▶ エルジー エナジー ソリューション リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022155574
(43)【公開日】2022-10-13
(54)【発明の名称】パウチ型二次電池およびこれを含む電池モジュール
(51)【国際特許分類】
H01M 10/04 20060101AFI20221005BHJP
H01M 50/105 20210101ALI20221005BHJP
H01M 50/119 20210101ALI20221005BHJP
H01M 50/121 20210101ALI20221005BHJP
H01M 50/129 20210101ALI20221005BHJP
H01M 50/211 20210101ALI20221005BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20221005BHJP
H01M 10/647 20140101ALI20221005BHJP
H01M 50/133 20210101ALI20221005BHJP
H01M 10/6556 20140101ALI20221005BHJP
【ＦＩ】
H01M10/04 Z
H01M50/105
H01M50/119
H01M50/121
H01M50/129
H01M50/211
H01M10/613
H01M10/647
H01M50/133
H01M10/6556
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022056173
(22)【出願日】2022-03-30
(31)【優先権主張番号】10-2021-0041419
(32)【優先日】2021-03-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】521065355
【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100188558
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 雅人
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(72)【発明者】
【氏名】呉 世永
(72)【発明者】
【氏名】河 廷▲ミン▼
(72)【発明者】
【氏名】金 信雄
(72)【発明者】
【氏名】金 根熙
(72)【発明者】
【氏名】金 ▲ヒョン▼▲ボム▼
(72)【発明者】
【氏名】權 亨浩
【テーマコード（参考）】
5H011
5H028
5H031
5H040
【Ｆターム（参考）】
5H011AA09
5H011AA14
5H011BB04
5H011BB05
5H011CC02
5H011CC06
5H011CC10
5H011DD06
5H011DD13
5H011KK01
5H011KK02
5H028AA01
5H028AA07
5H028BB04
5H028BB05
5H028CC02
5H028EE04
5H028EE06
5H028HH01
5H028HH05
5H031AA03
5H031AA09
5H031EE01
5H031HH03
5H031HH08
5H040AA02
5H040AA28
5H040AS01
5H040AS07
5H040AS13
5H040AS14
5H040AS15
5H040AS19
5H040AS26
5H040AT04
5H040AT06
5H040AY05
5H040LL01
5H040LL06
5H040NN01
5H040NN03
(57)【要約】
【課題】本発明は、パウチ型二次電池およびこれを含む電池モジュールに関する。
【解決手段】本発明の実施形態によるパウチ型二次電池は、複数個の正極および前記複数個の負極がセパレータを挟んで交互に積層された電極組立体と、フォールディング部によって一体に連結された一対のケースが互いにシールされて形成され、前記電極組立体が収容される収納部を有するパウチとを含むことができる。前記収納部の周縁を成す複数個の外壁は、前記フォールディング部を含むフォールディング部側外壁と、前記一対のケースを互いに融着させたシーリング部が連結されたシーリング部側外壁とを含み、前記複数個の負極の端部と前記フォールディング部側外壁との平均距離は０．６ｍｍ以下であることができる。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の実施形態によるパウチ型二次電池は、複数個の正極および前記複数個の負極がセパレータを挟んで交互に積層された電極組立体と、フォールディング部によって一体に連結された一対のケースが互いにシールされて形成され、前記電極組立体が収容される収納部を有するパウチとを含むことができる。前記収納部の周縁を成す複数個の外壁は、前記フォールディング部を含むフォールディング部側外壁と、前記一対のケースを互いに融着させたシーリング部が連結されたシーリング部側外壁とを含み、前記複数個の負極の端部と前記フォールディング部側外壁との平均距離は０．６ｍｍ以下であることができる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数個の正極および複数個の負極がセパレータを挟んで交互に積層された電極組立体と、
フォールディング部によって一体に連結された一対のケースが互いにシールされて形成され、前記電極組立体が収容される収納部を有するパウチとを含み、
前記収納部の周縁を成す複数個の外壁は、
前記フォールディング部を含むフォールディング部側外壁と、
前記一対のケースを互いに融着させたシーリング部が連結されたシーリング部側外壁とを含み、
前記複数個の負極の端部と前記フォールディング部側外壁との平均距離は、０．６ｍｍ以下である、パウチ型二次電池。
フォールディング部によって一体に連結された一対のケースが互いにシールされて形成され、前記電極組立体が収容される収納部を有するパウチとを含み、
前記収納部の周縁を成す複数個の外壁は、
前記フォールディング部を含むフォールディング部側外壁と、
前記一対のケースを互いに融着させたシーリング部が連結されたシーリング部側外壁とを含み、
前記複数個の負極の端部と前記フォールディング部側外壁との平均距離は、０．６ｍｍ以下である、パウチ型二次電池。
【請求項2】
前記フォールディング部側外壁の長さ方向に互いに離隔した複数個の地点で、前記複数個の負極の端部と前記フォールディング部側外壁との平均距離はそれぞれ０．６ｍｍ以下であり、全体平均距離は０．５ｍｍ以下である、請求項１に記載のパウチ型二次電池。
【請求項3】
前記複数個の負極の端部と前記フォールディング部側外壁との最大距離は０．８ｍｍ以下である、請求項１または２に記載のパウチ型二次電池。
【請求項4】
前記複数個の負極の端部は、前記複数個の正極の端部よりも前記フォールディング部側外壁に向かってさらに突出し、
