湾入溝により、熱融着部位が狭くなることを補完するためである。
【００６２】
図５は、本発明の更に他の実施例に係る電池セルの透視平面図を示している。
【００６３】
図５を参照すると、電池セル４００の左側シーリング部４２２及び右側シーリング部４２３には複数の湾入溝４１１，４１２，４１３，４１４，４１５，４１６が形成されている。前記湾入溝のうち、電極組立体収納部４２５の水平軸Ｓと垂直軸Ｌが交差する電極組立体の中心Ｍを通る水平軸上に形成された湾入溝４１２，４１５は、前記図２の電池セルの場合と同じ位置に形成されるものであるが、前記湾入溝４１１，４１３は、左側シーリング部４２２上で湾入溝４１２と離隔距離ｄ１を置いて形成され、前記湾入溝４１４，４１６は、右側シーリング部４２３上で湾入溝４１５と離隔距離ｄ２を置いて形成され得る。
【００６４】
このとき、前記離隔距離ｄ１，ｄ２は互いに同一であっても、異なっていてもよく、電極組立体収納部の水平軸と平行に電池セルの形状変形が発生する場合だけでなく、電極組立体収納部の水平軸に対して斜めに電池セルの形状変形が発生する場合にもシワ防止の効果を期待することができる。
【００６５】
図６は、図５の電池セルに形成された湾入溝の個数が増加した電池セルの透視平面図を模式的に示しており、図７は、前記図６の電池セルに形成された湾入溝の形状を異ならせる変形例を模式的に示している。
【００６６】
前記図６を参照すると、電池セル５００の左側シーリング部５２２及び右側シーリング部５２３上には、前記側面シーリング部の端部から電池セル５００の上下中心軸Ｌの方向に湾入溝５１０が連続的な形状に形成されている。
【００６７】
前記湾入溝５１０の大きさは、図２に示された湾入溝の深さａ及び幅ｂの範囲内で選択的に形成され得、側面シーリング部５２２，５２３が上部シーリング部５２１と会う上部末端から、側面シーリング部５２２，５２３が下部シーリング部５２４と会う下部末端まで連続的に形成されてもよく、それだけでなく、側面シーリング部の一部において連続的な形状に形成されてもよく、連続的な形状の間に離隔距離を置いて部分的な湾入溝形成部を形成してもよい。
【００６８】
図７は、図６の電池セルに形成された湾入溝の形状が変形された電池セルを模式的に示している。
【００６９】
図７を参照すると、電池セル６００の左側シーリング部６２２及び右側シーリング部６２３上には、前記側面シーリング部の端部から電池セル６００の上下中心軸Ｌの方向に湾入溝６１０が連続的な形状に形成されている。
【００７０】
前記湾入溝６１０の大きさは、図２に示された湾入溝の深さａ及び幅ｂの範囲内で選択的に形成され得、前記湾入溝の形状は、波状の連続的な形状、又は、図６に示された平面視で三角形の形状だけでなく、平面視で多角形又は楕円形などの様々な形状に形成できることは勿論である。
【００７１】
また、前記湾入溝６１０は、側面シーリング部６２２，６２３が上部シーリング部６２１と会う上部末端から、側面シーリング部６２２，６２３が下部シーリング部６２４と会う下部末端まで連続的に形成されてもよく、それだけでなく、側面シーリング部の一部において連続的な形状に形成されてもよく、連続的な形状の間に離隔距離を置いて部分的な湾入溝形成部を形成してもよい。
【００７２】
上述したように、本発明に係る電池セルは、電池ケースのシーリング部の一部に湾入溝を形成することによって、電池の形状に変形が発生する場合でも、前記シーリング部に生じるシワの発生を最小化し、不必要な電池セルの体積増加を防止できるだけでなく、湾入部が形成される部分のシール温度を相対的にさらに高くすることによって、電解液漏れ現象を効果的に防止して電池の安全性を確保することができる。
【００７３】
本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、上記内容に基づいて本発明の範疇内で様々な応用及び変形を行うことが可能であろう。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上で説明したように、本発明に係る電池セルは、電極端子が位置した上端シーリング部及び／又は下端シーリング部に隣接する両側の側面シーリング部に湾入溝が形成されることによって、電池の形状を変形する場合にも電池ケースのシーリング部のシワの発生を防止できるので、前記シワによる不必要な電池セルの体積増加、及びシワ発生部分の繰り返し使用による電池ケースの金属層の露出を防止することができる。
【００７５】
また、本発明は、湾入溝が位置した側面シーリング部の領域を、側面シーリング部の残りの領域よりも相対的に高いシール温度でシールすることによって、シーリング部の熱融着面が狭くても、融着がより一層良好に行われるようにするので、電解液の漏液などからの安全性を確保することができる。
【符号の説明】
【００７６】
２０  電池ケース
２１  下部ケース
２２  上部ケース
２３  収納部
２４  シーリング部
３０  スタック型電極組立体
３１  電極タブ
３２  電極タブ
４０  電極リード
４１  電極リード
１００  パウチ型二次電池
２００  電池セル
２０１  電極リード
２０２  電極リード
２０３  電極タブ
２０４  電極タブ
２１０  湾入溝
２２１  上端シーリング部（シーリング部）
２２２  側面シーリング部（シーリング部）
２２３  側面シーリング部（シーリング部）
２２４  下端シーリング部（シーリング部）
２２５  電極組立体収納部
２３０  電極組立体
２５０  電池ケース
３００  電池セル
３１０  湾入溝
３２２  左側シーリング部（側面シーリング部）
３２３  右側シーリング部（側面シーリング部）
３２４  収納部
３３０  電極組立体
３４０  湾入部
３５０  湾入溝
４００  電池セル
４１１  湾入溝
４１２  湾入溝
４１３  湾入溝
４１４  湾入溝
４１５  湾入溝
４１６  湾入溝
４２２  左側シーリング部
４２３  右側シーリング部
４２５  電極組立体収納部
５００  電池セル
５１０  湾入溝
５２１  上部シーリング部
５２２  左側シーリング部（側面シーリング部）
５２３  右側シーリング部（側面シーリング部）
５２４  下部シーリング部
６００  電池セル
６１０  湾入溝
６２１  上部シーリング部
６２２  左側シーリング部（側面シーリング部）
６２３  右側シーリング部（側面シーリング部）
６２４  下部シーリング部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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