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KR101999435B1 - 이차 전지 - Google Patents

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KR101999435B1
KR101999435B1 KR1020170062924A KR20170062924A KR101999435B1 KR 101999435 B1 KR101999435 B1 KR 101999435B1 KR 1020170062924 A KR1020170062924 A KR 1020170062924A KR 20170062924 A KR20170062924 A KR 20170062924A KR 101999435 B1 KR101999435 B1 KR 101999435B1
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Abstract

본 발명의 실시예는 이차 전지에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 안전성이 향상된 파우치형 이차 전지를 제공하는 데 있다.
이를 위해 본 발명은 전극 조립체, 상기 전극 조립체로부터 외부로 인출되는 리드 탭, 상기 전극 조립체의 일면을 감싸기 위한 제1 커버 및 상기 전극 조립체의 타면을 감싸기 위한 제2 커버를 포함하며, 상기 전극 조립체의 외곽은 상기 일면 또는 상기 타면 측으로부터 바라보았을 때 직사각형으로 이루어지고, 상기 제1 커버와 상기 제2 커버는 둘레를 따라 접합되어 상기 전극 조립체를 밀봉하되, 그 접합된 영역의 내곽은 상기 전극 조립체의 단변 또는 장변 중 어느 하나의 변에 이웃하는 제1 직선부, 상기 전극 조립체의 단변 또는 장변 중 다른 하나의 변보다 짧은 길이로 형성되어 그 변의 가운데 지점에 접촉하는 제2 직선부 및 상기 제2 직선부로부터 이어지되 상기 제2 직선부로부터 멀어질수록 상기 전극 조립체로부터 멀어지는 경사부로 이루어지는 이차 전지를 개시한다.

Description

이차 전지 {SECONDARY BATTERY}
본 발명의 실시예는 안전성이 향상된 파우치형 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지는 충전과 방전을 반복할 수 있는 전지로서, 이를테면 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 전지 등이 있다. 이러한 이차 전지 중에서도 리튬 전지는 작동 전압이 약 3.6V인데, 이는 전자 기기의 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지에 비해 거의 3배나 더 우수한 것이다. 또한 리튬 전지는 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하다.
한편 리튬 전지는 전해질의 종류에 따라 액체 전해질 전지와 고분자 전해질 전지로 분류할 수 있다. 일반적으로 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라 한다.
또한 이러한 리튬 전지는 다양한 형태로 제조될 수 있다. 대표적인 예로 리튬 이온 전지에 주로 사용되는 원통형과 각형, 리튬 폴리머 전지에 주로 사용되는 파우치형이 있다.
이 중에서 파우치형 리튬 전지는 외장재가 통상적으로 금속 포일과 이를 덮는 합성수지의 다층 막으로 구성되는데, 이에 의하면 금속 캔을 사용하는 원통형이나 각형보다 그 전지의 무게를 현저히 줄일 수 있는 이점이 있다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것일 뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예는 안전성이 향상된 파우치형 이차 전지를 제공한다.
전극 조립체, 상기 전극 조립체로부터 외부로 인출되는 리드 탭, 상기 전극 조립체의 일면을 감싸기 위한 제1 커버 및 상기 전극 조립체의 타면을 감싸기 위한 제2 커버를 포함하며, 상기 전극 조립체의 외곽은 상기 일면 또는 상기 타면 측으로부터 바라보았을 때 직사각형으로 이루어지고, 상기 제1 커버와 상기 제2 커버는 둘레를 따라 접합되어 상기 전극 조립체를 밀봉하되, 그 접합된 영역의 내곽은 상기 전극 조립체의 단변 또는 장변 중 어느 하나의 변에 이웃하는 제1 직선부, 상기 전극 조립체의 단변 또는 장변 중 다른 하나의 변보다 짧은 길이로 형성되어 그 변의 가운데 지점에 접촉하는 제2 직선부 및 상기 제2 직선부로부터 이어지되 상기 제2 직선부로부터 멀어질수록 상기 전극 조립체로부터 멀어지는 경사부로 이루어질 수 있다.