前記負極の端部と前記フォールディング部側外壁との平均距離は、前記負極の端部と前記正極の端部との平均距離未満である、請求項１に記載のパウチ型二次電池。
前記負極の端部と前記フォールディング部側外壁との平均距離は、前記負極の端部と前記正極の端部との平均距離未満である、請求項１に記載のパウチ型二次電池。
【請求項5】
前記負極の端部と前記フォールディング部側外壁との距離は、前記負極の端部と前記正極の端部との距離の半分未満である、請求項４に記載のパウチ型二次電池。
【請求項6】
前記フォールディング部は、前記フォールディング部側外壁の一端部から他の端部まで延びた溝形状を有する、請求項１に記載のパウチ型二次電池。
【請求項7】
前記収納部は、
前記収納部の上面または底面を前記フォールディング部側外壁と連結し、ラウンド状に形成された第１エッジと、
前記収納部の上面または底面を前記シーリング部側外壁と連結し、ラウンド状に形成された第２エッジと、
前記フォールディング部側外壁と前記シーリング部側外壁を連結し、ラウンド状に形成された第３エッジと、
前記第１エッジ、前記第２エッジおよび前記第３エッジが連結されたコーナとを含む、請求項１に記載のパウチ型二次電池。
前記収納部の上面または底面を前記フォールディング部側外壁と連結し、ラウンド状に形成された第１エッジと、
前記収納部の上面または底面を前記シーリング部側外壁と連結し、ラウンド状に形成された第２エッジと、
前記フォールディング部側外壁と前記シーリング部側外壁を連結し、ラウンド状に形成された第３エッジと、
前記第１エッジ、前記第２エッジおよび前記第３エッジが連結されたコーナとを含む、請求項１に記載のパウチ型二次電池。
【請求項8】
前記フォールディング部の最内側に接し、前記電極組立体の積層方向と平行な仮想線は、前記収納部の上面と底面と第１エッジとのうち少なくとも一つを通過する、請求項７に記載のパウチ型二次電池。
【請求項9】
前記第３エッジの曲率半径は、前記第１エッジの曲率半径および第２エッジの曲率半径より大きい、請求項７に記載のパウチ型二次電池。
【請求項10】
前記コーナの曲率半径は、周辺部から中心部に行くほど大きくなる、請求項７に記載のパウチ型二次電池。
【請求項11】
前記パウチは、
前記シーリング部の角と前記フォールディング部を連結し、前記収納部の幅方向に前記シーリング部の角より突出した突出部を含み、
前記突出部と前記フォールディング部の境界は、
前記フォールディング部の長さ方向に対して、前記第１エッジと前記コーナの境界より外側に位置する、請求項７に記載のパウチ型二次電池。
前記シーリング部の角と前記フォールディング部を連結し、前記収納部の幅方向に前記シーリング部の角より突出した突出部を含み、
前記突出部と前記フォールディング部の境界は、
前記フォールディング部の長さ方向に対して、前記第１エッジと前記コーナの境界より外側に位置する、請求項７に記載のパウチ型二次電池。
【請求項12】
前記パウチは、パウチフィルムをフォーミングして製造され、
前記パウチフィルムは、
第１ポリマーで製造され、最内層に形成されるシーラント層と、
第２ポリマーで製造され、最外層に形成される表面保護層と、
合金番号ＡＡ８０ＸＸ系のアルミニウム合金を含む金属で製造され、前記表面保護層と前記シーラント層との間に積層される水分バリアー層とを含み、
前記水分バリアー層の厚さは５０～８０μｍであり、
前記シーラント層の厚さは６０～１００μｍである、請求項１に記載のパウチ型二次電池。
前記パウチフィルムは、
第１ポリマーで製造され、最内層に形成されるシーラント層と、
第２ポリマーで製造され、最外層に形成される表面保護層と、
合金番号ＡＡ８０ＸＸ系のアルミニウム合金を含む金属で製造され、前記表面保護層と前記シーラント層との間に積層される水分バリアー層とを含み、
前記水分バリアー層の厚さは５０～８０μｍであり、
前記シーラント層の厚さは６０～１００μｍである、請求項１に記載のパウチ型二次電池。
【請求項13】
前記アルミニウム合金の合金番号はＡＡ８０２１である、請求項１２に記載のパウチ型二次電池。
【請求項14】
前記アルミニウム合金は、
鉄を１．３ｗｔ％～１．７ｗｔ％含み、シリコンを０．２ｗｔ％以下含み、結晶粒度が１０～１３μｍである、請求項１２に記載のパウチ型二次電池。
鉄を１．３ｗｔ％～１．７ｗｔ％含み、シリコンを０．２ｗｔ％以下含み、結晶粒度が１０～１３μｍである、請求項１２に記載のパウチ型二次電池。
【請求項15】
前記水分バリアー層の厚さは５５～６５μｍであり、
前記シーラント層の厚さは７５～８５μｍである、請求項１２に記載のパウチ型二次電池。
前記シーラント層の厚さは７５～８５μｍである、請求項１２に記載のパウチ型二次電池。
【請求項16】
前記パウチフィルムは、
第３ポリマーで製造され、前記表面保護層と前記水分バリアー層との間に積層される延伸補助層をさらに含む、請求項１２に記載のパウチ型二次電池。
第３ポリマーで製造され、前記表面保護層と前記水分バリアー層との間に積層される延伸補助層をさらに含む、請求項１２に記載のパウチ型二次電池。
【請求項17】
前記延伸補助層の厚さは２０～５０μｍである、請求項１６に記載のパウチ型二次電池。
【請求項18】
複数個の正極および複数個の負極がセパレータを挟んで交互に積層された電極組立体と、
フォールディング部によって一体に連結された一対のケースが互いにシールされて形成され、前記電極組立体が収容される収納部を有するパウチとを含み、
前記収納部の周縁を形成する複数個の外壁は、
前記フォールディング部を含むフォールディング部側外壁と、
前記一対のケースを互いに融着させたシーリング部が連結されたシーリング部側外壁とを含み、
前記複数個の負極の端部は、前記複数個の正極の端部よりも前記フォールディング部側外壁に向かってさらに突出し、
前記負極の端部と前記フォールディング部側外壁との距離は、前記負極の端部と前記正極の端部との距離の半分未満である、パウチ型二次電池。
フォールディング部によって一体に連結された一対のケースが互いにシールされて形成され、前記電極組立体が収容される収納部を有するパウチとを含み、
前記収納部の周縁を形成する複数個の外壁は、
前記フォールディング部を含むフォールディング部側外壁と、
前記一対のケースを互いに融着させたシーリング部が連結されたシーリング部側外壁とを含み、
前記複数個の負極の端部は、前記複数個の正極の端部よりも前記フォールディング部側外壁に向かってさらに突出し、
前記負極の端部と前記フォールディング部側外壁との距離は、前記負極の端部と前記正極の端部との距離の半分未満である、パウチ型二次電池。
【請求項19】
ハウジングと、
前記ハウジング内に垂直に立てられて積層された複数個の二次電池と、
前記ハウジングの内側底面に備えられ、前記複数個の二次電池を冷却するクーリング部とを含み、
前記二次電池は、
複数個の正極および複数個の負極がセパレータを挟んで交互に積層された電極組立体と、
