[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2022518319A - 二次電池用ケース及び二次電池 - Google Patents

二次電池用ケース及び二次電池 Download PDF

Info

Publication number
JP2022518319A
JP2022518319A JP2021524448A JP2021524448A JP2022518319A JP 2022518319 A JP2022518319 A JP 2022518319A JP 2021524448 A JP2021524448 A JP 2021524448A JP 2021524448 A JP2021524448 A JP 2021524448A JP 2022518319 A JP2022518319 A JP 2022518319A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bay
outer peripheral
case
secondary battery
entrance
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.)
Granted
Application number
JP2021524448A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7301963B2 (ja
Inventor
ヒョン・ボム・キム
ミン・キュ・ミン
スン・ユン・クァク
デ・ウク・キム
ジョン・ミン・ハ
ギ・マン・キム
ドン・ヨン・キム
キュ・ヒョン・チェ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
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 LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Publication of JP2022518319A publication Critical patent/JP2022518319A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7301963B2 publication Critical patent/JP7301963B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • 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
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0585Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat 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
    • H01M50/172Arrangements 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
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183Sealing members
    • 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)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

二次電池用ケース及び二次電池が開示される。前記目的を達成するための本発明の一側面によれば、電極とセパレータが交互に配置されている構造を有する電極組立体が収容できる二次電池用ケースであって、湾入した形状を有する第1湾入部及び第2湾入部と、前記ケースを展開したとき、前記第1湾入部及び前記第2湾入部の周囲を取り囲む外周部と、前記第1湾入部と前記第2湾入部との間に備えられ、前記第1湾入部と前記第2湾入部を連結する連結部と、を含み、前記ケースを展開したとき、前記連結部は、前記第1湾入部及び前記第2湾入部から一方向に湾入した形状を有する二次電池用ケースが提供される。