또한 상기 영역의 내곽은 상기 제1 직선부와 상기 경사부를 연결하되, 미리 정해진 곡률 반경을 갖는 곡선부를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 리드 탭은 상기 전극 조립체의 단변을 가로지르는 방향으로 인출되고, 상기 제1 직선부는 상기 전극 조립체의 단변에 이웃하며, 상기 제2 직선부는 상기 전극 조립체의 장변보다 짧은 길이로 형성되어 상기 장변에 접촉할 수 있다.
또한 상기 경사부에서 상기 전극 조립체의 단변에 평행한 방향의 길이(L1)와 상기 경사부에서 상기 전극 조립체의 장변에 평행한 방향의 길이(L2)는 아래 수식을 만족할 수 있다. L2 = 1 + 2L1
또한 상기 L1과 L2의 값은 상기 곡선부의 곡률 반경이 커질수록 더 커질 수 있다.
또한 상기 경사부에서 상기 전극 조립체의 장변에 평행한 방향의 길이(L2)와 상기 제2 직선부의 길이(L3)는 아래 수식을 만족할 수 있다. L3 + 1 ≥ 2L2
또한 상기 경사부에서 상기 전극 조립체의 단변에 평행한 방향의 길이(L1), 상기 경사부에서 상기 전극 조립체의 장변에 평행한 방향의 길이(L2) 및 상기 제2 직선부의 길이(L3)는 아래 수식을 동시에 만족할 수 있다. L2 = 1 + 2L1, L3 + 1 ≥ 2L2
본 발명의 실시예는 외장재인 제1 커버와 제2 커버가 접합되는 영역의 내곽 중 전극 조립체의 코너 인근의 형상을 특정하여, 상기 영역과 전극 조립체의 코너가 서로 간섭되는 것을 방지함으로써, 그 접합 시 전극 조립체가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지가 조립된 상태의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지가 분해된 상태의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 제1 커버의 평면도이다.
도 4는 도 3의 부분 확대도이다.
도 5는 경사부가 구비되지 않을 경우, 곡선부와 전극 조립체의 코너가 서로 간섭될 수 있는 모습을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 경사부가 구비될 경우, 곡선부와 전극 조립체의 코너가 서로 간섭되는 것을 방지할 수 있는 모습을 개략적으로 도시한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것으로서, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위해 제공된다.
또한 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의와 명확성을 위해 일부 과장된 것이며 도면에서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "및/또는"은 열거된 항목들 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접적으로 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접적으로 연결되는 경우도 함께 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한 본 명세서에서 사용된 바와 같은 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것으로, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것은 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위해 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들이 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서 이하 서술할 제1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면 "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서 "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(100)가 조립된 상태의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(100)가 분해된 상태의 사시도이다.
도 1과 2를 참조하면 이차 전지(100)는 전극 조립체(110), 제1 리드 탭(120), 제2 리드 탭(130), 제1 커버(140) 및 제2 커버(150)를 포함한다.
먼저 전극 조립체(110)는 제1 극판(111), 제2 극판(112) 및 제1 극판(111)과 제2 극판(112) 사이에 개재된 세퍼레이터(113)를 포함한다. 이때 전극 조립체(110)는 제1 극판(111), 세퍼레이터(113), 제2 극판(112) 그리고 다시 세퍼레이터(113)의 순서로 배치된 적층체가 권취된 구조, 이른바 젤리 롤(Jelly roll)의 형태 또는 스택(stack)의 형태로 구성될 수 있다.
어느 형태로 구성되든 전극 조립체(110)의 외곽은 Z 축의 방향으로 바라보았을 때 실질적인 직사각형으로 이루어질 수 있다.
여기서 제1 극판(111)은 양극으로 작용하고 제2 극판(112)은 음극으로 작용할 수 있다. 물론 경우에 따라 제1 극판(111)이 음극으로 작용하고 제2 극판(112)이 양극으로 작용할 수도 있는데, 이하에서는 편의상 전자의 경우를 예로 들어 설명한다.
제1 극판(111), 즉 양극은 반드시 이에 제한되는 것은 아니지만, 통상적으로 전기 전도성이 우수한 금속 박판, 예컨대 알루미늄 포일(Aluminum foil)로 이루어진 제1 전극 집전체 및 그 제1 전극 집전체의 양면에 도포된 제1 전극 활물질을 포함한다. 또한 제1 전극 활물질은 예컨대 전이금속산화물 등으로 이루어질 수 있다.
