(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に対向する正極板及び負極板と、前記正極板と前記負極板との間に介在されるセパレーターとを備えた電極組立体と、
前記電極組立体が収容される第２溝を備えた下板と、前記第２溝を封止する上板とから形成されたケースとを含むパウチ型リチウム二次電池において、
前記上板は、前記第２溝を封止する領域に縫合痕を有し、前記第２溝が形成された領域上には前記縫合痕と連結された共通部痕を有することを特徴とするパウチ型リチウム二次電池。
【請求項２】
前記縫合痕は、不定形のしわが分布した形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のパウチ型リチウム二次電池。
【請求項３】
前記共通部痕は、不定形のしわが分布した形状に形成され、その平面形状が半円形、三角形、台形のいずれか一つであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパウチ型リチウム二次電池。
【請求項４】
前記ケースは、多層膜パウチの片側に第２溝が形成され、前記第２溝の対角線方向反対側に第１溝が形成され、前記第２溝と前記第１溝が互いに接触する共通部が形成されるように前記多層膜パウチを折り畳み、その後封止して形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のパウチ型リチウム二次電池。
【請求項５】
前記第１溝は、前記第２溝へ近づくにしたがって厚さが減少するように形成されていることを特徴とする請求項４に記載のパウチ型リチウム二次電池。
【請求項６】
前記第１溝の断面形状は、前記上板までの内部の高さが増加するように、前記下板の第２溝方向から傾くように形成された第１面と、
前記第１面から前記上板までの内部の高さが減少するように形成された第２面とを有して、前記第１面は前記下板となす角度が前記第２面が前記下板となす角度より小さくなるように形成されることを特徴とする請求項４または請求項５のいずれか１項に記載のパウチ型リチウム二次電池。
【請求項７】
前記第１溝の断面形状は、三角形状であることを特徴とする請求項６に記載のパウチ型リチウム二次電池。
【請求項８】
前記三角形状は、前記下板と前記第１面との角度及び前記下板と前記第２面との角度が鋭角をなし、前記第１面と前記第２面との角度が鈍角をなすように形成されることを特徴とする請求項７に記載のパウチ型リチウム二次電池。
【請求項９】
前記第１溝の断面形状は、前記下板に平行に形成され、前記第２溝に対応する領域で曲線形状に形成された第１面と、
前記第１面から前記上板までの内部の高さが減少するように形成された第２面とを有してなることを特徴とする請求項４に記載のパウチ型リチウム二次電池。
【請求項１０】
前記縫合痕は、前記第２溝の側面中央部分に一つ形成されることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のパウチ型リチウム二次電池。
【請求項１１】
第１溝が形成される上板と、前記第１溝の対角線方向反対側に第２溝が形成される下板とに分けられる多層膜パウチの前記第２溝に電極組立体を収容して折り畳み、前記第１溝及び前記第２溝の一部が互いに重なる共通部を形成する段階と、
前記第１溝と外部を連結する貫通路が形成された領域と、前記第１溝及び前記第２溝を除いた領域を加熱加圧して、前記電極組立体が収容された第２溝を前記上板で封止する段階と、
開放された前記貫通路を介して、前記第１溝に電解液を注入する段階と、
前記電極組立体に充電と放電を行なう段階と、
前記第２溝周辺の第１溝が形成された領域を封止し、前記第１溝の封止されていない領域を除去する段階と
を有してなることを特徴とするパウチ型リチウム二次電池の製造方法。
【請求項１２】
前記上板の前記第１溝が形成されていた領域は、封止されて縫合痕となることを特徴とする請求項１１に記載のパウチ型リチウム二次電池の製造方法。
【請求項１３】
前記縫合痕は、不定形のしわ形状に形成されることを特徴とする請求項１２に記載のパウチ型リチウム二次電池の製造方法。
【請求項１４】
前記共通部は、前記上板と前記下板とが封止される段階で、平面に変形されて共通部痕となることを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載のパウチ型リチウム二次電池の製造方法。