Description

[関連出願の相互参照]
本出願は、2019年12月17日付韓国特許出願第10-2019-0169263号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されている全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、二次電池用ケース及び二次電池に関し、従来に比べて二次電池が占める体積を減らすことができる構造を有する二次電池用ケース及び二次電池に関する。
反復的な充電及び放電が可能な二次電池は、その製造方法または構造によって円筒状、角形、パウチ型などに区別され得る。このうち、パウチ型二次電池は、シート状のパウチ外装材内に電極とセパレータが交互に配置されている構造を有する電極組立体が収容された構造を有することが一般的である。
従来の技術に注げば、パウチ型二次電池を製造するためには、シート状のパウチ中の一部の領域を電極組立体の面積に対応する面積だけ加圧して湾入した形状(凹状に湾曲した形状)のコップ(cup)を形成するフォーミング(forming)工程を経た後、パウチに形成されたコップに電極組立体を搭載する。その後、パウチの一部の領域を互いに付着して密封部を形成するようになる。
パウチの一部の領域が互いに付着して形成される密封部は、フォーミング工程で加圧されていない領域が互いに付着されることで形成される。よって、フォーミングがなされていない密封部とフォーミングがなされたコップとの間の段差により、密封部中の一部の領域はコップの幅から外れるようになる。図1には、従来の技術に従って製造されたパウチ型二次電池1のパウチ2の上部と下部に形成される密封部3中の一部の領域が、電極組立体が収容されたコップの幅からPだけ外れて突出された形状が示されている。
このように突出された領域は、二次電池で容量に寄与しないデッドスペース(dead space)が増加する原因として作用し、結果的に二次電池のエネルギー密度が低下するという問題点をもたらした。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、従来の技術に従って製造されるパウチ型二次電池の密封部に発生するデッドスペースを除去することにより、二次電池のエネルギー密度を増大させることである。
前記目的を達成するための本発明の第1側面によれば、電極とセパレータが交互に配置されている構造を有する電極組立体が収容できる二次電池用ケースであって、湾入した形状を有する第1湾入部と、前記第1湾入部の一側に備えられていると共に湾入した形状を有する第2湾入部と、前記ケースを展開したとき、前記第1湾入部及び前記第2湾入部の周囲を取り囲む外周部と、前記第1湾入部と前記第2湾入部との間に備えられ、前記第1湾入部と前記第2湾入部を連結する連結部と、を含み、前記ケースを展開したとき、前記連結部は、前記第1湾入部及び前記第2湾入部から一方向に湾入した形状を有することにより、前記第1湾入部と前記連結部が連結される領域、及び前記第2湾入部と前記連結部が連結される領域において段差が形成されている二次電池用ケースが提供される。
前記目的を達成するための本発明の第2側面によれば、電極とセパレータが交互に配置されている構造を有する電極組立体が収容できる二次電池用ケースであって、湾入した形状を有する第1湾入部と、前記第1湾入部の一側に備えられていると共に湾入した形状を有する第2湾入部と、前記ケースを展開したとき、前記第1湾入部及び前記第2湾入部の周囲を取り囲む外周部と、前記第1湾入部と前記第2湾入部との間に備えられ、前記第1湾入部と前記第2湾入部を連結する連結部と、を含み、前記ケースを展開したとき、前記連結部は、前記第1湾入部及び前記第2湾入部を平坦に連結することにより、前記第1湾入部と前記連結部が連結される領域、及び前記第2湾入部と前記連結部が連結される領域において段差が形成されていない二次電池用ケースが提供される。
前記外周部は、前記第1湾入部の周囲に形成される第1外周部と、前記第2湾入部の周囲に形成される第2外周部と、を含むことができる。
前記ケースを展開したとき、前記連結部を中心に前記第1湾入部と前記第2湾入部は互いに対称の形状を有することができる。
前記ケースを展開したとき、前記第1湾入部によって形成された湾入空間A1と前記第2湾入部によって形成された湾入空間A2とが互いに対向するよう、前記第1外周部と前記第2外周部が会う領域においてV字状に折り曲げられてよい。
前記ケースを展開したとき、前記第1湾入部が前記第1外周部から湾入される厚さW1、及び前記第2湾入部が前記第2外周部から湾入される厚さW2は、前記連結部が前記第1湾入部及び前記第2湾入部から湾入される厚さW3より小さくてよい。
前記ケースを展開したとき、前記第1湾入部が前記第1外周部から湾入される厚さW1、及び前記第2湾入部が前記第2外周部から湾入される厚さW2は、前記連結部が前記第1湾入部及び前記第2湾入部から湾入される厚さW3と同一であってよい。
前記ケースを展開したとき、前記第1湾入部が前記第1外周部から湾入される厚さW1、及び前記第2湾入部が前記第2外周部から湾入される厚さW2は、前記連結部が前記第1湾入部及び前記第2湾入部から湾入される厚さW3より大きくてよい。
前記第1湾入部が前記第1外周部から湾入される厚さW1と前記第2湾入部が前記第2外周部から湾入される厚さW2との和は、前記連結部150の幅W4に一致してよい。
