(57)【要約】  電池セルをデバイスの多様な空間に装着できるようにする構造に設計して、デバイスの内部空間の活用度を極大化させ、一般的に長方形の構造を持つデバイスの外形構造から脱してさまざまな外形を持つデバイスにも効率的に装着可能な電池セルを提供する。本発明は樹脂層と金属層を含むラミネートシートの電池ケースに、正極、負極、及び前記正極及び負極の間に挟まれる分離膜構造の電極組立体が内蔵された電池セルであって、一単位の電池ケースが折り曲げられて上部ケース及び下部ケースを形成しており、前記上部ケース及び下部ケースの少なくとも一方には、前記電極組立体が収納されるとともに一つ以上の側面角部にラウンドコーナーが形成されている、収納部が形成されており、前記電池ケースの辺（ｓｉｄｅｓ）の中で、電極端子の少なくとも一つが位置する上辺（ｕｐｐｅｒ ｓｉｄｅ）、前記上辺に隣接した第１側辺（ｌａｔｅｒａｌ ｓｉｄｅ）、及び前記上辺に対向する下辺（ｌｏｗｅｒ ｓｉｄｅ）に、上部ケースと下部ケースの熱融着によるシーリング部が位置し、前記上辺に隣接した第２側辺は電池ケースの折曲構造になったことを特徴とする電池セルに関する。
2016505204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂層と金属層を含むラミネートシートの電池ケースに、正極、負極、及び前記正極及び負極の間に挟まれる分離膜構造の電極組立体が内蔵された電池セルであって、
一単位の電池ケースが折り曲げられて上部ケース及び下部ケースを形成しており；
前記上部ケース及び下部ケースの少なくとも一方には、前記電極組立体が収納されるとともに一つ以上の側面角部にラウンドコーナーが形成されている、収納部が形成されており；
前記電池ケースの辺（ｓｉｄｅｓ）の中で、電極端子の少なくとも一つが位置する上辺（ｕｐｐｅｒ ｓｉｄｅ）、前記上辺に隣接した第１側辺（ｌａｔｅｒａｌ ｓｉｄｅ）、及び前記上辺に対向する下辺（ｌｏｗｅｒ ｓｉｄｅ）に、上部ケースと下部ケースの熱融着によるシーリング部が位置し、前記上辺に隣接した第２側辺は電池ケースの折曲構造になったことを特徴とする、電池セル。
【請求項２】
前記第２側辺の位置で電池ケースが折り曲げられ、上部ケースが残りの辺で下部ケースと密着して熱融着された構造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３】
前記ラウンドコーナーは上辺と接しない一つ以上の角部（ｅｄｇｅ）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４】
前記ラウンドコーナーは第１側辺の角部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５】
前記ラウンドコーナーの曲率半径の最大の大きさは収納部の長辺の長さの５０％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６】
前記ラウンドコーナーの曲率半径は収納部の長辺の長さの５〜４５％範囲内であることを特徴とする、請求項５に記載の電池セル。
【請求項７】
前記収納部のラウンドコーナーが形成された部位に対応する電池ケースの熱融着された辺にはラウンドコーナー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８】
前記ラウンドコーナーが形成されている熱融着された辺の幅はラウンドコーナーが形成されていない熱融着された辺の幅と同一であることを特徴とする、請求項７に記載の電池セル。
【請求項９】
前記電池ケースの上辺に正極端子及び負極端子が突出しているとか、または上辺に正極端子が突出しており、下辺に負極端子が突出し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】
前記電極組立体の外面は収納部の内面形状に対応する構造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１１】
前記電極組立体は電極タブがそれぞれの極板から突出した構造になっており、少なくとも一つ以上の角部にラウンドコーナーが形成されている単位セルを二つ以上含んで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１２】
前記単位セルは平面を基準に高さ方向に積層されており、その中で少なくとも二つ以上の単位セルは平面大きさが互いに異なることを特徴とする、請求項１１に記載の電池セル。