【請求項１５】
前記共通部痕は、不定形のしわ形状に形成されることを特徴とする請求項１４に記載のパウチ型リチウム二次電池の製造方法。
【請求項１６】
請求項１１に記載の方法で形成されることを特徴とするパウチ型リチウム二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パウチ型リチウム二次電池に係り、より詳細には、ケースの下板を形成する多層膜パウチの片側に電極組立体が収容される空間を形成し、ケースの上板を形成する多層膜パウチの反対側にガス室を形成し、多層膜パウチ膜を折り畳む際に、ガス室が電極組立体の収容空間と連結されるように形成することで、電解液の含浸性を向上させることのできるパウチ型リチウム二次電池及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウム二次電池は、リチウム原子の軽い特性のため、携帯電話機、カムコーダーなど超軽量の電子製品に多く使用されている。また、水銀(Hg)やカドミウム(Cd)のような重金属を使用しないので、親環境的であり、従来の電池に比べて出力電圧が高く、容量も大きいという長所がある。
【０００３】
リチウム二次電池には、リチウム金属を負極活物質として使用するリチウム金属二次電池と、炭素材料を負極活物質として使用するリチウムイオン二次電池がある。リチウムイオン二次電池は、反応性が高いリチウム金属を使用しないので、リチウム金属二次電池に比べて安全性が優れている。
【０００４】
リチウム二次電池は、その形状として角形、円筒型、パウチ型などがある。角形リチウム二次電池は、ゼリーロール形状に巻回された電極組立体をほぼ直四角柱形状のカンに挿入し、キャップ組立体でカンを封止した後、電解液注入口を介して電解液を注入することで、ベアセルを製造する。
【０００５】
円筒型リチウム二次電池は、ゼリーロール形状に巻回された電極組立体をほぼ円柱形状のカンに挿入し、電解液を注入した後、キャップ組立体でカンを封止することで、ベアセルを製造する。
【０００６】
パウチ型リチウム二次電池は、金属ホイルの内側面にポリマーなどでコーティングした多層膜パウチの内部に、ゼリーロール形状に巻回された電極組立体を挿入し、封止した後、ガス室を介して電解液を注入することで、ベアセルを製造する。
【０００７】
また、リチウム二次電池は、電解質の種類によって液状電解質を使用するリチウム二次電池と、固体ポリマーを電解質として使用するリチウムポリマー電池がある。リチウムポリマー電池は、有機電解液が全く含有されてない完全固体型と、有機電解液を含有しているゲル(gel)型がある。
【０００８】
図１a及び図１bは、製造時における一般的なパウチ型リチウム二次電池の斜視図である。図１aは、ガス室が除去されていない状態のパウチ型リチウム二次電池の正面を示し、図１bは、ガス室が除去されていない状態のパウチ型リチウム二次電池の背面を示す。
【０００９】
通常、パウチ型リチウム二次電池１００は、多層膜パウチ３００′の片側の面に電極組立体が挿入される空間となる第２溝３２０′と、第１溝３１０′(通常、ガス室と称する) 及び電解液注入通路３３０′を形成した後、第２溝３２０′に電極組立体を挿入し、折り畳まれた部分を除いたパウチ３００′の三辺を高温高圧で封止する。その後、第１溝３１０′を除去すると、ベアセルが完成する。上記第１溝３１０′は、電極組立体に注入する電解液が外部と連結される通路を介して供給され、その電解液は、電解液注入通路３３０′を介して第２溝３２０′に注入される。また、上記第１溝３１０′は、電極組立体の予備充電と放電過程で生じるガスを収集して、パウチ３００′が膨張しないようにする。上記第１溝３１０′と、上記第２溝３２０′との間には、電解液を注入するように電解液注入通路３３０′が形成されている。このように、従来のパウチ型リチウム二次電池は、第１溝と第２溝がパウチの同一側の面に成形されており、さらに電解液注入通路を形成する必要があり、その結果、セルの厚さが増し、電解液の注入が容易ではないとともに、外観も綺麗ではないという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ケースの下板を形成する多層膜パウチの片側に電極組立体が収容される空間を形成し、ケースの上板を形成する多層膜パウチの反対側にガス室を形成し、多層膜パウチが折り畳まれる際に、ガス室が電極組立体の収容空間と連結されるように形成することで、電解液の含浸性を向上し得るパウチ型リチウム二次電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係るパウチ型リチウム二次電池は、相互に対向する正極板と負極板と、前記正極板と前記負極板との間に介在されるセパレーターとを備えた電極組立体と、前記電極組立体が収容される第２溝を備えた下板と、前記第２溝を封止する上板とから形成されたケースとを含むパウチ型リチウム二次電池において、前記上板は、第２溝を封止する周辺領域に縫合痕を有することを特徴とする。