한편 제1 전극 집전체에는 제1 전극 활물질이 도포되지 않은 부분, 즉 제1 무지부가 형성된다. 이러한 제1 무지부는 제1 극판과 외부 사이에 전류가 흐르기 위한 통로를 제공한다.
제1 리드 탭(120)은 제1 무지부에 형성되어 외부로 인출된다. 이러한 제1 리드 탭(120)은 외부로부터 제1 극판(111)으로 전기적 신호를 입력하거나 제1 극판(111)으로부터 외부로 전기적 신호를 출력하기 위한 경로의 역할을 한다.
이때 제1 리드 탭(120)에는 절연 부재(121)가 부착되어 제1 리드 탭(120)을 제1 커버(140)와 제2 커버(150)로부터 전기적으로 절연할 수 있다.
제2 극판(112), 즉 음극은 반드시 이에 제한되는 것은 아니지만, 통상적으로 전기 전도성이 우수한 금속 박판, 예컨대 구리나 니켈 포일로 이루어진 제2 전극 집전체 및 그 제2 전극 집전체의 양면에 도포된 제2 전극 활물질을 포함한다. 또한 제2 전극 활물질은 예컨대 흑연, 탄소 등으로 이루어질 수 있다.
한편 제2 전극 집전체에는 제2 전극 활물질이 도포되지 않은 부분, 즉 제2 무지부가 형성된다. 이러한 제2 무지부는 제2 극판과 외부 사이에 전류가 흐르기 위한 통로를 제공한다.
제2 리드 탭(130)은 제2 무지부에 형성되어 외부로 인출된다. 이러한 제2 리드 탭(130)은 외부로부터 제2 극판(112)으로 전기적 신호를 입력하거나 제2 극판(112)으로부터 외부로 전기적 신호를 출력하기 위한 경로의 역할을 한다.
이때 제2 리드 탭(130)에는 절연 부재(131)가 부착되어 제2 리드 탭(130)을 제1 커버(140)와 제2 커버(150)로부터 전기적으로 절연할 수 있다.
세퍼레이터(113)는 제1 극판(111)과 제2 극판(112) 사이에 개재되어, 제1 극판(111)과 제2 극판(112) 간의 단락을 방지하고, 예컨대 리튬 이온의 이동을 허용하는 역할을 한다. 세퍼레이터(113)는 반드시 이에 제한되는 것은 아니지만, 통상적으로 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene) 또는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 복합 필름으로 이루어진다.
이때 세퍼레이터(113)는 제1 극판(111)과 제2 극판(112) 간의 단락을 보다 확실하게 방지하기 위해 제1 극판(111)과 제2 극판(112)보다 넓은 폭으로 형성될 수 있다.
이러한 전극 조립체(110)는 전해액과 함께 제1 커버(140)와 제2 커버(150) 사이에 수용된다. 여기서 전해액은 예컨대 EC(Ethylene Carbonate), PC(Propylene Carbonate), DEC(Diethyl Carbonate), EMC(Ethyl Methyl Carbonate), DMC(Dimethyl Carbonate) 등과 같은 유기 용매에 LiPF6, LibF4 등과 같은 리튬염으로 이루어질 수 있다.
제1 커버(140)와 제2 커버(150)는 다층의 시트로 이루어질 수 있다. 이를테면 제1 커버(140)와 제2 커버(150)는 전극 조립체(110)를 바라보는 면, 즉 내면을 형성하여 절연과 접합, 예컨대 열융착의 역할을 하게 되는 폴리머 시트, 외면을 형성하는 PET(Polyethyleneterephthalate), 나일론 또는 PET-나일론 시트 및 상기 두 시트 사이에 개재되어 기계적 강도를 제공하는 금속 시트, 예컨대 알루미늄 시트로 이루어질 수 있다.
이러한 제1 커버(140)는 전극 조립체(110)의 일면을 주로 감싸기 위한 것으로, 전극 조립체(110)가 안정적으로 수용되기 위해 오목한 공간이 구비될 수 있다.
또한 제2 커버(150)는 전극 조립체(110)의 타면을 주로 감싸기 위한 것으로, 실질적인 평면으로 형성되어 제1 커버(140)의 오목한 공간을 덮을 수 있다.