【請求項１３】
前記単位セルのラウンドコーナーが形成された角部は同一方向の角部であることを特徴とする、請求項１１に記載の電池セル。
【請求項１４】
前記単位セルは、電極組立体の下部から上部側に単位セルの大きさが小さくなる配列に積層されて階段状の段差を形成することを特徴とする、請求項１１に記載の電池セル。
【請求項１５】
前記単位セルは下部から上部側にラウンドコーナーの曲率半径が段々小さくなる構造に積層されていることを特徴とする、請求項１４に記載の電池セル。
【請求項１６】
前記電極組立体の単位セルは、スタック型構造、またはスタック／折畳型構造になったことを特徴とする、請求項１１に記載の電池セル。
【請求項１７】
前記単位セルは、正極、負極及び正極と負極の間に挟まれている板状の第１分離膜を含み、正極と負極が分離膜を挟んで平面を基準に高さ方向に積層されているスタック型単位セルであることを特徴とする、請求項１６に記載の電池セル。
【請求項１８】
前記スタック型単位セルは、正極と負極のいずれか一方が最外層を構成し、最外層正極と負極のいずれか一方が分離膜の間に挟まれるように、正極、負極、及び分離膜は積層された状態で接合（ｌａｍｉｎａｔｅ）されている構造の第１単位セルを含むことを特徴とする、請求項１７に記載の電池セル。
【請求項１９】
前記スタック型単位セルは、分離膜が最外層を構成し、正極と負極のいずれか一方が分離膜の間に挟まれるように、正極、負極、分離膜が積層された状態で接合（ｌａｍｉｎａｔｅ）されている構造の第２単位セルを含むことを特徴とする、請求項１７に記載の電池セル。
【請求項２０】
前記電池ケースの収納部には、電極組立体の外面形状に対応する階段状の段差が形成されていることを特徴とする、請求項１５に記載の電池セル。
【請求項２１】
前記電池セルは、リチウムイオン電池セルまたはリチウムイオンポリマー電池セル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２２】
請求項１〜２１のいずれか一項の電池セルを単位電池として二つ以上含んでいることを特徴とする、電池パック。
【請求項２３】
請求項１〜２１のいずれか一項の電池セルを電源として含んでいることを特徴とする、デバイス。
【請求項２４】
前記デバイスは、携帯電話、携帯用コンピュータ、スマートフォン、タブレットＰＣ、スマートパッド、ネットブック、ＬＥＶ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、及び電力貯蔵装置よりなる群から選ばれることを特徴とする、請求項２３に記載のデバイス。
【請求項２５】
請求項２２の電池パックを電源として含んでいることを特徴とする、デバイス。
【請求項２６】
前記デバイスは、携帯電話、携帯用コンピュータ、スマートフォン、タブレットＰＣ、スマートパッド、ネットブック、ＬＥＶ、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、及び電力貯蔵装置よりなる群から選ばれることを特徴とする、請求項２５に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂層と金属層を含むラミネートシートの電池ケースに、正極、負極、及び前記正極及び負極の間に挟まれる分離膜構造の電極組立体が内蔵された電池セルであって、一単位の電池ケースが折り曲げられて上部ケース及び下部ケースを形成しており、前記上部ケース及び下部ケースの少なくとも一方には、前記電極組立体が収納されるとともに一つ以上の側面角部にラウンドコーナーが形成されている、収納部が形成されており、前記電池ケースの辺（ｓｉｄｅｓ）の中で、電極端子の少なくとも一つが位置する上辺（ｕｐｐｅｒ ｓｉｄｅ）、前記上辺に隣接した第１側辺（ｌａｔｅｒａｌ ｓｉｄｅ）、及び前記上辺に対向する下辺（ｌｏｗｅｒ ｓｉｄｅ）に、上部ケースと下部ケースの熱融着によるシーリング部が位置し、前記上辺に隣接した第２側辺は電池ケースの折曲構造になっていることを特徴とする電池セルに関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル機器に対する技術開発と需要の増加に伴い、二次電池の需要も急激に増加しており、その中でもエネルギー密度及び作動電圧が高くて保存及び寿命特性に優れたリチウム二次電池は各種モバイル機器はもちろんのこと、多様な電子製品のエネルギー源として広く使われている。
【０００３】