【００１２】
この時、前記縫合痕は、不定形のしわが分布した形状に形成されることを特徴とする。また、前記上板は、第２溝に対応する領域において、前記縫合痕と連結される共通部痕をさらに有している。更に、前上記共通部痕は、不定形のしわが分布した形状に形成され、その平面形状が半円形、三角形、台形のいずれか一つであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の前記ケースは、多層膜パウチの片側に第２溝が形成され、前記第２溝の対角線方向反対側に第１溝が形成され、第２溝と第１溝が互いに接触する共通部が形成されるように多層膜パウチを折り畳み、その後封止して形成されることを特徴とする。この時、前記第１溝は、前記第２溝へ近づくにしたがって厚さが減少するように形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、前記第１溝の断面形状は、前記上板までの内部の高さが徐々に増加するように、前記下板の第２溝方向から傾くように形成された第１面と、前記第１面から前記上板までの内部の高さが急激に減少するように形成された第２面とを有してなることを特徴とする。また、前記第１溝の断面形状は、三角形状であることを特徴とする。
【００１５】
この時、前記三角形状は、前記下板と前記第１面との角度及び前記下板と前記第２面との角度が鋭角をなし、前記第１面と前記第２面との角度が鈍角をなすように形成されることを特徴とする。また、前記第１面は、前記下板に平行に形成され、前記第２溝に対応する領域で緩慢な曲線形状に形成されるようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明では前記縫合痕は、前記第２溝の側面中央部分に一つ形成されることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るパウチ型リチウム二次電池の製造方法は、片側に第１溝が形成される上板と、前記第１溝の対角線方向反対側に第２溝が形成される下板とに分けられる多層膜パウチを折り畳み、前記第１溝及び前記第２溝の一部が互いに重なる共通部を形成する段階と、前記第１溝と外部を連結する貫通路が形成された領域と、前記第１溝及び前記第２溝を除いた領域を加熱加圧して、前記電極組立体が収容された第２溝を前記上板で封止する段階と、開放された前記貫通路を介して、前記第１溝に電解液を注入する段階と、前記電極組立体に充電と放電を実施する段階と、前記第２溝周辺の第１溝が形成された領域を封止し、第１溝の封止されていない領域を除去する段階とを有してなることを特徴とする。
【００１８】
この時、前記上板において、前記第１溝が形成されていた領域は、封止されて縫合痕となり、前記縫合痕は不定形のしわ形状に形成されることを特徴とする。また、前記共通部は、前記上板と前記下板とが封止される段階で、平面に変形されて共通部痕となり、前記共通部痕は不定形のしわ形状に形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るパウチ型リチウム二次電池によれば、電解液の注入通路を形成する必要がないので、製造工程を減少させることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、電解液の注入通路の代わりにセルの背面に第１溝を形成したので、電解液の注入通路を使用していた場合と比較して、電解液の注入口を広くでき、電解液の含浸性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面に示すように、本発明に係る好ましい実施例を詳細に説明する。
【００２２】
図２aは、本発明の一実施形態に係るパウチ型リチウム二次電池の正面斜視図である。
【００２３】
図２ｂは、図２aのパウチ型リチウム二次電池の背面斜視図である。
【００２４】