フォールディング部によって一体に連結された一対のケースが互いにシールされて形成され、前記電極組立体が収容される収納部を有するパウチとを含み、
前記収納部の周縁を形成する複数個の外壁は、
前記フォールディング部を含み、前記クーリング部に隣接したフォールディング部側外壁と、
前記一対のケースを互いに融着させたシーリング部が連結されたシーリング部側外壁とを含み、
前記複数個の負極の端部と前記フォールディング部側外壁との平均距離は０．６ｍｍ以下である、電池モジュール。
前記ハウジング内に垂直に立てられて積層された複数個の二次電池と、
前記ハウジングの内側底面に備えられ、前記複数個の二次電池を冷却するクーリング部とを含み、
前記二次電池は、
複数個の正極および複数個の負極がセパレータを挟んで交互に積層された電極組立体と、
フォールディング部によって一体に連結された一対のケースが互いにシールされて形成され、前記電極組立体が収容される収納部を有するパウチとを含み、
前記収納部の周縁を形成する複数個の外壁は、
前記フォールディング部を含み、前記クーリング部に隣接したフォールディング部側外壁と、
前記一対のケースを互いに融着させたシーリング部が連結されたシーリング部側外壁とを含み、
前記複数個の負極の端部と前記フォールディング部側外壁との平均距離は０．６ｍｍ以下である、電池モジュール。
【請求項20】
ハウジングと、
前記ハウジング内に垂直に立てられて積層された複数個の二次電池と、
前記ハウジングの内側底面に備えられ、前記複数個の二次電池を冷却するクーリング部とを含み、
前記二次電池は、
複数個の正極および複数個の負極がセパレータを挟んで交互に積層された電極組立体と、
フォールディング部によって一体に連結された一対のケースが互いにシールされて形成され、前記電極組立体が収容される収納部を有するパウチとを含み、
前記収納部の周縁を形成する複数個の外壁は、
前記フォールディング部を含み、前記クーリング部に隣接したフォールディング部側外壁と、
前記一対のケースを互いに融着させたシーリング部が連結されたシーリング部側外壁とを含み、
前記複数個の負極の端部は、前記複数個の正極の端部よりも前記フォールディング部側外壁に向かってさらに突出し、
前記負極の端部と前記フォールディング部側外壁との距離は、前記負極の端部と前記正極の端部との距離の半分未満である、電池モジュール。
前記ハウジング内に垂直に立てられて積層された複数個の二次電池と、
前記ハウジングの内側底面に備えられ、前記複数個の二次電池を冷却するクーリング部とを含み、
前記二次電池は、
複数個の正極および複数個の負極がセパレータを挟んで交互に積層された電極組立体と、
フォールディング部によって一体に連結された一対のケースが互いにシールされて形成され、前記電極組立体が収容される収納部を有するパウチとを含み、
前記収納部の周縁を形成する複数個の外壁は、
前記フォールディング部を含み、前記クーリング部に隣接したフォールディング部側外壁と、
前記一対のケースを互いに融着させたシーリング部が連結されたシーリング部側外壁とを含み、
前記複数個の負極の端部は、前記複数個の正極の端部よりも前記フォールディング部側外壁に向かってさらに突出し、
前記負極の端部と前記フォールディング部側外壁との距離は、前記負極の端部と前記正極の端部との距離の半分未満である、電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、パウチ型二次電池およびこれを含む電池モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、二次電池の種類としては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池およびリチウムイオンポリマー電池などがある。このような二次電池は、デジタルカメラ、ポータブルＤＶＤプレイヤー（Ｐ－ＤＶＤ）、ＭＰ３プレイヤー（ＭＰ３Ｐ）、携帯電話、ＰＤＡ、携帯型ゲーム機（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｇａｍｅ Ｄｅｖｉｃｅ）、電動工具（Ｐｏｗｅｒ Ｔｏｏｌ）および電動自転車（Ｅ－ｂｉｋｅ）などの小型製品だけでなく、電気自動車やハイブリッド自動車のような高出力を要する大型製品と余剰発電電力や新再生可能エネルギーを貯蔵する電力貯蔵装置とバックアップ用電力貯蔵装置にも適用され使用されている。
【0003】
このような二次電池を製造するために、先ず、電極活物質スラリーを正極集電体および負極集電体に塗布して正極と負極を製造し、これをセパレータ（Ｓｅｐａｒａｔｏｒ）の両側に積層することで、所定形状の電極組立体（Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）を形成する。また、電池ケースに電極組立体を収納し、電解質を注入した後、シールする。
【0004】
二次電池は、電極組立体を収容するケースの材質に応じて、パウチ型（Ｐｏｕｃｈ Ｔｙｐｅ）および缶型（Ｃａｎ Ｔｙｐｅ）などに分けられる。パウチ型（Ｐｏｕｃｈ Ｔｙｐｅ）は、柔軟なポリマー材質で製造されたパウチに電極組立体を収容する。また、缶型（Ｃａｎ Ｔｙｐｅ）は、金属またはプラスチックなどの材質で製造されたケースに電極組立体を収容する。
【0005】
パウチ型二次電池のケースであるパウチは、柔軟性を有するパウチフィルムにプレス加工を施し、カップ部を形成することで製造される。また、カップ部が形成されると、前記カップ部の収容空間に電極組立体を収納し、サイドをシールして二次電池を製造する。
【0006】
このようなプレス加工のうち、絞り（Ｄｒａｗｉｎｇ）成形は、プレス装備のような成形装置にパウチフィルムを挿入し、パンチでパウチフィルムに圧力を印加し、パウチフィルムを延伸させることで行われる。パウチフィルムは、複数の層で形成され、そのうち内部に位置した水分バリアー層は、金属で製造される。しかし、従来、このような水分バリアー層の金属が、アルミニウム合金のうち結晶粒度が大きく、水分バリアー層の厚さが薄くて成形性が低下する問題があった。したがって、パウチフィルムにカップ部を成形する時に、カップ部の深さを深く成形しながらブリッジの厚さおよびフォールディング部の幅を改善するのに限界があった。また、バットイヤーの大きさを減少させることにも限界があって、二次電池の体積に対するエネルギー密度も低下した。さらに、全体的にシャプな形状に製造するのに限界があり、そのため、二次電池の外観も美麗ではなく、商品性も低下する問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明が解決しようとする一課題は、電極組立体の電極とパウチとの距離を最小化し、外観が美麗で、エネルギー密度が高いパウチ型二次電池を提供することである。
【0008】