前記ケースを展開したとき、前記第1湾入部と前記連結部が連結される領域、及び前記第2湾入部と前記連結部が連結される領域は、曲面として形成されてよい。
前記第1湾入部の内側面のうち前記連結部の反対側に形成された内側面と前記第1外周部が互いに会う領域がなす角αは、鈍角であってよい。
前記第1外周部と前記第2外周部がなす角θと前記角αは、下記[式 1]を満たすことができる。
[式1] θ+2α=360゜
前記角θは、80度以上160度以下の値を有することができる。
前記目的を達成するための本発明の第3側面によれば、電極とセパレータが交互に配置されている構造を有する電極組立体が収容できる二次電池用ケースであって、湾入した形状を有する第1湾入部と、前記第1湾入部の一側に備えられていると共に湾入した形状を有する第2湾入部と、前記ケースを展開したとき、前記第1湾入部及び前記第2湾入部の周囲を取り囲む外周部と、を含み、前記外周部は、前記第1湾入部の周囲に形成される第1外周部と、前記第2湾入部の周囲に形成される第2外周部と、を含み、前記ケースを展開したとき、前記第1湾入部によって形成された湾入空間A1と前記第2湾入部によって形成された湾入空間A2とが互いに対向するよう、前記第1外周部と前記第2外周部が会う領域においてV字状に折り曲げられている二次電池用ケースが提供される。
前記目的を達成するための本発明の第4側面によれば、前記二次電池用ケースを含む二次電池が提供される。
本発明によれば、従来の技術に従って製造されるパウチ型二次電池の密封部に発生するデッドスペースを除去することにより、二次電池のエネルギー密度を増大させることができる。
従来の技術に従って製造された二次電池の構造を示した図である。 本発明に係る二次電池用ケースを展開したときの姿を示した平面図である。 本発明の一例に係る二次電池用ケースを展開したときの姿を示した垂直断面図である。 本発明の第1実施形態に係る二次電池用ケースにおいて、第1湾入部、第2湾入部及び連結部が連結された姿を拡大して示した垂直断面図である。 本発明の第2実施形態に係る二次電池用ケースにおいて、第1湾入部、第2湾入部及び連結部が連結された姿を拡大して示した垂直断面図である。 本発明の第3実施形態に係る二次電池用ケースにおいて、第1湾入部、第2湾入部及び連結部が連結された姿を拡大して示した垂直断面図である。 本発明の他の例に係る二次電池用ケースを展開したときの姿を示した垂直断面図である。 本発明の第4実施形態に係る二次電池用ケースにおいて、第1湾入部、第2湾入部及び連結部が連結された姿を拡大して示した垂直断面図である。 本発明に係る二次電池用ケースに電極組立体が収容される姿を示した斜視図である。 図3に示した第1湾入部と連結部との間の幾何学的関係を示した垂直断面図である。
以下、図を参照しつつ、本発明に係る二次電池用ケース及び二次電池の構造を説明する。
二次電池用ケース及び二次電池
図2は、本発明に係る二次電池用ケースを展開したときの姿を示した平面図である。図3は、本発明の一例に係る二次電池用ケースを展開したときの姿を示した垂直断面図である。
一方、本明細書において、「ケースを展開したときの姿」というのは、ケースに存在していた所定の接着を解除することによりケースを広げ、ただし、ケースに人為的な力を加えることなくそのまま放置したときのケースの姿を意味することができる。
本発明に係る二次電池用ケース(以下、「ケース」と称する)10は、電極とセパレータが交互に配置されている構造を有する電極組立体を収容するための構成であってよい。
このとき、図2及び図3に示されている通り、ケース10は、湾入した形状を有する湾入部100を含むことができる。湾入部100は、第1湾入部110、及び第1湾入部110の一側に備えられる第2湾入部120を含むことができる。
前述した通り、湾入部100は、湾入した形状を有する構成であってよい。よって、湾入部100には湾入による内部空間が形成され得る。すなわち、図2及び図3に示されている通り、ケース10には、第1湾入部110によって形成された湾入空間A1、及び第2湾入部120によって形成された湾入空間A2が形成され得る。
本発明によれば、ケース10は、ケース10を展開したとき、第1湾入部110及び第2湾入部120の周囲を取り囲む外周部300をさらに含むことができる。
このとき、外周部300は、第1湾入部110の周囲に形成される第1外周部310、及び第2湾入部120の周囲に形成される第2外周部320を含むことができる。図2及び図3に示されている通り、第1外周部310と第2外周部320は互いに当接していてよい。
さらに、本発明に係るケース10は、第1湾入部110と第2湾入部120を連結する連結部150をさらに含むことができる。図2及び図3に示されている通り、連結部150は、第1湾入部110と第2湾入部120との間に備えられてよい。図3に示されている通り、連結部150は、第1湾入部110及び第2湾入部120に対して開放されていてよい。よって、連結部150により第1湾入部110の湾入空間A1と第2湾入部120の湾入空間A2とが互いに連通され得る。