図３aは、図２aのパウチ型リチウム二次電池を製造するために使用される多層膜パウチの折り畳まれる前の状態を示す斜視図である。
【００２５】
図３bは、折り畳まれた状態の多層膜パウチの正面斜視図である。
【００２６】
図３cは、図３bの背面斜視図であり、図３dは、図３bのA-A断面図である。
【００２７】
本発明の一実施形態に係るパウチ型リチウム二次電池は、第２溝３２０に収容された電極組立体２００（図３ｄ参照）と、ケース３００と、上記ケース３００に形成された縫合痕３０５を有して形成される。また、上記パウチ型リチウム二次電池は、共通部痕３１３を有して形成される。
【００２８】
一方、上記パウチ型リチウム二次電池は、図面に示してないが、電極組立体と電気的に接続されて電極組立体の充電と放電を制御する保護回路モジュールをさらに備えて形成される。
【００２９】
上記電極組立体２００は、詳細に示してないが、相互に対向する正極板(図示せず)と負極板（図示せず）及び正極板と負極板との間に介在されるセパレーター(図示せず)を備えている。上記電極組立体２００は、直四角形または正四角形状に形成されるが、ここで電極組立体２００の形状を限定するわけではない。また、上記電極組立体２００は、正極タブ２１５と負極タブ２３５を備えて形成される。
【００３０】
上記正極板は、正極集電体(図示せず)と上記正極集電体上に形成された正極活物質層(図示せず)を有してなる。上記正極集電体の端部には、上記正極活物質層が形成されていない部分である正極無地部(図示せず)が形成される。
【００３１】
上記正極タブ２１５は、正極無地部に電気的に結合されて、正極集電体に集まった電子が外部回路に流れるようにする役割を果たす。
【００３２】
上記正極集電体は、電気電導度の優れたアルミニウム(Al) などからなり、上記正極タブもアルミニウム(Al)などからなる。上記正極タブ２１５は、上記正極無地部に、通常、超音波溶接によって溶接される。上記正極活物質層は、リチウムイオンが吸蔵または脱離できるようにコバルト酸リチウム(LiCoO2)のようなリチウム金属酸化物に導電材とバインダーを混合して形成する。また、上記正極タブ２１５が正極無地部に溶接された後には、正極タブの離脱防止のためにテープが付着される。
【００３３】
上記負極板は、化学反応によって生ずる電子を集める負極集電体(図示せず)と、上記負極集電体の上部に形成された負極活物質層(図示せず)を有して形成される。上記負極集電体の端部には、上記負極活物質層が形成されていない負極無地部(図示せず)が形成される。
【００３４】
上記負極タブ２３５は、負極無地部に形成され、上記負極集電体に集まった電子が外部回路に流れるようにする役割を果たす。上記負極タブ２３５が、負極無地部から離脱しないように、負極タブ２３５の上にはテープが付着される。上記負極集電体は、通常、電気電導度の優れた銅(Cu)またはニッケル(Ni)からなり、上記負極タブは、通常、ニッケル(Ni)からなる。上記負極活物質層は、リチウムイオンが吸蔵、脱離できるように、炭素材料に導電材とバインダーを混合して形成される。
【００３５】
上記セパレーターは、正極板と負極板との間に介在され、上記正極板と上記負極板との間に生じ得るショートを防止する。セパレーターは、通常、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などの熱可塑性樹脂で形成され、その表面は多孔膜構造になっている。このような多孔膜構造は、電池内部の温度上昇のため上記熱可塑性樹脂の融点近傍に達すれば、セパレーターが溶融して空孔が封止されることで、絶縁フィルムとなる。
【００３６】
このような現象をセパレーターの封孔、またはシャットダウン(shut down) 現象と言う。こうして絶縁フィルムに転化することで、正極板と負極板との間のリチウムイオンの移動が遮断され、それ以上電流が流れないようになり、電池内部の温度上昇が中断される。
【００３７】
上記ケース３００は、図２aと図２ｂに示すように、金属ホイルと、この金属ホイルを覆う一つ以上のポリマー膜からなる多層膜パウチによって構成され、上板３００aと, 下板３００ｂとを備えて形成される。上記ケース３００の下板３００ｂは、電極組立体２００が収容される第２溝３２０が形成され、上板３００aが第２溝３２０の上部を封止して形成される。
【００３８】