本発明が解決しようとする他の課題は、電極組立体の電極とパウチとの距離を最小化し、二次電池の冷却効率が向上した電池モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の実施形態によるパウチ型二次電池は、複数個の正極および複数個の負極がセパレータを挟んで交互に積層された電極組立体と、フォールディング部によって一体に連結された一対のケースが互いにシールされて形成され、前記電極組立体が収容される収納部を有するパウチとを含むことができる。前記収納部の周縁を成す複数個の外壁は、前記フォールディング部を含むフォールディング部側外壁と、前記一対のケースを互いに融着させたシーリング部が連結されたシーリング部側外壁とを含むことができる。前記複数個の負極の端部と前記フォールディング部側外壁との平均距離は、０．６ｍｍ以下であることができる。
【0010】
前記フォールディング部側外壁の長さ方向に互いに離隔した複数個の地点で、前記複数個の負極の端部と前記フォールディング部側外壁との平均距離はそれぞれ０．６ｍｍ以下であり、全体平均距離は０．５ｍｍ以下であることができる。
【0011】
前記複数個の負極の端部と前記フォールディング部側外壁との最大距離は０．８ｍｍ以下であることができる。
【0012】
前記複数個の負極の端部は、前記複数個の正極の端部よりも前記フォールディング部側外壁に向かってさらに突出し、前記負極の端部と前記フォールディング部側外壁との平均距離は、前記負極の端部と前記正極の端部との平均距離未満であることができる。
【0013】
前記負極の端部と前記フォールディング部側外壁との距離は、前記負極の端部と前記正極の端部との距離の半分未満であることができる。
【0014】
前記フォールディング部は、前記フォールディング部側外壁の一端部から他の端部まで延びた溝形状を有することができる。
【0015】
前記収納部は、前記収納部の上面または底面を前記フォールディング部側外壁と連結し、ラウンド状に形成された第１エッジと、前記収納部の上面または底面を前記シーリング部側外壁と連結し、ラウンド状に形成された第２エッジと、前記フォールディング部側外壁と前記シーリング部側外壁を連結し、ラウンド状に形成された第３エッジと、前記第１エッジ、第２エッジおよび第３エッジが連結されたコーナとを含むことができる。
【0016】
前記フォールディング部の最内側に接し、前記電極組立体の積層方向と平行な仮想線は、前記収納部の上面と底面と第１エッジとのうち少なくとも一つを通過することができる。
【0017】
前記第３エッジの曲率半径は、前記第１エッジの曲率半径および第２エッジの曲率半径より大きいことができる。
【0018】
前記コーナの曲率半径は、周辺部から中心部に行くほど大きくなることができる。
【0019】
前記パウチは、前記シーリング部の角と前記フォールディング部を連結し、前記収納部の幅方向に前記シーリング部の角より突出した突出部を含み、前記突出部と前記フォールディング部の境界は、前記フォールディング部の長さ方向に対して、前記第１エッジと前記コーナの境界より外側に位置することができる。
【0020】
前記パウチは、パウチフィルムをフォーミングして製造されることができる。前記パウチフィルムは、第１ポリマーで製造され、最内層に形成されるシーラント層と、第２ポリマーで製造され、最外層に形成される表面保護層と、合金番号ＡＡ８０ＸＸ系のアルミニウム合金を含む金属で製造され、前記表面保護層と前記シーラント層との間に積層される水分バリアー層とを含むことができる。前記水分バリアー層の厚さは５０～８０μｍであり、前記シーラント層の厚さは６０～１００μｍであることができる。
【0021】
前記アルミニウム合金の合金番号はＡＡ８０２１であることができる。
【0022】
前記アルミニウム合金は、鉄を１．３ｗｔ％～１．７ｗｔ％含み、シリコンを０．２ｗｔ％以下含み、結晶粒度が１０～１３μｍであることができる。
【0023】
前記水分バリアー層の厚さは５５～６５μｍであり、前記シーラント層の厚さは７５～８５μｍであることができる。
【0024】
前記パウチフィルムは、第３ポリマーで製造され、前記表面保護層と前記水分バリアー層との間に積層される延伸補助層をさらに含むことができる。
【0025】
前記延伸補助層の厚さは２０～５０μｍであることができる。
【0026】
本発明の実施形態によるパウチ型二次電池は、複数個の正極および複数個の負極がセパレータを挟んで交互に積層された電極組立体と、フォールディング部によって一体に連結された一対のケースが互いにシールされて形成され、前記電極組立体が収容される収納部を有するパウチとを含むことができる。前記収納部の周縁を形成する複数個の外壁は、前記フォールディング部を含むフォールディング部側外壁と、前記一対のケースを互いに融着させたシーリング部が連結されたシーリング部側外壁とを含むことができる。前記複数個の負極の端部は、前記複数個の正極の端部よりも前記フォールディング部側外壁に向かってさらに突出し、前記負極の端部と前記フォールディング部側外壁との距離は、前記負極の端部と前記正極の端部との距離の半分未満であることができる。
【0027】
本発明の実施形態による電池モジュールは、ハウジングと、前記ハウジング内に垂直に立てられて積層された複数個の二次電池と、前記ハウジングの内側底面に備えられ、前記複数個の二次電池を冷却するクーリング部とを含むことができる。前記二次電池は、複数個の正極および複数個の負極がセパレータを挟んで交互に積層された電極組立体と、フォールディング部によって一体に連結された一対のケースが互いにシールされて形成され、前記電極組立体が収容される収納部を有するパウチとを含むことができる。前記収納部の周縁を形成する複数個の外壁は、前記フォールディング部を含み、前記クーリング部に隣接したフォールディング部側外壁と、前記一対のケースを互いに融着させたシーリング部が連結されたシーリング部側外壁とを含むことができる。前記複数個の負極の端部と前記フォールディング部側外壁との平均距離は０．６ｍｍ以下であることができる。
【0028】
本発明の実施形態による電池モジュールは、ハウジングと、前記ハウジング内に垂直に立てられて積層された複数個の二次電池と、前記ハウジングの内側底面に備えられ、前記複数個の二次電池を冷却するクーリング部とを含むことができる。前記二次電池は、複数個の正極および複数個の負極がセパレータを挟んで交互に積層された電極組立体と、フォールディング部によって一体に連結された一対のケースが互いにシールされて形成され、前記電極組立体が収容される収納部を有するパウチとを含むことができる。前記収納部の周縁を形成する複数個の外壁は、前記フォールディング部を含み、前記クーリング部に隣接したフォールディング部側外壁と、前記一対のケースを互いに融着させたシーリング部が連結されたシーリング部側外壁とを含むことができる。前記複数個の負極の端部は、前記複数個の正極の端部よりも前記フォールディング部側外壁に向かってさらに突出し、前記負極の端部と前記フォールディング部側外壁との距離は、前記負極の端部と前記正極の端部との距離の半分未満であることができる。
【発明の効果】
【0029】