一方、本発明によれば、ケース10を展開したとき、第1外周部310と第2外周部320が会う領域において、ケース10がV字状に折り曲げられていてよい。図3には、第1外周部310と第2外周部320が会う領域におけるV字状の折曲部200が示されている。よって、図3に示されている通り、ケース10を展開したとき、第1湾入部110によって形成された湾入空間A1と第2湾入部120によって形成された湾入空間A2とは互いに対向していてよい。
従来の技術によれば、パウチ型二次電池を製造するために、平面形状を有するシート状の外装材中の一部の領域を加圧してシート状の外装材に湾入部を形成した後、シート状の外装材をフォールディングする過程を経ることになる。
しかし、従来の技術によれば、フォールディングされる前に、フォールディングされる領域を基準に湾入部が形成された領域以外のシート状の外装材が偏平な形状を有するため、シート状の外装材を180度フォールディングする過程が必要であった。しかし、この場合、シート状の外装材がフォールディングされる角度が大きいため、フォールディング過程の前後にシート状外装材の形状の変更が大きくなるのが避けられず、それによって、二次電池で容量の向上に寄与しないデッドスペースが大きく発生し、シート状の外装材に外観の変形が大きく発生するという問題が発生していた。
しかし、本発明によれば、シート状の外装材(すなわち、ケース)がフォールディングされる領域がV字状を有するようになるので、フォールディング過程でシート状の外装材がフォールディングされる角度が従来に比べて減少するようになる。よって、フォールディング過程の前後にシート状外装材の形状の変更が最小化でき、それによって二次電池で容量の向上に寄与しないデッドスペースが減少し、シート状の外装材に発生する外観の変形を最小化することができる。
図4は、本発明の第1実施形態に係る二次電池用ケースにおいて、第1湾入部、第2湾入部及び連結部が連結された姿を拡大して示した垂直断面図である。図5は、本発明の第2実施形態に係る二次電池用ケースにおいて、第1湾入部、第2湾入部及び連結部が連結された姿を拡大して示した垂直断面図である。そして、図6は、本発明の第3実施形態に係る二次電池用ケースにおいて、第1湾入部、第2湾入部及び連結部が連結された姿を拡大して示した垂直断面図である。
前述した通り、湾入部100は、湾入した形状を有することができるので、湾入部100をなす第1湾入部110と第2湾入部120は、それぞれ第1外周部310及び第2外周部320から所定の厚さだけ湾入され得る。図4から図6には、第1湾入部110が第1外周部310から所定の厚さW1だけ湾入されており、第2湾入部120が第2外周部320から所定の厚さW2だけ湾入されている姿が示されている。
一方、ケース10を展開したとき、連結部150を中心に第1湾入部110と第2湾入部120は互いに対称の形状を有することができる。よって、図4から図6に示されている通り、第1湾入部110が第1外周部310から湾入した厚さW1と第2湾入部120が第2外周部320から湾入した厚さW2とは、互いに同一であってよい。しかし、これと別に、第1湾入部110と第2湾入部120は互いに非対称の形状を有することもできる。よって、第1湾入部110が第1外周部310から湾入した厚さW1と第2湾入部120が第2外周部320から湾入した厚さW2とは、互いに異なっていてもよい。
図3から図6に示されている通り、本発明の一例によれば、ケース10を展開したとき、ケース10の連結部150は、第1湾入部110及び第2湾入部120から一方向に湾入した形状を有することができる。例えば、図3から図6に示されている通り、連結部150が第1湾入部110及び第2湾入部120から下方に湾入していてよい。よって、第1湾入部110と連結部150が連結される領域、及び第2湾入部120と連結部150が連結される領域において段差が形成され得る。
このとき、図4に示されている通り、本発明の第1実施形態によれば、ケース10を展開したとき、第1湾入部110が第1外周部310から湾入される厚さW1、及び第2湾入部120が第2外周部320から湾入される厚さW2は、連結部150が第1湾入部110及び第2湾入部120から湾入される厚さW3より小さくてよい。さらに、本発明の第1実施形態によれば、ケース10を展開したとき、第1外周部310と第2外周部320が互いに会うことで形成される折曲部200の下端部は、第1湾入部110の下端部及び第2湾入部120の下端部より下方に位置してよい。
または、図5に示されている通り、本発明の第2実施形態によれば、ケース10を展開したとき、第1湾入部110が第1外周部310から湾入される厚さW1、及び第2湾入部120が第2外周部320から湾入される厚さW2は、連結部150が第1湾入部110及び第2湾入部120から湾入される厚さW3と同一であってよい。さらに、本発明の第2実施形態によれば、ケース10を展開したとき、第1外周部310と第2外周部320が互いに会うことで形成される折曲部200の下端部は、第1湾入部110の下端部及び第2湾入部120の下端部と同じ高さに位置してよい。
または、図6に示されている通り、本発明の第3実施形態によれば、ケース10を展開したとき、第1湾入部110が第1外周部310から湾入される厚さW1、及び第2湾入部120が第2外周部320から湾入される厚さW2は、連結部150が第1湾入部110及び第2湾入部120から湾入される厚さW3より大きくてよい。さらに、本発明の第3実施形態によれば、ケース10を展開したとき、第1外周部310と第2外周部320が互いに会うことで形成される折曲部200の下端部は、第1湾入部110の下端部及び第2湾入部120の下端部より上方に位置してよい。