물론 이와 반대로 제1 커버(140)가 평면으로 형성되고 제2 커버(150)에 오목한 공간이 구비될 수도 있으며, 제1 커버(140)와 제2 커버(150)에 오목한 공간이 각각 구비되어 전극 조립체(110)가 함께 수용될 수도 있다.
한편 제1 커버(140)와 제2 커버(150)는 둘레를 따라 접합되어 전극 조립체(110)와 전해액을 밀봉한다. 이때 그 접합된 영역(A)의 내곽 중 적어도 일부는 전극 조립체(110)의 외곽에 접촉하여, 제1 커버(140)와 제2 커버(150)에 의해 형성된 내부 공간에서 전극 조립체(110)가 유동하는 것을 방지할 수 있다. 또한 상기 영역(A)의 내곽 중 전극 조립체(110)의 (직사각형의) 단변에 이웃하는 부분과 전극 조립체(110)의 (직사각형의) 장변에 이웃하는 부분이 서로 만나는 꼭짓점은 미리 정해진 곡률 반경을 가질 수 있다. 이에 의하면 상기 꼭짓점 부근에서 응력이 집중되는 것을 방지함으로써 본 제품의 내구성을 더욱 높일 수 있다.
하지만 이 경우 만약 상기 영역(A)의 내곽이 단순히 전극 조립체(110)의 외곽에 대응되는 크기로만 형성된다면, 상기 꼭짓점이 특정한 곡률 반경을 갖는 결과, 상기 꼭짓점과 전극 조립체(110)의 코너가 서로 간섭될 수 있다(도 5 참조). 이에 의하면 제1 커버(140)와 제2 커버(150)가 둘레를 따라 접합될 때, 전극 조립체(110)의 제1 극판(111)과 제2 극판(112) 중 그 간섭된 부분이 접히거나 눌려 변형될 수 있으며, 이로써 세퍼레이터(113)가 손상되어 제1 극판(111)과 제2 극판(112) 간의 단락이 일어나 발화나 폭발이 발생할 수도 있다.
따라서 상기 영역(A)의 내곽은 전술한 바와 같이 간섭되는 현상을 방지하기 위해 제1 직선부(141), 제2 직선부(142), 경사부(143) 및 곡선부(144)로 이루어진다. 보다 구체적으로 도 3과 4를 참조하여 더 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지(100)의 제1 커버(140)의 평면도이고, 도 4는 도 3의 부분 확대도이다. 단 여기서 그 크기나 각도 그리고 각각의 비율은 이해의 편의를 위해 다소 과장되게 표현한 것임을 유의해야 한다. 실제의 비율은 하기 수식과 표에 나타난 값에 기초한다.
도 3과 4를 참조하면 제1 직선부(141)는 상기 영역(A)의 내곽에서, 전극 조립체(110)의 외곽의 단변이나 장변 중 어느 하나의 변에 대응되어, 그 변에 이웃하는 부분이다. 이하에서는 이해의 편의상 도면에 도시된 바와 같이, 제1 직선부(141)가 전극 조립체(110)의 단변에 대응되어, 단변에 이웃하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
비록 도면에서는 제1 직선부(141)의 도면 부호가 어느 한 곳에만 표시되어 있으나, 제1 직선부(141)는 상기 영역(A)의 내곽에서 서로 마주보는 두 곳에 각각 구비되는 것으로 이해될 수 있다.
또한 여기서 "직선"이라는 용어 자체는 제1 직선부(141)가 전극 조립체(110)의 단변에 대응되기 위해 대체적으로 직선적인 구역을 포함한다는 취지일 뿐, 반드시 제1 직선부(141)가 사전적으로 엄밀한 직선으로만 형성되어야 한다는 것을 의미하는 것은 아니다. 이는 제2 직선부(142)에 대하여도 마찬가지이다.
제2 직선부(142)는 전극 조립체(110)의 외곽의 단변이나 장변 중 다른 하나의 변보다 짧은 길이로 형성되어, 그 변의 실질적인 가운데 지점에 접촉한다. 앞서 언급한 바와 같이 제1 직선부(141)가 전극 조립체(110)의 단변에 대응되어, 단변에 이웃한다면, 제2 직선부(142)는 전극 조립체(110)의 장변보다 짧은 길이로 형성되어, 장변의 실질적인 가운데 지점에 접촉할 것이다.