リチウム二次電池はその外形によって大きく円筒状電池、角形電池、パウチ型電池などに分類され、電解液の形態によってリチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、リチウムポリマー電池などに分類されることもある。
【０００４】
モバイル器機の小型化に対する最近の傾向によって、厚さの薄い角形電池、パウチ型電池に対する需要が増加している。特に、形態の変形が易しくて製造コストが安く重量が小さなパウチ型電池に対する関心が高くなっている実情である。
【０００５】
一般に、パウチ型電池は、樹脂層と金属層を含んでなるラミネートシートのパウチ型ケースの内部に電極組立体と電解質が密封されている電池を言う。電池ケースに収納される電極組立体はゼリーロール型（巻取型）、スタック型（積層型）、または複合型（スタック／折畳型）の構造になっている。
【０００６】
図１にはスタック型電極組立体を含んでいるパウチ型二次電池の構造が模式的に示されている。
【０００７】
図１を参照すると、パウチ型二次電池１０は、パウチ型電池ケース２０の内部に、正極、負極及びこれらの間に配置される固体電解質コーティング分離膜からなった電極組立体３０がその正極及び負極タブ３１、３２と電気的に連結される二つの電極リード４０、４１が外部に露出されるように密封されている構造になっている。
【０００８】
電池ケース２０は、電極組立体３０が装着できる凹状の収納部２３を含むケース本体２１とその本体２１に一体的に連結されているカバー２２とからなっている。
【０００９】
電池ケース２０はラミネートシートからなっており、最外層を成す外側樹脂層２０ａ、物質の貫通を防止する遮断性金属層２０ｂ、及び密封のための内側樹脂層２０ｃからなっている。
【００１０】
スタック型電極組立体３０は、多数の正極タブ３１と多数の負極タブ３２がそれぞれ融着されて電極リード４０、４１に一緒に結合されている。また、ケース本体２１の上端部２４とカバー２２の上端部が熱融着器（図示せず）によって熱融着されるとき、その熱融着器と電極リード４０、４１の間にショートが発生することを防止し、電極リード４０、４１と電池ケース２０との密封性を確保するために、電極リード４０、４１の上下面に絶縁フィルム５０が付着される。
【００１１】
しかし、近年にはスリム型または多様なデザインのトレンドによって新形態の電池セルが要求されている実情である。
【００１２】
また、前記のような電池セルは同じな大きさまたは容量の電極組立体を含んでなっているので、電池セルが適用されるデバイスのデザインを考慮して新規の構造に製作するためには、電池セルの容量を減らすとかもっと大きなサイズにデバイスのデザインを変更しなければならない問題点がある。
【００１３】
また、このようなデザイン変更過程で電気的連結方式が複雑になることによって所望の条件を満たす電池セルの製作が難しくなる問題点もある。
【００１４】
さらに、電極組立体の形状に合わせて電池ケースを製作しなければならない問題点も存在する。
【００１５】
したがって、電池セルが適用されるデバイスの形態に合わせて適用可能な電極組立体、電池ケース、及びこれを含む電池セルに対する必要性が高くなっている実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は前記のような従来技術の問題点と過去からあってきた技術的課題を解決することを目的とする。
【００１７】
具体的に、本発明の目的は、電池セルをデバイスの多様な空間に装着可能な構造に設計して、デバイスの内部空間の活用度を極大化させ、一般的に長方形の構造を持つデバイスの外形構造から脱してさまざまな外形を持つデバイスにも効率的に装着可能な電池セルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このような目的を達成するための本発明による電池セルは、樹脂層と金属層を含むラミネートシートの電池ケースに、正極、負極、及び前記正極及び負極の間に挟まれる分離膜構造の電極組立体が内蔵された電池セルであって、
一単位の電池ケースが折り曲げられて上部ケース及び下部ケースを形成しており；
前記上部ケース及び下部ケースの少なくとも一方には、前記電極組立体が収納されるとともに一つ以上の側面角部にラウンドコーナーが形成されている、収納部が形成されており；
前記電池ケースの辺（ｓｉｄｅｓ）の中で、電極端子の少なくとも一つが位置する上辺（ｕｐｐｅｒ ｓｉｄｅ）、前記上辺に隣接した第１側辺（ｌａｔｅｒａｌ ｓｉｄｅ）、及び前記上辺に対向する下辺（ｌｏｗｅｒ ｓｉｄｅ）に、上部ケースと下部ケースの熱融着によるシーリング部が位置し、前記上辺に隣接した第２側辺は電池ケースの折曲構造になることができる。