図7は、本発明の他の例に係る二次電池用ケースを展開したときの姿を示した垂直断面図である。図8は、本発明の第4実施形態に係る二次電池用ケースにおいて、第1湾入部、第2湾入部及び連結部が連結された姿を拡大して示した垂直断面図である。下記では、本発明の一例、または、第1から第3実施形態に係る二次電池用ケースに対して、前述した内容と異なる点を中心に説明する。
図7及び図8に示されている通り、本発明の他の例によれば、ケース10を展開したとき、連結部150は、第1湾入部110及び第2湾入部120を平坦に連結することができる。よって、第1湾入部110と連結部150が連結される領域、及び第2湾入部120と連結部150が連結される領域において段差が形成されていない場合がある。このとき、図8に示されている通り、ケース10を展開したとき、第1湾入部110と連結部150が連結される領域Z1、及び第2湾入部120と連結部150が連結される領域Z2は、滑らかな曲面として形成され得る。
一方、本発明の他の例、または、第4実施形態に係るケースに対して前述した内容と矛盾しない範囲内で、本発明の一例、または、第1から第3実施形態に係るケースに対して前述した内容は、本発明の他の例、または、第4実施形態に係るケースに対してもそのまま適用され得る。
図9は、本発明に係る二次電池用ケースに電極組立体が収容される姿を示した斜視図である。図9に示されている通り、本発明に係るケースが展開された状態で第1湾入部(図3など参照)110及び第2湾入部(図3など参照)120に電極組立体20が収容され、次いで、第1湾入部と第1外周部が形成された領域、そして第2湾入部と第2外周部が形成された領域が互いにフォールディングされ、その後、第1外周部と第2外周部が互いに付着されることによって本発明に係る二次電池が製造され得る。
このとき、図9に示されている通り、ケース10の第1湾入部と第2湾入部の厚さの和は、電極組立体の厚さに一致し得る。第1湾入部及び第2湾入部によって形成された空間に電極組立体が収容されるためである。
したがって、図4から図6及び図8に示されている通り、第1湾入部110が第1外周部310から湾入される厚さW1と、第2湾入部120が第2外周部320から湾入される厚さW2との和は、連結部150の幅W4に一致し得る。例えば、第1湾入部110が第1外周部310から湾入される厚さW1と、第2湾入部120が第2外周部320から湾入される厚さW2との和は、連結部150の幅W4と同一であってよい。この場合、本発明に係るケース10を利用して二次電池を製造したとき、ケースの内部に形成された内部空間の幅が一定に形成できるので、所定の幅を有するように製造された電極組立体が安定的に収容され得る。しかし、これと別に、第1湾入部110が第1外周部310から湾入される厚さW1と、第2湾入部120が第2外周部320から湾入される厚さW2との和は、連結部150の幅W4より小さくてよく、大きくてもよい。
再び図3を参照すれば、本発明に係るケース10は、ケース10を展開したとき、第1外周部310と第2外周部320が会う領域においてV字状が形成され得る。よって、第1外周部310と第2外周部320が会う領域には折曲部200が形成でき、折曲部200は所定の角を有することができる。図3には折曲部200の角がθで示されている。一方、前記角θは、80度以上160度以下の値を有することができる。
さらに、図3に示されている通り、第1湾入部110の内側面のうち連結部150の反対側に形成された内側面と第1外周部310が互いに会う領域にも所定の角αが形成され得る。このとき、前記角αは鈍角であってよい。
このとき、前記角θと前記角αとの間には下記[式1]を満たすことができる。
[式1]
θ+2α=360゜
図10は、図3に示した第1湾入部と連結部との間の幾何学的関係を示した垂直断面図である。
前記[式1]は、本発明に係るケース10を製造する過程のために成立する式であってよい。
すなわち、本発明に係るケース10は、シート状の外装材をV字状に折り曲げた後、地面に対し垂直になるよう下方にシート状の外装材を加圧して湾入部を形成することで製造され得る。
したがって、(i)第1湾入部の厚さが一定であり、(ii)第1湾入部及び連結部が地面に対し垂直になるよう下方に加圧されることで形成され、(iii)第1湾入部と第2湾入部が互いに対称的に形成される場合、図10に示されている通り、θ/2と180゜-αが同一になるので、これをまとめれば前記[式1]が導き出される。
一方、本発明に係る二次電池は、電極とセパレータが交互に配置されている構造を有する電極組立体、及びケースを含むことができる。ケースに対する内容は前述した内容で代替する。
以上、本発明は、たとえ限定された実施形態と図によって説明されたが、本発明はこれによって限定されず、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者により、本発明の技術思想及び特許請求の範囲と均等の範囲内で多様な実施が可能であるのは勿論である。
10 ケース
20 電極組立体
100 湾入部
110 第1湾入部
120 第2湾入部
150 連結部
160 度以上
300 外周部
310 第1外周部
320 第2外周部
A1,A2 湾入空間
W4 幅
Z1,Z2 領域