이에 의하면 제2 직선부(142)를 통해 전극 조립체(110)를 지지하여, 그 전극 조립체(110)가 제1 커버(140)와 제2 커버(150)에 의해 형성된 내부 공간에서, 장변을 가로지르는 방향으로 유동하는 것을 방지할 수 있다.
제2 직선부(142) 역시 도면에서는 어느 한 곳에만 표시되어 있으나, 상기 영역(A)의 내곽에서 서로 마주보는 두 곳에 각각 구비되는 것으로 이해될 수 있다.
경사부(143)는 제2 직선부(142)의 끝단(P1)으로부터 연장되어 더 이어지되, 제2 직선부(142)의 끝단(P1)으로부터 멀어질수록 전극 조립체(110)의 장변으로부터도 점차 멀어진다. 결국 경사부(143)는 전극 조립체(110)의 장변에 대해 소정의 경사를 갖게 되며, 이로써 경사부(143)와 전극 조립체(110)의 장변 사이에 이격된 여유 공간이 형성된다. 그 여유 공간은 제2 직선부(142)의 끝단(P1)으로부터 멀어질수록 점차 더 넓어질 것이다.
이러한 경사부(143)는 제2 직선부(142)의 양측에 각각, 상기 영역(A)의 내곽에서 총 네 곳에 구비되는 것으로 이해될 수 있다.
곡선부(144)는 제1 직선부(141)와 경사부(143)를 서로 연결한다. 이때 곡선부(144)는 미리 정해진 곡률 반경을 갖는다.
물론 이처럼 곡선부(144)가 형성되면 제1 직선부(141)와 경사부(143)가 직접 직선적으로 만나는 경우에 비해 상기 영역(A)의 내곽이 작아질 수 있다. 그러나 종래의 경우(도 5의 경우)와 달리, 이번에는 경사부(143)로 인해 그 경사부(143)와 전극 조립체(110)의 장변 사이에 이격된 여유 공간이 형성되기 때문에, 곡선부(144)가 형성되어 상기 영역(A)의 내곽이 다소 작아지더라도 곡선부(144)와 전극 조립체(110)의 코너가 서로 간섭되지 않을 수 있다(도 6 참조).
한편 여기서 경사부(143)의 X 축 방향의 길이, 다시 말해 제2 직선부(142)의 끝단(P1) 및 경사부(143)와 곡선부(144)가 만나는 지점(P2) 사이의 거리로서 전극 조립체(110)의 단변에 평행한 방향의 거리를 "L1"이라 하고, 경사부(143)의 Y 축 방향의 길이, 다시 말해 제2 직선부(142)의 끝단(P1) 및 경사부(143)와 곡선부(144)가 만나는 지점(P2) 사이의 거리로서 전극 조립체(110)의 장변에 평행한 방향의 거리를 "L2"라 한다면, L1과 L2는 아래 수식 1의 관계를 만족할 수 있다.
< 수식 1 >
L2 = 1 + 2L1
즉 L1과 L2의 값은 예컨대 아래 표 1과 같이 정해질 수 있다.
L1[mm] L2[mm]
0.05 1.10
0.10 1.20
0.15 1.30
0.20 1.40
0.25 1.50
0.30 1.60
0.35 1.70
0.40 1.80
0.45 1.90
0.50 2.00
만약 L1의 값이 L2의 값에 비해 지나치게 작다면 상기 여유 공간을 충분히 마련할 수 없어 곡선부(144)와 전극 조립체(110)의 코너가 서로 간섭되는 것을 효과적으로 방지하기 어려울 수 있다.
반면 L1의 값이 L2의 값에 비해 지나치게 크다면 상기 영역(A)의 면적이 줄어들어 제1 커버(140)와 제2 커버(150) 간의 접합력을 적절하게 유지하기 어려울 수 있다. 또한 제2 직선부(142)와 경사부(143) 사이에 절곡된 정도가 커져, 오히려 제2 직선부(142)의 끝단(P1) 부근에서 응력이 집중될 우려가 있다.
이에 L1과 L2의 값이 상기 수식 1의 관계를 만족함으로써 상술한 바와 같은 문제점들을 조정할 수 있다.