従って、上記ケース３００は、内部に電極組立体２００を収容しながら、上板３００aと下板３００ｂが接着されて内部空間を封止するようになる。上記ケース３００は、金属ホイルの多層膜パウチからなるので、金属カンを使用する場合より、二次電池の重さを著しく減らすことができるという長所がある。
【００３９】
上記多層膜パウチの金属ホイルは、通常、アルミニウム(Al) 材質で形成される。上記多層膜パウチの内層をなすポリマー膜は、電解質から金属ホイルを保護するとともに、正極と負極、並びに電極タブ２１５、２３５間の短絡を防止する。
【００４０】
上記ケース３００は、図３a乃至図３cに示すように、板状の多層膜パウチ３００ｃをX-Y線で表示される折り畳み線を基準として、折り畳むことで形成される。この時、上記多層膜パウチ３００ｃは、X-Y線を基準として片側に第１溝３１０が形成され、対角線方向の反対側に第２溝３２０が形成される。上記第１溝３１０が形成される側は、ケース３００の上板３００aとなり、第２溝３２０が形成される側は、ケース３００の下板３００ｂとなる。ここで、上記第１溝３１０は、第２溝３２０に電解液を注入する通路としての役割を果たすとともに、予備充放電時に生じるガスを収容するための空間としての役割も果たすことになる。上記第１溝３１０は、一般にガス室と言う。また、上記第２溝３２０は、上述したように、電極組立体２００が収容される空間の役割を果たす。
【００４１】
上記第１溝３１０と第２溝３２０は、多層膜パウチ３００ｃをプレス(press)加工などすることによって形成される。
【００４２】
上記第１溝３１０は、第２溝３２０から生じるガスが収容できる容積を有するように形成される。上記第１溝３１０は、外部から貫通路aを介して電解液が供給され、第２溝３２０に注入する。また、上記第１溝３１０は、貫通路aを封止した状態で進行される電極組立体の予備充放電の過程で生じるガスを収容することになる。
【００４３】
また、上記第１溝３１０は、図３dに示すように、第２溝３２０の方向に近づくにしたがって厚さが減少する。これは、電解液５００が、電極組立体２００の中にさらに効率的に含浸されると同時に、第１溝３１０の厚さを最大限に減らすためでもある。より詳細には、上記第１溝３１０は、上記第２溝３２０が形成されている領域から内部の高さが徐々に増加するように傾いて形成された第１面３１４と、第１面３１４から内部の高さが急激に減少するように傾いて形成された第２面３１６とを備えてなる。上記第１面３１４は、下板３００ｂの第２溝３２０が形成された領域の上板３００aから延長されて形成される。
【００４４】
一方、上記第１溝３１０は、第１面３１４、第２面３１６及び下板３００ｂがなす断面形状が三角形をなすように形成されるが、ここでその形状を限定するわけではない。従って、上記第１溝３１０の三角形状は、第１面３１４と第２面３１６が鈍角をなし、下板３００ｂと第１面３１４、及び下板３００ｂと第２面３１６が鋭角をなすように形成される。上記第１溝３１０は、高さを低く形成するために、第２面３１６を短く形成し、第１面３１４を長く形成することが好ましい。
【００４５】
即ち、上記第１面３１４は、下板３００ｂとなす角度が、第２面３１６が下板３００ｂとなす角度より小さくなるように形成される。従って、上記第１溝３１０は、第２溝３２０の方向に向かうほど内部空間が徐々に狭くなり、供給される電解液が第２溝３２０に円滑に供給できるようになる。
【００４６】
また、第１溝の他の形状を図４に基づいて説明する。
【００４７】
図４に示すように、上板３００aに形成される第１溝３１０aの第１面３１４aは、全体的に平面形状に形成され、第２溝３２０に対応する領域で緩慢な曲線形状に形成される。従って、上記第１溝３１０aを介して注入される電解液は、第１面３１４aの緩慢な曲線に沿って第２溝３２０に注入される。上記第１溝３１０aの第１面３１４aは、図３ｄに示した直線形状の第１面３１４に比べて第１溝３１０aに収容される電解液５００の量を増加させることができ、電解液の含浸性を向上させることができる。
【００４８】
また、図３ｃに示すように上記第１溝３１０の平面形状は、四角形状と半円形状を組み合わせた形状に形成される。但し、ここで上記第１溝３１０の平面形状を限定するわけではなく、図５aと図５ｂに示すように、第１溝は四角形状と三角形状を組み合わせた第１溝３１０ｂのように形成してもよく、四角形状と台形を組み合わせた第１溝３１０cのような形状に形成してもよい。
【００４９】
上記第２溝３２０は、収容される電極組立体の外型に対応する形状及び嵩を有するように形成される。