Claims (15)

  1. 電極とセパレータが交互に配置されている構造を有する電極組立体が収容できる二次電池用ケースであって、
    湾入した形状を有する第1湾入部と、
    前記第1湾入部の一側に備えられていると共に湾入した形状を有する第2湾入部と、
    前記ケースを展開したとき、前記第1湾入部及び前記第2湾入部の周囲を取り囲む外周部と、
    前記第1湾入部と前記第2湾入部との間に備えられ、前記第1湾入部と前記第2湾入部を連結する連結部と、を含み、
    前記ケースを展開したとき、前記連結部は、前記第1湾入部及び前記第2湾入部から一方向に湾入した形状を有することにより、前記第1湾入部と前記連結部が連結される領域、及び前記第2湾入部と前記連結部が連結される領域において段差が形成されている、二次電池用ケース。
  2. 電極とセパレータが交互に配置されている構造を有する電極組立体が収容できる二次電池用ケースであって、
    湾入した形状を有する第1湾入部と、
    前記第1湾入部の一側に備えられていると共に湾入した形状を有する第2湾入部と、
    前記ケースを展開したとき、前記第1湾入部及び前記第2湾入部の周囲を取り囲む外周部と、
    前記第1湾入部と前記第2湾入部との間に備えられ、前記第1湾入部と前記第2湾入部を連結する連結部と、を含み、
    前記ケースを展開したとき、前記連結部は、前記第1湾入部及び前記第2湾入部を平坦に連結することにより、前記第1湾入部と前記連結部が連結される領域、及び前記第2湾入部と前記連結部が連結される領域に段差が形成されていない、二次電池用ケース。
  3. 前記外周部は、
    前記第1湾入部の周囲に形成される第1外周部と、
    前記第2湾入部の周囲に形成される第2外周部と、を含む、請求項1または請求項2に記載の二次電池用ケース。
  4. 前記ケースを展開したとき、
    前記連結部を中心に前記第1湾入部と前記第2湾入部は互いに対称の形状を有する、請求項1~3の何れか一項に記載の二次電池用ケース。
  5. 前記ケースを展開したとき、
    前記第1湾入部によって形成された湾入空間A1と前記第2湾入部によって形成された湾入空間A2とが互いに対向するよう、前記第1外周部と前記第2外周部が会う領域においてV字状に折り曲げられている、請求項3に記載の二次電池用ケース。
  6. 前記ケースを展開したとき、
    前記第1湾入部が前記第1外周部から湾入される厚さW1、及び前記第2湾入部が前記第2外周部から湾入される厚さW2は、前記連結部が前記第1湾入部及び前記第2湾入部から湾入される厚さW3より小さい、請求項3に記載の二次電池用ケース。
  7. 前記ケースを展開したとき、
    前記第1湾入部が前記第1外周部から湾入される厚さW1、及び前記第2湾入部が前記第2外周部から湾入される厚さW2は、前記連結部が前記第1湾入部及び前記第2湾入部から湾入される厚さW3と同一である、請求項3に記載の二次電池用ケース。
  8. 前記ケースを展開したとき、
    前記第1湾入部が前記第1外周部から湾入される厚さW1、及び前記第2湾入部が前記第2外周部から湾入される厚さW2は、前記連結部が前記第1湾入部及び前記第2湾入部から湾入される厚さW3より大きい、請求項3に記載の二次電池用ケース。
  9. 前記第1湾入部が前記第1外周部から湾入される厚さW1と前記第2湾入部が前記第2外周部から湾入される厚さW2との和は、前記連結部の幅W4に一致する、請求項3に記載の二次電池用ケース。
  10. 前記ケースを展開したとき、
    前記第1湾入部と前記連結部が連結される領域、及び前記第2湾入部と前記連結部が連結される領域は、曲面として形成される、請求項2~9の何れか一項に記載の二次電池用ケース。
  11. 前記第1湾入部の内側面のうち前記連結部の反対側に形成された内側面と前記第1外周部が互いに会う領域がなす角αは、鈍角である、請求項3に記載の二次電池用ケース。
  12. 前記第1外周部と前記第2外周部がなす角θと前記角αは、下記[式 1]を満たす、請求項11に記載の二次電池用ケース。
    [式1]
    θ+2α=360゜
  13. 前記角θは、80度以上160度以下の値を有する、請求項12に記載の二次電池用ケース。
  14. 電極とセパレータが交互に配置されている構造を有する電極組立体が収容できる二次電池用ケースであって、
    湾入した形状を有する第1湾入部と、
    前記第1湾入部の一側に備えられていると共に湾入した形状を有する第2湾入部と、
    前記ケースを展開したとき、前記第1湾入部及び前記第2湾入部の周囲を取り囲む外周部と、を含み、
    前記外周部は、
    前記第1湾入部の周囲に形成される第1外周部と、
    前記第2湾入部の周囲に形成される第2外周部と、を含み、
    前記ケースを展開したとき、
    前記第1湾入部によって形成された湾入空間A1と前記第2湾入部によって形成された湾入空間A2とが互いに対向するよう、前記第1外周部と前記第2外周部が会う領域においてV字状に折り曲げられている、二次電池用ケース。
  15. 電極とセパレータが交互に配置されている構造を有する電極組立体と、
    請求項1~14の何れか一項に記載の二次電池用ケースと、を含む、二次電池。
JP2021524448A 2019-12-17 2020-04-22 二次電池用ケース及び二次電池 Active JP7301963B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190169263A KR102578784B1 (ko) 2019-12-17 2019-12-17 이차전지용 케이스 및 이차전지
KR10-2019-0169263 2019-12-17
PCT/KR2020/005284 WO2021125454A1 (ko) 2019-12-17 2020-04-22 이차전지용 케이스 및 이차전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022518319A true JP2022518319A (ja) 2022-03-15
JP7301963B2 JP7301963B2 (ja) 2023-07-03