한편 상기 L1과 L2의 값이 일정할 때, 곡선부(144)의 곡률 반경이 커지면 상기 영역(A)의 내곽은 더 작아질 것이다. 이에 곡선부(144)의 곡률 반경이 과도하게 커져 상기 영역(A)의 내곽이 과도하게 작아지면, 경우에 따라 곡선부(144)와 전극 조립체(110)의 코너가 서로 간섭될 수도 있다.
따라서 곡선부(144)와 전극 조립체(110)의 코너가 서로 간섭되는 현상을 보다 확실하게 방지하기 위해, 곡선부(144)의 곡률 반경이 커지면 L1과 L2의 값도 더 커질 수 있다. 예컨대 아래 표 2와 같이 정해질 수 있다.
R[mm] L1[mm] L2[mm]
0.5 0.05 1.10
0.10 1.20
0.15 1.30
0.20 1.40
0.25 1.50
0.30 1.60
0.35 1.70
0.40 1.80
0.45 1.90
0.50 2.00
1.0 0.55 2.10
0.60 2.20
0.65 2.30
0.70 2.40
0.75 2.50
0.80 2.60
0.85 2.70
0.90 2.80
0.95 2.90
0.10 3.00
1.5 0.15 3.10
0.20 3.20
… … …
나아가 제2 직선부(142)의 길이를 "L3"라 한다면, L2와 L3는 아래 수식 2의 관계를 만족할 수 있다.
< 수식 2 >
L3 + 1 ≥ 2L2
이에 의하면 상기 영역(A)의 내곽에서 전극 조립체(110)의 장변에 접촉되는 면적을 일정 수준 이상 확보함으로써, 전극 조립체(110)가 장변을 가로지르는 방향으로 유동하는 것을 방지하는 제2 직선부(142)의 역할을 적정 수준 이상 보장할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허 청구 범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100: 이차 전지
110: 전극 조립체
120: 제1 리드 탭
130: 제2 리드 탭
140: 제1 커버
141: 제1 직선부
142: 제2 직선부
143: 경사부
144: 곡선부
150: 제2 커버

Claims (7)

  1. 전극 조립체,
    상기 전극 조립체로부터 외부로 인출되는 리드 탭,
    상기 전극 조립체의 일면을 감싸기 위한 제1 커버 및
    상기 전극 조립체의 타면을 감싸기 위한 제2 커버를 포함하며,
    상기 전극 조립체의 외곽은 상기 일면 또는 상기 타면 측으로부터 바라보았을 때 직사각형으로 이루어지고,
    상기 제1 커버와 상기 제2 커버는 둘레를 따라 접합되어 상기 전극 조립체를 밀봉하되,
    그 접합된 영역의 내곽은 상기 전극 조립체의 단변 또는 장변 중 어느 하나의 변에 이웃하는 제1 직선부, 상기 전극 조립체의 단변 또는 장변 중 다른 하나의 변보다 짧은 길이로 형성되어 그 변의 가운데 지점에 접촉하는 제2 직선부 및 상기 제2 직선부로부터 이어지되 상기 제2 직선부로부터 멀어질수록 상기 전극 조립체로부터 멀어지는 경사부로 이루어지며,
    상기 리드 탭은 상기 전극 조립체의 단변을 가로지르는 방향으로 인출되고, 상기 제1 직선부는 상기 전극 조립체의 단변에 이웃하며, 상기 제2 직선부는 상기 전극 조립체의 장변보다 짧은 길이로 형성되어 상기 장변에 접촉하고,
    상기 경사부에서 상기 전극 조립체의 장변에 평행한 방향의 길이(L2)와 상기 제2 직선부의 길이(L3)는 아래 수식을 만족하는 이차 전지.
    L3 + 1 ≥ 2L2
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영역의 내곽은 상기 제1 직선부와 상기 경사부를 연결하되, 미리 정해진 곡률 반경을 갖는 곡선부를 더 포함하는 이차 전지.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 경사부에서 상기 전극 조립체의 단변에 평행한 방향의 길이(L1)와 상기 경사부에서 상기 전극 조립체의 장변에 평행한 방향의 길이(L2)는 아래 수식을 만족하는 이차 전지.
    L2 = 1 + 2L1
  5. 제4항에 있어서,
    L1과 L2의 값은 상기 곡선부의 곡률 반경이 커질수록 더 커지는 이차 전지.
  6. 삭제
  7. 삭제
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