本発明の好ましい実施形態によると、パウチの成形性が改善し、複数個の電極とパウチとの距離が従来に比べて短くなることができる。これにより、二次電池の外観がシャプに形成されることができる。
【0030】
また、パウチ内の空所が減少し、二次電池のエネルギー密度が向上することができる。
【0031】
また、電池モジュールでクーリング部による電極組立体の冷却効率が向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の一実施形態によるパウチ型二次電池の組立図である。
【図2】本発明の一実施形態によるパウチをフォールディングする様子を示す概略図である。
【図3】本発明の一実施形態によるパウチがフォールディングされた様子を示す概略図である。
【図4】本発明の一実施形態によるパウチ型二次電池の平面図である。
【図5】本発明の一実施形態によるパウチ型二次電池の内部でフォールディング部側外壁の周辺を拡大した概略図である。
【図6】本発明の他の実施形態によるパウチをフォールディングする様子を示す概略図である。
【図7】本発明の他の実施形態によるパウチがフォールディングされた様子を示す概略図である。
【図8】本発明の一実施形態によるパウチフィルムの断面図である。
【図9】合金番号ＡＡ８０７９のアルミニウム合金と合金番号ＡＡ８０２１のアルミニウム合金の鉄およびシリコン含量を示すグラフである。
【図10】合金番号ＡＡ８０７９のアルミニウム合金と合金番号ＡＡ８０２１のアルミニウム合金の鉄含量による引張強度、延伸率および結晶粒度の変化を示すグラフである。
【図11】合金番号ＡＡ８０７９のアルミニウム合金と合金番号ＡＡ８０２１のアルミニウム合金の結晶粒を拡大したＳＥＭ写真である。
【図12】本発明の一実施形態によるパウチ型二次電池の一部の外観が図示されている斜視図である。
【図14】従来のパウチ型二次電池の一部の外観が図示されている斜視図である。
【図16】本発明の一実施形態によるフォールディング部側外壁と負極との距離を測定したＣＴ写真である。
【図17】本発明の一実施形態によるフォールディング部側外壁と負極との距離を測定したＣＴ写真である。
【図18】従来のフォールディング部側外壁と負極との距離を測定したＣＴ写真である。
【図19】従来のフォールディング部側外壁と負極との距離を測定したＣＴ写真である。
【図20】本発明の一実施形態による電池モジュールの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下では、添付の図面を参照して、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施することができるように、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な相違する形態に実現されることができ、以下の実施形態によって制限または限定されるものではない。
【0034】
本発明を明確に説明するために、説明とは関係のない部分または本発明の要旨を不明瞭にし得る関連の公知技術に関する詳細な説明は省略しており、本明細書において各図面の構成要素に参照符号を付けるに際し、明細書の全体にわたり同一または類似する構成要素に対しては、同一または類似する参照符号を付ける。
【0035】
また、本明細書および特許請求の範囲に使用された用語や単語は、通常的もしくは辞書的な意味に限定して解釈してはならず、発明者らは、自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に則って本発明の技術的思想に合致する意味と概念に解釈すべきである。
【0036】
【0037】
本発明によるパウチ型二次電池１（以下、「二次電池」）は、電極組立体１０と、前記電極組立体１０を収容するパウチ２０とを含むことができる。
【0038】
電極組立体１０は、セパレータ１１と電極１２が交互に積層されて形成されることができる。より詳細には、電極１２は、正極１３（図５参照）および負極１４を含むことができ、正極１３および負極１４は、セパレータ１１を挟んで交互に積層されることができる。
【0039】
電極１２は、金属箔または金属メッシュ形態の電極集電体に活物質スラリーが塗布されて形成されることができる。正極１３の場合、前記電極集電体は、アルミニウム材質を含むことができる。負極１４の場合、前記電極集電体は、銅材質を含むことができる。
【0040】
電極組立体１０には、電極タブ１５が備えられることができる。電極タブ１５は、電極組立体１０の正極１３および負極１４とそれぞれ連結され、電極組立体１０から外部に突出し、電極組立体１０の内部と外部との間に電子が移動することができる経路になる。
【0041】
正極１３に連結された複数個の電極タブ１５と負極１４に連結された複数個の電極タブ１５は、電極組立体１０に対して互いに異なる方向に突出することができる。ただし、これに限定されるものではなく、正極１３に連結された複数個の電極タブ１５と負極１４に連結された複数個の電極タブ１５が電極組立体１０に対して同じ方向に平行に突出することも可能である。
【0042】
複数個の電極タブ１５には、二次電池１の外部に電気を供給する電極リード１６がスポット（Ｓｐｏｔ）溶接などで連結されることができる。電極リード１６は、一端が複数個の電極タブ１５と連結され、他端が前記パウチ２０の外部に突出することができる。
【0043】
電極リード１６の一部は、絶縁部１７で周りが囲まれることができる。例えば、絶縁部１７は、絶縁テープを含むことができる。前記絶縁部１７は、パウチ２０の後述する一対のテラス２６の間に位置することができ、このような状態で、一対のテラス２６は、互いに熱融着されることができる。このような状態で、一対のテラス２６の一部は、絶縁部１７と熱融着されることができる。したがって、絶縁部１７は、電極組立体１０から生成される電気が電極リード１６を介してパウチ２０に流れることを防止し、パウチ２０のシーリングを維持させることができる。
【0044】
一方、パウチ２０は、フォールディング部２９で連結された一対のケース２１が互いにシールされて形成されることができる。以下で説明する各ケース２１の構成は、パウチ２０を展開した状態を基準に説明する。前記「パウチ２０を展開した状態」は、パウチ２０に存在していた所定の接着やシーリングを解除することで、パウチ２０を展開した状態を意味する。
【0045】
本実施形態の場合、各ケース２１は、湾入した形状を有するカップ部２２と、カップ部２２の周縁に位置したテラス２６とを含むことができる。
【0046】
カップ部２２は、テラス２６から所定の深さだけ湾入して湾入空間Ｓ１を形成することができる。
【0047】
一対のケース２１のカップ部２２は、フォールディング部２９で互いに連結されることができる。すなわち、フォールディング部２９は、一対のカップ部２２の間に位置することができ、パウチ２０が展開された状態で、フォールディング部２９は、ブリッジと称することができる。フォールディング部２９は、パウチ２０の長さ方向と平行に延びることができる。