Family

ID=76477488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021524448A Active JP7301963B2 (ja) 2019-12-17 2020-04-22 二次電池用ケース及び二次電池

Country Status (6)

Country Link
US (1) US12237516B2 (ja)
EP (1) EP3905427A4 (ja)
JP (1) JP7301963B2 (ja)
KR (1) KR102578784B1 (ja)
CN (1) CN113302784B (ja)
WO (1) WO2021125454A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102568882B1 (ko) 2021-01-07 2023-08-21 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 케이스 및 이차전지

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009533834A (ja) * 2006-04-17 2009-09-17 エルジー・ケム・リミテッド ポーチ型バッテリー
JP2018527719A (ja) * 2015-11-03 2018-09-20 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用パウチ外装材
JP2019500734A (ja) * 2016-09-12 2019-01-10 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用パウチ外装材、それを用いたパウチ型二次電池及びその製造方法
US20190229301A1 (en) * 2018-01-24 2019-07-25 Lg Chem, Ltd. Pouch for secondary battery and die for forming the same
JP2019537225A (ja) * 2017-07-20 2019-12-19 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用パウチ外装材、これを用いたパウチ型二次電池及びこの製造方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11307130A (ja) 1998-04-24 1999-11-05 Toshiba Battery Co Ltd 湾曲した電池の製造方法
CN1316645C (zh) 2001-08-24 2007-05-16 皇家飞利浦电子股份有限公司 制造锂电池的方法、锂电池和电器
KR101049841B1 (ko) 2008-03-12 2011-07-15 주식회사 엘지화학 휘어진 형상의 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩
US20120183825A1 (en) 2011-01-14 2012-07-19 Seung-Hun Lee Secondary battery and method of manufacturing the same
JP5490324B2 (ja) 2011-08-29 2014-05-14 パナソニック株式会社 薄型電池用電極群、薄型電池、及び電子機器
JP5838322B2 (ja) 2011-08-29 2016-01-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 薄型電池
JP2013157172A (ja) 2012-01-30 2013-08-15 Sanyo Electric Co Ltd フィルム外装電池の製造方法とフィルム外装電池
KR101515778B1 (ko) 2012-05-29 2015-05-04 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 이차전지
KR101403692B1 (ko) * 2012-12-26 2014-06-05 (주)오렌지파워 전지용 파우치, 및 이를 포함하는 파우치형 전지
TW201503458A (zh) 2013-07-05 2015-01-16 Power Source Energy Co Ltd 曲面電池製法及其結構
KR101784739B1 (ko) 2013-12-10 2017-10-12 삼성에스디아이 주식회사 이차전지 및 그 제조방법
KR102221806B1 (ko) 2014-08-11 2021-03-02 삼성에스디아이 주식회사 커브드 이차 전지 및 이의 제조 방법
KR102235282B1 (ko) 2014-11-19 2021-04-01 삼성에스디아이 주식회사 곡면을 갖는 이차 전지 제조 방법
KR20170002013A (ko) 2015-06-29 2017-01-06 에스케이이노베이션 주식회사 이차 전지 및 이의 제조 방법
KR102261691B1 (ko) * 2015-07-22 2021-06-08 주식회사 엘지에너지솔루션 형태 변형이 가능한 구조의 비정형 전지셀
KR102129775B1 (ko) 2015-11-18 2020-07-03 주식회사 엘지화학 절곡 만입부를 포함하는 전지케이스
KR102201167B1 (ko) * 2017-04-06 2021-01-11 주식회사 엘지화학 수납부들 간의 연결부위에 만입부가 형성된 구조의 전지셀
KR102075618B1 (ko) * 2017-09-14 2020-02-10 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지 및 파우치 필름 포밍 장치
WO2019121332A1 (en) 2017-12-21 2019-06-27 Robert Bosch Gmbh Pouch cell and method of manufacturing same
KR102268404B1 (ko) * 2018-01-31 2021-06-24 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 제조방법, 이차전지용 파우치 제조방법 및 이차전지용 파우치