【００１９】
したがって、本発明による電池セルは、電極組立体が収納される収納部にラウンドコーナーを形成させることにより、電池セルが装着されるデバイスの曲線を含む形状により精密に対応することができ、それによりデバイスをもっと小型化させることができる。
【００２０】
本発明による電池セルは、一単位の電池ケースが折り曲げられて上部ケース及び下部ケースを形成しており、前記上部ケース及び下部ケースの少なくとも一方に形成された収納部に電極組立体を収納した後、下部ケースの上部に上部ケースを覆って収納部の外周面をシーリングして密封する構造に構成されることができる。
【００２１】
前記電極組立体の正極及び負極はそれぞれ電池ケースの外側に突出した電極端子にそれぞれ連結されており、前記電極端子が突出している上辺に隣接した第２側辺が折り曲げられて下部ケース上に上部ケースが覆われる構造を形成し、上辺、下辺及び第１側辺は熱融着によってシーリングされる構造になることができる。
【００２２】
前記収納部の角部に形成されるラウンドコーナーはその個数及び位置が特に限定されない。
【００２３】
例えば、前記ラウンドコーナーは上辺と接しない一つ以上の角部（ｅｄｇｅ）に形成されることができる。例えば、下辺及び第１側辺の間の角部、または下辺及び第２側辺の間の角部にラウンドコーナーが形成されることができる。
【００２４】
また、前記ラウンドコーナーは第１側辺の角部に形成されることができる。すなわち、前記第１側辺と上辺の間の角部、及び第１側辺と下辺の間の角部の少なくとも一方にラウンドコーナーが形成されることができる。この際、前記ラウンドコーナーは電池ケースが折り曲げられる部位を除いた他側に形成される構造を成すことができる。
【００２５】
一具体例において、前記ラウンドコーナーの曲率半径の最大の大きさは電池ケースの収納部の長さの５０％であることができる。ここで、前記収納部の長さは電極リードが突出する方向への一辺の長さであることができ、電池ケースの電極リードが突出する方向に垂直な方向への一辺の長さであることができる。より具体的に、前記電極リードが突出している方向の一辺の長さは、前記電極リードが突出する方向に垂直な方向への一辺の長さより短い構造になることができる。この際、前記ラウンドコーナーの曲率半径の最大の大きさは収納部の長辺の長さの５０％であることができ、具体的に、前記ラウンドコーナーの曲率半径は収納部の長辺の長さの５〜４５％範囲内であることができる。
【００２６】
また、前記収納部のラウンドコーナーが形成された部位に対応する電池ケースの熱融着された辺にはラウンドコーナーが形成されることができる。この際、前記ラウンドコーナーが形成されている熱融着された辺の幅はラウンドコーナーが形成されていない熱融着された辺の幅と同一である構造に形成されることができる。すなわち、熱融着された辺の幅が一定になるようにすることで、電池セルの内圧が上昇するとき、ラウンドコーナーが形成されている部位を通じて電池セルの内部ガスが流出することを防止する構造になっている。
【００２７】
前記電極組立体は、正極タブ及び負極タブが一方向に突出しているとか、または一側に正極タブが突出しており、その対向側に負極タブが突出している構造になることができる。これにより、前記電極組立体を内蔵する電池セルにおいても、電池ケースの上辺に正極端子及び負極端子が突出しているとか、または上辺に正極端子が突出しており下辺に負極端子が突出している構造になることができる。
【００２８】
また、前記電池ケースの収納部内の空間を最大に活用して電池の容量をもっと増やすために、前記電極組立体の外面は収納部の内面形状に対応する構造に形成されることができる。
【００２９】
一具体例において、前記電極組立体は、電極タブがそれぞれの極板から突出した構造の単位セルを二つ以上含む構造になることができる。
【００３０】
前記単位セルは、例えば、平面を基準に高さ方向に積層されており、その中で少なくとも二つ以上の単位セルは平面大きさが互いに異なる構造に形成されることができる。
【００３１】
このような単位セルはそれぞれ一つ以上の角部にラウンドコーナーが形成されている構造になることができる。また、前記単位セルのラウンドコーナーが形成された角部は同一方向の角部であることができる。
【００３２】