【0048】
いずれか一つのカップ部２２の湾入空間Ｓ１に電極組立体１０を収納した後、一対のカップ部２２が互いに対向するようにフォールディング部２９をフォールディングすることができる。これにより、他の一つのカップ部２２が電極組立体１０を上方からカバーすることができる。すなわち、各カップ部２２の湾入空間Ｓ１は、互いに連通することができ、電極組立体１０は、前記湾入空間Ｓ１に収容されることができる。
【0049】
一対のカップ部２２が湾入した深さは、互いに同一であることができる。この場合、一対のカップ部２２は、対称形状を有することができる。ただし、これに限定されるものではなく、一対のカップ部２２の湾入した深さが互いに異なるように形成されることも可能である。この場合、一対のカップ部２２は、非対称形状を有することができる。
【0050】
より詳細には、各カップ部２２は、底部２３および周縁部２４、２５を含むことができる。
【0051】
前記底部２３は、テラス２６と平行に形成されることができる。
【0052】
前記周縁部２４、２５は、底部２３とともに湾入空間Ｓ１を囲むことができる。より詳細には、周縁部２４、２５は、フォールディング部２９と連結された第１面２４と、テラス２６と連結された複数個の第２面２５とを含むことができる。前記第２面２５は、互いに連結された３個が備えられて「コ」の字形状を成すことができる。
【0053】
テラス２６は、カップ部２２の周縁に位置することができる。より詳細には、テラス２６は、カップ部２２の複数個の第２面２５の上端に連結されることができる。したがって、テラス２６は、略「コ」の字形状を有することができる。
【0054】
より詳細には、テラス２６は、カップ部２２に対してフォールディング部２９の反対側に位置した拡張部２８と、前記フォールディング部２９と前記拡張部２８を連結する一対のサイド２７とを含むことができる。
【0055】
拡張部２８は、パウチ２０の長さ方向と平行に延びることができる。一対のサイド２７は、パウチ２０の幅方向と平行に延び、カップ部２２に対して互いに反対側に位置することができる。
【0056】
【0057】
パウチ２０の一対のカップ部２２の間に電極組立体１０を配置した状態でフォールディング部２９をフォールディングし、一対のテラス２６を互いに融着させることで、一対のケース２１が互いにシールされた二次電池１を形成することができる。
【0058】
前記二次電池１は、電極組立体１０を収容する収納部と、前記一対のケース２１を互いに融着させたシーリング部とを含むことができる。
【0059】
前記収納部は、一対のケース２１のカップ部２２が連通して形成され、以下では、便宜上、カップ部２２と同じ図面符号である「２２」と表示する。また、前記シーリング部は、一対のケース２１のテラス２６が互いに融着されて形成され、以下では、便宜上、テラスと同一符号である「２６」と表示する。
【0060】
収納部２２は、電極組立体１０の積層方向に対して電極組立体１０を両側でカバーする底面および上面と、収納部２２の周縁を成して電極組立体１０の周縁を取り囲む複数個の外壁を含むことができる。前記複数個の外壁は、フォールディング部２９を含むフォールディング部側外壁と、シーリング部２６と連結されたシーリング部側外壁とを含むことができる。
【0061】
より詳細には、収納部２２の底面は、いずれか一つのカップ部２２の底部２３からなり、収納部２２の上面は、他の一つのカップ部２２の底部２３からなることができる。以下では、収納部２２の底面および上面を、カップ部２２の底部２３と同じ図面符号である「２３」と表示する。
【0062】
また、収納部２２のフォールディング部側外壁は、一対のカップ部２２の第１面２４およびフォールディング部２９からなることができる。以下では、収納部２２のフォールディング部側外壁を、カップ部２２の第１面２４と同じ図面符号である「２４」と表示する。
【0063】
一対のケース２１のカップ部２２が同一または類似する深さで形成された場合、フォールディング部２９は、電極組立体１０の積層方向に対して、フォールディング部側外壁２４の中央部に位置することができる。
【0064】
また、収納部２２のシーリング部側外壁は、一対のカップ部２２の第２面２５からなることができる。以下では、収納部２２のシーリング部側外壁を、カップ部２２の第２面２５と同じ図面符号である「２５」と表示する。
【0065】
したがって、フォールディング部側外壁２４は、収納部２２の周縁のいずれか一部を成し、シーリング部側外壁２５は、収納部２２の周縁のうち他の一部を成すことができる。フォールディング部側外壁２４は、フォールディング部２９を含むことができ、シーリング部側外壁２５は、シーリング部２６に連結されることができる。
【0066】
シーリング部２６は、一対のケース２１のサイド２７が互いに融着された第１シーリング部と、一対のケース２１の拡張部２８が互いに融着された第２シーリング部とを含むことができる。以下では、第１シーリング部をサイド２７と同じ図面符号である「２７」と表示し、第２シーリング部を拡張部２８と同じ図面符号である「２８」と表示する。
【0067】
第１シーリング部２７は、二次電池１の幅方向に延び、収納部２２を挟んで互いに反対側に位置した一対が備えられることができる。電極リード１６は、第１シーリング部２７を介してパウチ２０の外部に突出することができる。
【0068】
第２シーリング部２８は、二次電池１の長さ方向に延び、フォールディング部側外壁２４の反対側に突出することができる。第２シーリング部２８は、収納部２２の方に少なくとも１度フォールディングされることができ、二次電池１の幅が減少することができる。例えば、第２シーリング部２８は、ダブルサイドフォールディング（Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｉｄｅ Ｆｏｌｄｉｎｇ、ＤＳＦ）方式で２度フォールディングされることができる。
【0069】
図５は本発明の一実施形態によるパウチ型二次電池の内部でフォールディング部側外壁の周辺を拡大した概略図である。
【0070】
電極組立体１０において、負極１４は、正極１３よりも大きく形成されることができ、セパレータ１１は、負極１４よりも大きく形成されることができる。
【0071】
したがって、複数個の負極１４の端部１４ａは、複数個の正極１３の端部１３ａよりもフォールディング部側外壁２４に向かってさらに突出し、複数個のセパレータ１１の端部１１ａは、複数個の負極１４の端部１４ａよりもフォールディング部側外壁２４に向かってさらに突出することができる。セパレータ１１の端部１１ａがフォールディング部側外壁２４に接することも可能であることは言うまでもない。
【0072】
一方、複数個の負極１４の端部１４ａおよび複数個の正極１３の端部１３ａは、フォールディング部側外壁２４と離隔することができる。ただし、従来、複数個の負極１４の端部１４ａとフォールディング部側外壁２４との間隔が相対的に大きく、二次電池の外観をシャプな形状に製造するには限界があった。