【００５０】
上記第１溝３１０と第２溝３２０は、多層膜パウチ３００ｃが X-Y線を基準として折り畳まれる際に、互いに上下に重なる領域である共通部３１２(点線で表示)ができるように多層膜パウチ(300c)に形成されている。上記共通部３１２は、多層膜パウチ３００ｃの上板３００aと下板３００bが折り畳まれたときに、第１溝３１０と第２溝３２０が重なる一部領域を意味する。上記共通部３１２は、図３ｄと図４に‘ｈ’で表示される高さを有する領域として形成される。
【００５１】
一方、上記第１溝３１０は、共通部３１２を区分するための別途の形状を有することはない。但し、上記第１溝３１０は、製造過程で共通部３１２の位置が確認できるように、別途の形状に形成することができる。この場合、上記共通部３１２は、第１面３１４に形成される形状によって区分される。
【００５２】
上記共通部３１２は、第１溝３１０に入っている電解液を第２溝３２０内部に位置する電極組立体２００内部に注入するための通路としての役割を果たす。まず、上記第１溝３１０は、外部と連結される貫通路aを介して外部から電解液が供給される。また、上記第１溝３１０に供給された電解液５００は、共通部３１２を介して電極組立体２００の後方から注入される。
【００５３】
従って、本発明のパウチ型リチウム二次電池では、図１aに示した一般的なパウチ型リチウム二次電池で使用される別途の電解液注入通路３３０が不要となる。従って、本発明のパウチ型リチウム二次電池では、製造工程を減少することができ、従来の電解液注入通路による電解液の注入に比べてその効率性を向上させることができる。
【００５４】
上記共通部３１２は、好ましくは正極タブ２１５の引出し方向に対して平行な方向を基準として第２溝３２０の側面の中央領域に形成される。これにより、上記第２溝３２０に対して電解液を上部と下部全体へ均一に供給することができる。一方、図３ｃに示すように上記第１溝３１０の両側面には、封止された領域である余裕部分３００ｄが形成されている。このように、第１溝３１０の両側面に余裕部分３００ｄが存在することで、相対的に第１溝３１０の幅を減らして、充電と放電の過程が終わった後に第１溝３１０を含む領域等を除去し封止する際に封止領域を減少させることができる。従って、封止作業が比較的に容易になる。
【００５５】
上記共通部３１２の平面形状は半円形状に形成される。但し、ここで上記共通部３１２の形状を限定するわけではなく、第１溝３１０の形状によって様々な形状に形成される。従って、上記共通部は、図５aと図５ｂに示すように、第１溝３１０b、３１０cの形状によって平面形状が三角形状３１２bや、台形状３１２cのような形状に形成される。
【００５６】
また、図２ａ及び図２ｂに示すように上記縫合痕３０５は、ケース３００の上板３００aと下板３００ｂを接合する過程で第１溝３１０が形成されていた領域に形成される。上記第１溝３１０は、プレスにより形成される際に第１溝３１０の領域が周囲領域に比べて大きくなり、互いに対向する下板３００ｂの領域より面積または長さが増加するようになる。従って、第１溝３１０が形成された領域は、下板３００ｂと接合される過程でしわのような縫合痕３０５として残る。
【００５７】
上記縫合痕３０５は一つ形成され、不定形の様々なしわが分布した形状に形成される。ここで、上記縫合痕３０５が一つ形成されるとは、第１溝３１０が形成されていた領域で第１溝３１０の形状によって一つの領域にかけて形成されることを意味するもので、しわが一つのみ形成されるとの意味ではない。上記縫合痕３０５は、パウチ型リチウム二次電池が第１溝３１０と第２溝３２０が対角線状に形成された多層膜パウチマックから形成されたことを示す役割を有する。
【００５８】
また、上記第１溝３１０が形成された領域を接合すると、共通部３１２は縫合痕のような不定形のしわが分布した形状に形成される共通部痕３１３が形成される。上記共通部痕３１３は、上板３００aと下板３００bの封止過程において共通部３１２がほぼ平面形状に変形して、パウチ型リチウム二次電池に形成される。上記共通部痕３１３は、共通部３１２の形状に対応した形状になり、半円形状の平面形状に形成される。
【００５９】
また、上記共通部痕は、図５aと図５bに示した共通部３１２b、３１２cの形状によって三角形または台形の平面形状に形成される。従って、上記共通部痕は、半円形、三角形、台形に形成される領域に複数のしわが分布した形状に形成される。
【００６０】