前記単位セルの積層構造は特に限定されるものではなく、例えば電極組立体の下部から上部側に単位セルの大きさが小さくなる配列に積層されて階段状の段差を形成する構造になることができる。よって、大きさが互いに異なる電池セルを積層した構造の従来技術に比べ、デッドスペースを最小化して同一大きさで電池容量を増大させることができるので、非常に好ましい。
【００３３】
前記電極組立体の単位セルは正極と負極を構成する構造であれば特に限定されるものではなく、例えば、スタック型構造またはスタック／折畳型構造を持つことができる。スタック／折畳型構造の電極組立体についての詳細な内容は本出願人の大韓民国特許出願公開第２００１−００８２０５８号、同第２００１−００８２０５９号、及び同第２００１−００８２０６０号に開示されており、前記出願は本発明の内容に参照することにより引用する。
【００３４】
前記多数の単位セルが平面を基準に高さ方向に積層されており、その中で少なくとも二つ以上の単位セルは平面大きさが互いに異なる電極組立体、つまり積層型電極組立体は、正極と負極のいずれか一方が分離膜の間に挟まれており、正極、負極、分離膜は積層された状態で接合（ｌａｍｉｎａｔｅ）されている構造の第１単位セルを含むことができる。この際、前記分離膜の一つは第２分離膜を構成するものであることができる。
【００３５】
また、前記積層型電極組立体は、正極と負極のいずれか一方が分離膜の間に挟まれており、正極または負極の中でいずれか一方と分離膜が積層された状態で接合（ｌａｍｉｎａｔｅ）されている第２単位セルを含むことができる。この際、前記分離膜の一つは第２分離膜を構成するものであることができる。
【００３６】
例えば、前記第１単位セルは、正極、分離膜、負極、分離膜が順次にスタックされた状態で接合（ｌａｍｉｎａｔｅ）された構造または負極、分離膜、正極、分離膜が順次にスタックされた状態で接合された構造であることができる。
【００３７】
前記積層型電極組立体は、分離膜が正極と負極の間に挟まれており、正極、負極、分離膜が積層された状態で接合されている第３単位セルを含むことができる。
【００３８】
前記積層型電極組立体は、正極と負極のいずれか一方と一つの分離膜が積層された状態で接合されている第４単位セルを含むことができる。
【００３９】
前記積層型電極組立体は、前記第１単位セル、第２単位セル、第３単位セル、第４単位セルの中で選ばれたいずれか一つからなっていることもでき、これらの組合せであることもできる。
【００４０】
前記第１単位セルの最上端または最下端には第２単位セルがスタックされていることができる。
【００４１】
第２単位セルのみが積層されている構造は、第２単位セルの間に正極及び負極のいずれか一方が挟まれていることができる。
【００４２】
前記第１単位セルないし第４単位セルには、正極、分離膜、負極のスタック構造をもっと堅く維持する固定部材がさらに付け加えられていることができる。
【００４３】
前記固定部材は、第１単位セルまたは第２単位セルとは別の外部部材で、単位セルの外周面の一部または全部を包んでいる粘着テープまたは接着テープであることができる。
【００４４】
前記単位セルの外周面は、単位セルの側面、平面、前面、後面などをすべて含む概念であることができる。
【００４５】
前記固定部材は、単位セルを構成する分離膜の一部であり得る。この場合、分離膜の末端を熱融着することで単位セルを固定させることができるが、これに限定されるものではない。
【００４６】
前記分離膜の末端は、正極と負極の大きさ、つまり横長または縦長に比べて長く伸びていることができる。伸びた分離膜の末端は互いに熱融着されることができる。
【００４７】
前記固定部材は、第１単位セルまたは第２単位セルを固定させる機能を有するすべての部材を含む。
【００４８】
前述したような第１単位セルと第２単位セルを含んで積層型電極組立体を構成する場合、正極、負極、分離膜が単純にスタックされている構造の積層型電極組立体に比べ、量産性ないし良品率を向上させることができる。
【００４９】
また、第１単位セル単位で正極、分離膜、負極が互いに接合されている状態なので、スウェリングによる体積膨張を最小化することができる利点がある。
【００５０】
前述したような第１単位セルと第２単位セルを含んで積層型電極組立体を構成する場合、折畳み工程によって具現される電極組立体のアライン不良や工程設備を除去し、一つのラミネーターのみで第１単位セルまたは第２単位セルの形成を完了し、単純スタックから積層型電極組立体を具現することができるので、折畳み工程時に発生する電極損傷が減少し、電解液湿潤性が向上することができ、外部に露出される分離膜を単面有無機複合分離膜（ＳＲＳ分離膜）を適用することができるので、セルの厚さが減少するとともに工程コストを節減することができるようになる。