【0073】
したがって、複数個の負極１４の端部１４ａとフォールディング部側外壁２４を離隔させ、この際、相互間隔を最大限に小さくすることが好ましい。
【0074】
このためには、パウチ２０の母材であるパウチフィルムの成形性を改善することが望まれる。パウチフィルムは、ダイとパンチによるフォーミング工程によりパウチ２０として成形されることができる。前記フォーミング工程は、周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【0075】
パウチフィルムの成形性を改善することで、前記フォーミング工程の公差が小さくなり、精密な製造が可能になるため、複数個の負極１４の端部１４ａとフォールディング部側外壁２４との間隔を最大限に小さくすることができる。成形性の改善のためのパウチフィルムの構成については、以降詳細に説明する。
【0076】
【0077】
以下、上述の内容と重複する内容は援用し、相違点を中心に説明する。
【0078】
本実施形態によるパウチ２０は、フォールディング部２９で形成された第１ケース２１ａと第２ケース２１ｂが互いにシールされて形成されることができる。第１ケース２１ａにはカップ部２２が形成され、第２ケース２１ｂにはカップ部２２が形成されていないことができる。
【0079】
第２ケース２１ｂは、略平板形状であることができる。第２ケース２１ｂの一部は、第１ケース２１ａのカップ部２２をカバーし、第２ケース２１ｂの他の一部は、第１ケース２１ａのテラス２６に融着することができる。
【0080】
より詳細には、第１ケース２１ａのカップ部２２の湾入空間Ｓ１に電極組立体１０を収納した後、第２ケース２１ｂが湾入空間Ｓ１を上側からカバーするように、フォールディング部２９をフォールディングすることができる。
【0081】
したがって、本実施形態による二次電池１の収納部２２の底面は、第１ケース２１ａのカップ部２２の底部２３によって形成され、収納部２２の上面は、第２ケース２１ｂの一部によって形成されることができる。
【0082】
また、二次電池１のシーリング部２６は、第１ケース２１ａのテラス２６と第２ケース２１ｂの他の一部が融着されて形成されることができる。
【0083】
また、収納部２２のフォールディング部側外壁は、第１ケース２１ａのカップ部２２の第１面２４およびフォールディング部２９からなることができる。したがって、フォールディング部２９は、電極組立体１０の積層方向に対して、フォールディング部側外壁２４の上部に位置することができる。
【0084】
また、収納部２２のシーリング部側外壁は、第１ケース２１ａのカップ部２２の第２面２５からなることができる。
【0085】
図８は本発明の一実施形態によるパウチフィルムの断面図である。
【0086】
本実施形態によるパウチフィルムは、パウチ２０の母材であることができる。パウチ２０は、パウチフィルムを絞り（Ｄｒａｗｉｎｇ）成形して製造されることができる。以下では、便宜上、パウチフィルムをパウチ２０と同じ図面符号である「２０」と表示する。
【0087】
パウチフィルム２０は、シーラント層（Ｓｅａｌａｎｔ Ｌａｙｅｒ）２０ａと、水分バリアー層（Ｍｏｉｓｔｕｒｅ Ｂａｒｒｉｅｒ Ｌａｙｅｒ）２０ｂと、表面保護層（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）２０ｃと、延伸補助層（Ｄｒａｗｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｌａｙｅｒ）２０ｄとを含む。
【0088】
シーラント層２０ａは、パウチ２０の最内層を形成することができる。より詳細には、二次電池１において、シーラント層２０ａは、収納部２２の内面であるか、一対のシーリング部２６で互いに融着された層であることができる。
【0089】
シーラント層２０ａは、電極組立体１０と接触するため、絶縁性を有する必要があり、二次電池１の製造工程の途中に収納部２２内に注入される電解液とも接触するため、耐食性を有する必要がある。また、収納部２２の内部を完全に密閉して内部と外部との間の物質移動を遮断しなければならないため、高いシーリング性を有する必要がある。すなわち、シーラント層２０ａ同士が接着されたシーリング部２６は、優れた熱接着強度を有する必要がある。
【0090】
シーラント層２０ａは、第１ポリマー材質を有することができ、前記第１ポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、アクリル系高分子、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリアミド、セルロース、アラミド、ナイロン、ポリエステル、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリアリレート、テフロン（登録商標）、およびガラス繊維からなる群から選択される一つ以上の物質からなることができる。特に、主に、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）などのポリオレフィン系樹脂が使用される。ポリプロピレン（ＰＰ）は、引張強度、剛性、表面硬度、耐磨耗性、耐熱性などの機械的物性と耐食性などの化学的物性に優れ、シーラント層２０ａを製造するために主に使用される。さらに、無延伸ポリプロピレン（Ｃａｓｔｅｄ Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）または酸処理されたポリプロピレン（Ａｃｉｄ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）またはポリプロピレン－ブチレン－エチレン三元共重合体で構成されることもできる。ここで、酸処理されたポリプロピレンは、ＭＡＨ ＰＰ（マレイックアンハイドライドポリプロピレン）であることができる。また、シーラント層２０ａは、いずれか一つの物質からなる単一膜構造を有するか、２個以上の物質がそれぞれ層を成して形成された複合膜構造を有することができる。
【0091】
また、シーラント層２０ａの厚さは、６０～１００μｍであることができ、特に、７５～８５μｍであることができる。仮に、シーラント層２０ａの厚さが６０μｍより薄いと、シーリング時に内部が破壊するなど、シーリング耐久性が低下する問題があり得る。また、仮にシーラント層２０ａの厚さが１００μｍより厚いと、パウチ全体の厚さが過剰に厚くなるため、かえって二次電池１の体積に対するエネルギー密度が低下し得る。
【0092】
水分バリアー層２０ｂは、表面保護層２０ｃとシーラント層２０ａとの間に積層されてパウチの機械的強度を確保し、二次電池１の外部のガスまたは水分などの出入りを遮断し、電解質の漏れを防止することができる。水分バリアー層２０ｂは、金属、より詳細には、アルミニウムで製造されることができる。アルミニウムは、所定水準以上の機械的強度を確保することができ、且つ重量が軽く、電極組立体１０と電解質による電気化学的性質に対する補完および放熱性などを確保することができる。