KR102519647B1 (ko) 2018-02-09 2023-04-10 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치, 그를 포함하는 이차전지 및 이의 제조방법
US10992005B2 (en) 2018-12-06 2021-04-27 Robert Bosch Battery Systems Llc Deep pouch cell and method of manufacturing same
KR102739035B1 (ko) * 2019-03-29 2024-12-06 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지용 전지 케이스 및 파우치 형 이차 전지
KR20210025995A (ko) * 2019-08-28 2021-03-10 주식회사 엘지화학 파우치 형 전지 케이스 및 파우치 형 이차 전지
CN114424387B (zh) * 2019-12-17 2024-12-06 株式会社Lg新能源 二次电池的壳体和二次电池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009533834A (ja) * 2006-04-17 2009-09-17 エルジー・ケム・リミテッド ポーチ型バッテリー
JP2018527719A (ja) * 2015-11-03 2018-09-20 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用パウチ外装材
JP2019500734A (ja) * 2016-09-12 2019-01-10 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用パウチ外装材、それを用いたパウチ型二次電池及びその製造方法
JP2019537225A (ja) * 2017-07-20 2019-12-19 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用パウチ外装材、これを用いたパウチ型二次電池及びこの製造方法
US20190229301A1 (en) * 2018-01-24 2019-07-25 Lg Chem, Ltd. Pouch for secondary battery and die for forming the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP7301963B2 (ja) 2023-07-03
US12237516B2 (en) 2025-02-25
CN113302784B (zh) 2023-05-16
CN113302784A (zh) 2021-08-24
WO2021125454A1 (ko) 2021-06-24
KR20210077528A (ko) 2021-06-25
EP3905427A4 (en) 2022-03-23
EP3905427A1 (en) 2021-11-03
US20220085439A1 (en) 2022-03-17
KR102578784B1 (ko) 2023-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10971705B2 (en) Pouch for secondary battery and die for forming the same
JP7567128B2 (ja) ボタン型二次電池
JP7531399B2 (ja) 二次電池用ケース及び二次電池
JP7350418B2 (ja) パウチ型電池ケースおよびそれを製造する製造装置、並びにパウチ型二次電池
CN113574733B (zh) 电化学电池单元及其中所包括的外部材料
JP7666847B2 (ja) 二次電池用ケース及び二次電池
JP2022518319A (ja) 二次電池用ケース及び二次電池
JP7476471B2 (ja) ボタン型二次電池及びその製造方法
US6846337B2 (en) Secondary battery, anode can thereof, and method of manufacturing the same
JP7436115B2 (ja) パウチ型二次電池、電池パックおよびパウチ型二次電池の製造方法
CN114556687B (zh) 二次电池及其制造方法
JP7475767B2 (ja) パウチ型二次電池及びその二次電池の製造方法
JP7680543B2 (ja) 二次電池用ケース及び二次電池
KR102700129B1 (ko) 전해질 전지 케이스 및 전해질 전지
EP4246677A1 (en) Pouch-type secondary battery, battery pack and method for manufacturing pouch-type secondary battery
CN110959219B (zh) 二次电池及制造二次电池的方法
CN116583986A (zh) 软包型二次电池、电池组和该软包型二次电池的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210507

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220615

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220620

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220916

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230123

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230421

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230522

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230621

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7301963

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150