【００５１】
前記電池ケースの収納部は前記電極組立体の外面形状に対応する階段状の段差が形成されている構造になることができる。
【００５２】
したがって、本発明による電池セルは、前記のような特定の構造から多様な容量及び大きさの電池セルに製作することができ、このような電池セルを装着するデバイスの製造において、電池セルがデバイスの多様な空間に装着されることができるので、デバイス内部空間の活用度を極大化させることができる。
【００５３】
前記電池セルはリチウムイオン電池またはリチウムイオンポリマー電池セルであることができるが、これに限定されるものでなないのは言うまでもない。
【００５４】
また、本発明は、前記電池セルを電源として含んでいるデバイスを提供する。前記デバイスは、携帯電話、携帯用コンピュータ、スマートフォン、タブレットＰＣ、スマートパッド、ネットブック、ＬＥＶ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、及び電力貯蔵装置などから選ばれるものであることができる。
【００５５】
また、本発明は、前記電池セルを単位電池として二つ以上含んでいる電池パックを提供する。すなわち、前記電池セルを単位電池として二つ以上を直列及び／または並列で連結した構造の電池パックを提供する。このような電池パックは、携帯電話、携帯用コンピュータ、スマートフォン、タブレットＰＣ、スマートパッド、ネットブック、ＬＥＶ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、及び電力貯蔵装置などのデバイスに使われることができる。
【００５６】
これらデバイスの構造及びその製作方法は当業界に知られているので、本明細書ではそれについての詳細な説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】従来の電池セルの斜視図である。
【図２】本発明の一実施例による電池セルの斜視図である。
【図３】図２の電池セルに関する平面図である。
【図４】図３の電池セルの電池ケースの斜視図である。
【図５】本発明の一実施例による電池セルの平面図である。
【図６】図５の垂直断面図である。
【図７】本発明の一実施例による電池セルの平面図である。
【図８】本発明の一実施例による第１単位セルの構造を示すものである。
【図９】本発明の一実施例による第２単位セルの構造を示すものである。
【図１０】本発明の一実施例による積層型電極組立体を示す模式図である。
【図１１】図８の第１単位セルの固定構造の模式図である。
【図１２】本発明の一実施例による第１単位セルの製造工程図を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明するが、これは本発明のもっと容易な理解のためのもので、本発明の範疇がこれによって限定されるものではない。
図２には本発明の一実施例による電池セルの斜視図が示されており、図３には図２の電池セルの平面図が示されており、図４には図３の電池セルの電池ケースの斜視図が示されている。
【００５９】
これら図面を参照すると、電池セル１００は、収納部１１２にラウンドコーナー１５０が形成されている電池ケース１１０、及び収納部１１２内に装着される電極組立体（図示せず）を含む構造に構成されている。
【００６０】
電池ケース１１０は一単位の部材が折り曲げられて上部ケース１１４及び下部ケース１１５を形成している。上部ケース１１４は電極組立体を収納し、一側角部にラウンドコーナー１５０が形成されている凹状の収納部１１２を含んでいる。
【００６１】
電池ケース１１０の辺１１６、１１７、１１８、１１９の中で、電極端子１４０が位置する上辺１１６、上辺１１６に隣接した第１側辺１１７、及び上辺１１６に対向する下辺１１８に、上部ケース１１４と下部ケース１１５の熱融着によるシーリング部１６０が位置し、上辺１１６に隣接した第２側辺１１９は電池ケース１１０の折曲構造になっている。
【００６２】
すなわち、電極端子１４０が突出している上辺１１６に隣接した第２側辺１１９が折り曲げられて下部ケース１１５上に上部ケース１１４が覆われる構造を形成し、上辺１１６、下辺１１８及び第１側辺１１７は熱融着によってシーリングされる構造になっている。
【００６３】
ラウンドコーナー１５０は第１側辺１１７と下辺１１８の間の角部に形成されたもので、図面に示されていないが、第１側辺１１７と上辺１１６の間の角部にも形成されることができ、第１側辺１１７と上辺１１６及び下辺１１８の間の角部にそれぞれラウンドコーナーが形成されることもできる。