次に、 図３a、または図３ｄに示すように、本発明の実施形態に係るパウチ型リチウム二次電池の製造方法を説明する。
【００６１】
まず、図３aに示すように、プレス加工などの方法でケース３００の表面に第１溝３１０と第２溝３２０を形成する。この時、上記第１溝３１０と第２溝３２０は、上記ケース３００を折り畳む際に、お互いに反対側面に位置するようにするため、上記第１溝３１０の対角線と上記第２溝３２０の対角線がほぼお互いに一致するようにケース３００に形成される。この時、図３aのX-Y点線は、ケース３００を形成する時に折り畳む線である。図３aに示すように、第２溝３２０の右側下端に第１溝３１０を形成した後、X-Y線に沿って折り畳むと、第１溝３１０と第２溝３２０は、お互いに反対側面に位置するようになり、第１溝３１０と第２溝３２０が重なる領域である共通部３１２が形成される。上記共通部３１２の幅は、第２溝３２０の下端と第１溝３１０の上端の位置によって調節可能である。
【００６２】
次に、図３ｂと図３cに示すように、上記第２溝３２０に電極組立体２００を挿入し、第１溝３１０が形成された領域と、第１溝３１０と外部を貫通する貫通路aを除いたパウチの周辺部を加熱加圧して封止した後、貫通路aを介して第１溝３１０に電解液を注入する。
【００６３】
そして、上記貫通路aが形成された領域を加圧加熱して封止し、上記第１溝３１０に注入された電解液が電極組立体２００内部に十分に含浸されてから予備充電と放電を行なう。この過程で、第１溝３１０は、内部に電極組立体が収容された第２溝３２０から生ずるガスが流れ込んで充填される。予備充電と放電が完了すると、第２溝３２０の周辺で封止されていない第１溝３１０が形成された領域を加熱加圧して封止し、第２溝３２０の周辺領域で封止されていない第１溝３１０を含む領域のパウチを除去して、ベアセルを完成させる。
【００６４】
以上、本発明は、上述した特定の好適な実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲で請求する本発明の基本概念に基づき、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、様々な実施変形が可能であり、そのような変形は本発明の特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１ａ】従来のパウチ型リチウム二次電池の斜視図である。
【図１ｂ】従来のパウチ型リチウム二次電池の斜視図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態に係るパウチ型リチウム二次電池の正面斜視図である。
【図２ｂ】図２aに示すパウチ型リチウム二次電池の背面斜視図である。
【図３ａ】図２aに示すパウチ型リチウム二次電池に使用されるケースを形成する多層膜パウチを折り畳む前の状態を示す斜視図である。
【図３ｂ】図２aのパウチ型リチウム二次電池に使用されるケースを形成する多層膜パウチを折り畳んだ後の状態を示す正面斜視図である。
【図３ｃ】図３ｂに示すパウチ型リチウム二次電池の背面斜視図である。
【図３ｄ】図３ｂのA-A断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るパウチ型リチウム二次電池の断面図である。
【図５ａ】本発明の他の実施形態に係るパウチ型リチウム二次電池の背面斜視図である。
【図５ｂ】本発明の他の実施形態に係るパウチ型リチウム二次電池の背面斜視図である。
【符号の説明】
【００６６】
２００  電極組立体
２１５、２３５  電極タブ
３００  ケース
３００ａ  上板
３００ｂ  下板
３００ｃ  多層膜パウチ
３０５  縫合痕
３１０  第１溝
３１３  共通部痕
３２０  第２溝
【図１ａ】
0004571610.tif 000002
【図１ｂ】
0004571610.tif 000003
【図２ａ】
0004571610.tif 000004
【図２ｂ】
0004571610.tif 000005
【図３ａ】
0004571610.tif 000006
【図３ｂ】
0004571610.tif 000007
【図３ｃ】
0004571610.tif 000008
【図３ｄ】
0004571610.tif 000009
【図４】
0004571610.tif 000010
【図５ａ】
0004571610.tif 000011
【図５ｂ】
0004571610.tif 000012