【００６４】
また、ラウンドコーナー１５０が形成されている部位の熱融着された辺は収納部１１０のラウンドコーナー１５０の形状に対応してラウンドコーナーが形成されており、ラウンドコーナーが形成されている辺の幅（Ｗ１）はラウンドコーナーが形成されていない熱融着された辺の幅（Ｗ２）と同一サイズの構造に形成されている。
【００６５】
一方、第２側辺１１９が折り曲げられて上部ケース１１４及び下部ケース１１５を形成し、折曲側に位置する収納部１１２の側辺１１１と第２側辺１１９の間の幅（Ｗ３）は、ラウンドコーナーが形成されている辺の幅（Ｗ１）及びラウンドコーナーが形成されていない熱融着された辺の幅（Ｗ２）より小さな構造に形成されている。このような収納部１１２の側辺１１１と第２側辺１１９の間はシーリングされる部位ではないので、幅（Ｗ３）を相対的に小さく形成させるとか、または折曲部位に収納部の側辺が近接して位置するように幅（Ｗ３）の大きさが０に形成されることもできる。
【００６６】
また、図１のパウチ型二次電池１０と同様に、電極リード４０、４１が突出する一側の対向側に電池ケース２０の折曲構造が形成されており、折曲構造が形成されている部位を含むようにラウンドコーナーが形成される場合、ラウンドコーナー部位の密封力に対する均一性を確保しにくいという欠点がある。すなわち、不均一な密封状態によって、異常状況で内圧が上昇する場合、密封力が相対的に弱い部位のシーリングが解除される問題点が発生することができる。
【００６７】
したがって、図２及び図３のように、ラウンドコーナー１５０が形成されている部位と折曲構造が形成されている辺１１９は互いに接するとか重ならないように形成させることにより、ラウンドコーナー１５０のシーリング部位が均一な密封力を持つように形成した構造になっている。
【００６８】
すなわち、上辺１１６に隣接した第２側辺１１９は電池ケース１１０の折曲構造になっており、ラウンドコーナー１５０は第１側辺１１７と下辺１１８の間の角部に形成されている。
【００６９】
電極組立体は、収納部の内部空間を最大に活用するために、ラウンドコーナー１５０が形成されている収納部１１０の形状に対応する構造のラウンドコーナーが形成できる。
図５には本発明の一実施例による電池セルの平面図が示されており、図６には図５の垂直断面図が示されている。
【００７０】
図５及び図６を参照すると、電池セル２００はそれぞれ長さ（ＡＬ、ＢＬ、ＣＬ）及び容量が異なる単位セル２１２、２１４、２１６が垂直に積層されて電池ケース２２０の内部に内蔵されている。また、垂直に積層された形状は電池ケース２２０の外部に突出した電極端子２７０の方向に厚さが増加する構造になっている。
【００７１】
収納部はそれぞれの単位セル２１２、２１４、２１６を収納するように階段状の構造を成しており、一側にはラウンドコーナー２５０が形成されている。このようなラウンドコーナー２５０は収納部の同一方向の角部に形成されている。
【００７２】
単位セル２１２、２１４、２１６は下部から上部方向に平面上大きさが小さくなる配列に積層されており、それぞれの単位セル２１２、２１４、２１６に形成されているラウンドコーナーの曲率半径が互いに異なる構造に形成されている。すなわち、単位セルの曲率半径も下部から上部方向に段々と小さくなる構造を成している。
【００７３】
一方、単位セル２１２、２１４、２２６の容量は各単位セル２１２、２１４、２１６の長さ（ＡＬ、ＢＬ、ＣＬ）、高さ（ＡＨ−ＢＨ、ＢＨ−ＣＨ、ＣＨ）及び幅（図示せず）の積に比例する。
【００７４】
電池セル２００の特異な構造において、大きさが異なる単位セル２１２、２１４、２１６によって右側上端に余裕空間Ｓ３が生成され、これは前記単位セル２１２、２１４、２１６の長さ、高さ及び幅に反比例する。
【００７５】
このような空間は適用デバイスの不規則な内部空間または他の部品による干渉などの条件に対応するためのもので、厚さが増加する方向及び積層厚さの増加程度も適用状況に合わせて柔軟に設計変更することができる。
【００７６】
図７には本発明の一実施例による電池セルの平面図が示されている。図５の電池セルは平面上大きさが異なる３種の単位セルが積層されており、これにより収納部も３段に形成されている構造が示されている。しかし、図７の電池セル３００は平面上大きさが異なる２種の単位セルが積層されており、これにより収納部３１２も２段構造を形成し、収納部１３２の一側角部の方向に曲率半径が異なるラウンドコーナー３５０がそれぞれの段に形成されている。
【００７７】
すなわち、必要によって平面上大きさの異なる単位セルが３段または２段に積層された構造に限定されずに、多様な個数の段差を持つ構造に形成できる。
【００７８】
第１単位セルは、図８に示された構造のように、分離膜３１０、正極３２０、分離膜３３０、負極３４０が順次に積層された状態で接合された構造になっている。
【００７９】
第２単位セルは、図９に示された構造のように、分離膜４１０、負極４２０、分離膜４３０が順次に積層された状態で接合された構造になっている。
【００８０】
図１０には図９の第１単位セルが積層された第１単位セル積層体の最上端に図９の第２単位セルが積層された構造の積層型電極組立体が示されている。
【００８１】
図１１には、図９の第１単位セルに固定部材がさらに付け加えられた実施例が示されている。具体的に、第１単位セル３００の側面または前面には固定部材Ｔ１がさらに付け加えられている。
【００８２】
単純積層構造によって積層の安全性を確保するため、積層された構造の側面に別の部材を用いて固定を行うことができる。このような固定部材は、図１１（ａ）に示されたように、第１単位セル３００の前面をテーピングする方式で具現するとか、図１１（ｂ）に示されたように、第１単位セル３００の側面のみを固定する固定部材Ｔ２で具現することが可能である。
【００８３】
図１２は本発明による第１単位セルの製造工程を示す工程模式図である。
【００８４】
図示のように、分離膜３１０、正極３２０、分離膜３３０、負極３４０の材料（シート状構造にローディングされるローディングユニットを利用）を同時にローディングし、中問層に用いられる正極３２０を設計大きさに切断してローディングし、ついで上部と下部に配置された分離膜３１０、３３０を同時にローディングするとともに負極３４０材料を一緒にラミネーターＬ１、Ｌ２でローディングすることになる。
【００８５】
その後、ラミネーターでは熱と圧力によって二つの電極板と二つの分離膜が接着された構造体、つまり第１単位セルに具現することになる。その後、カッターＣ３で切断して第１単位セルを完成した後、厚さ検査（ａ）、ビジョン検査（ｂ）、ショート検査（ｃ）などの検査工程をさらに遂行することができる。
【００８６】
その後、このように形成された第１単位セルは固定部材で固定するとか、積層によって多数の第１単位セルが積層された構造物に形成した後、図１３の第２単位セルを積層し、固定部材で固定する工程によって積層型電極組立体を完成するようにする。
【００８７】
本発明が属した分野で通常の知識を持つ者であれば前記内容に基づいて本発明の範疇内で多様な応用及び変形が可能であろう。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
以上説明したように、本発明による電極組立体は大きさが異なる単位セルを積層して形成され、曲面構造のラウンドコーナーを含むことにより、電池セルが装着されるデバイスの曲線を含む形状により精密に対応することができ、それによりデバイスをもっと小型化させることができる効果がある。 
【００８９】
また、ラウンドコーナーが形成されている角部位の密封性を向上させる構造を用いることにより、安全性を確保することができる効果がある。
【符号の説明】
【００９０】
１０  パウチ型二次電池
２０  内側樹脂層、電池ケース
２１  本体
２２  カバー
２３  収納部
２４  上端部
３０  電極組立体
３１  正極タブ
３２  負極タブ
４０  電極リード
４１  電極リード
５０  絶縁フィルム
１００  電池セル
１１０  収納部、電池ケース
１１１  側辺
１１２  収納部
１１４  上部ケース
１１５  下部ケース
１１６  上辺
１１７  第１側辺
１１８  下辺
１１９  第２側辺
１３２  収納部
１４０  電極端子
１５０  ラウンドコーナー
１６０  シーリング部
２００  電池セル
２１２  単位セル
２１４  単位セル
２１６  単位セル
２２０  電池ケース
２２６  単位セル
２５０  ラウンドコーナー
２７０  電極端子
３００  電池セル、第１単位セル
３１０  分離膜
３１２  収納部
３２０  正極
３３０  分離膜
３４０  負極
３５０  ラウンドコーナー
４１０  分離膜
４２０  負極
４３０  分離膜
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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