【0093】
従来、合金番号がＡＡ３０ＸＸ系であるアルミニウム合金がよく使用されていたが、鉄の含量が０．７ｗｔ％以下であるため、機械的強度が低いという問題があった。このような問題を解決するために、本実施形態による水分バリアー層２０ｂは、合金番号ＡＡ８０ＸＸ系のアルミニウム合金を含む金属で製造されることができる。
【0094】
このようなアルミニウム合金には、様々な素材が含まれることができる。例えば、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）および亜鉛（Ｚｎ）からなる群から選択される１種または２種以上が含まれることができる。本発明の一実施形態による水分バリアー層２０ｂを製造するアルミニウム合金に関する詳細な説明は後述する。
【0095】
従来、水分バリアー層が略３０～５０μｍ、特に４０μｍの厚さを有し、成形性が低下した。したがって、パウチフィルムを絞り成形しても、カップ部２２の深さが深くなって、カップ部２２の周縁部２４、２５を垂直に近く成形するのに限界があり、カップ部２２の底部２３と周縁部２４、２５をラウンド状に連結するエッジの曲率半径を減少するにも限界があった。
【0096】
これを解決するために、水分バリアー層２０ｂの厚さを略８０μｍより厚く増加させると、製造コストが増加するだけでなく、パウチ全体の厚さが過剰に厚くなって二次電池１の体積に対するエネルギー密度が低下する問題がある。仮にパウチ全体の厚さを減少させるために、シーラント層２０ａの厚さを６０μｍより薄く減少させた場合には、上述のようにシーリング耐久性が低下する問題がある。
【0097】
本実施形態によると、これを改善して、水分バリアー層２０ｂは、厚さが５０μｍ～８０μｍであることができ、特に、５５μｍ～６５μｍであることができる。したがって、水分バリアー層２０ｂの成形性が向上し、パウチフィルム２０を絞り成形する時に、カップ部２２の深さが深く形成されることができ、カップ部２２の周縁部２４、２５が垂直に近くなり、カップ部２２の底部２３と周縁部２４、２５を連結するエッジの曲率半径も減少することができる。これにより、湾入空間Ｓ１の体積が増加するため、より大きい電極組立体１０を収容することができ、二次電池１の体積に対するエネルギー効率も増加することができる。また、製造コストがそれほど増加しないとともに、シーラント層２０ａの厚さを減少させなくてもパウチ全体の厚さもそれほど増加せず、シーリング耐久性も低下しないことができる。
【0098】
表面保護層２０ｃは、パウチ２０の最外層に形成されて外部との摩擦および衝突から二次電池１を保護し、且つ電極組立体１０を外部から電気的に絶縁させることができる。より詳細には、二次電池１において、表面保護層２０ｃは、パウチ２０の外観を形成する層であることができる。
【0099】
表面保護層２０ｃは、第２ポリマー材質を有することができ、前記第２ポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、アクリル系高分子、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリアミド、セルロース、アラミド、ナイロン、ポリエステル、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリアリレート、テフロン（登録商標）およびガラス繊維からなる群から選択される一つ以上の物質であることができる。特に、主に、耐磨耗性および耐熱性を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリマーが使用されることが好ましい。また、表面保護層２０ｃは、いずれか一つの物質からなる単一膜構造を有するか、２個以上の物質がそれぞれ層を成して形成された複合膜構造を有することもできる。
【0100】
本実施形態によると、このような表面保護層２０ｃの厚さは、５μｍ～２５μｍであることができ、特に、７μｍ～１２μｍであることができる。仮に、表面保護層２０ｃの厚さが５μｍより薄いと、外部絶縁性が低下する問題があり得る。逆に、仮に表面保護層２０ｃの厚さが２５μｍより厚いと、パウチ全体の厚さが厚くなるため、かえって二次電池１の体積に対するエネルギー密度が低下し得る。
【0101】
一方、ＰＥＴは、安価で耐久性に優れ、電気絶縁性に優れるが、前記水分バリアー層２０ｂとしてよく使用されるアルミニウムとの接着性も弱く、応力を印加して延伸される時の挙動も互いに相違することがある。したがって、表面保護層２０ｃと水分バリアー層２０ｂを直接接着すると、絞り成形の途中に表面保護層２０ｃと水分バリアー層２０ｂと剥離されることもある。そのため、水分バリアー層２０ｂが均一に延伸されず、成形性が低下する問題が発生し得る。
【0102】
このような問題の解決のために、パウチフィルム２０は、表面保護層２０ｃと水分バリアー層２０ｂとの間に積層される延伸補助層２０ｄをさらに含むことができる。
【0103】
延伸補助層２０ｄは、表面保護層２０ｃと水分バリアー層２０ｂとの間に積層され、表面保護層２０ｃと水分バリアー層２０ｂが延伸される時に剥離されることを防止することができる。
【0104】
延伸補助層２０ｄは、第３ポリマーで製造され、前記第３ポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、アクリル系高分子、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリアミド、セルロース、アラミド、ナイロン、ポリエステル、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリアリレート、テフロン（登録商標）およびガラス繊維からなる群から選択される一つ以上の物質であることができる。特に、ナイロン（Ｎｙｌｏｎ）樹脂は、表面保護層２０ｃのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とは接着が容易であり、水分バリアー層２０ｂのアルミニウム合金とは延伸される時の挙動が類似するため、第３ポリマーとしては、主に、ナイロン（Ｎｙｌｏｎ）樹脂が使用されることができる。また、延伸補助層２０ｄは、いずれか一つの物質からなる単一膜構造を有するか、２個以上の物質がそれぞれ層を成して形成された複合膜構造を有することもできる。
【0105】
従来、水分バリアー層が略４０μｍの厚さを有しており、これにより、延伸補助層は、略１５μｍの相当薄い厚さを有する。すなわち、延伸補助層と水分バリアー層の厚さの割合が１：２．６７であり、水分バリアー層の厚さの割合が相当高かった。しかし、上述のように、本実施形態によると、水分バリアー層２０ｂが略５０～８０μｍ、特に、５５μｍ～６５μｍの厚さを有するため、水分バリアー層２０ｂの成形性が向上する。この際、延伸補助層２０ｄも成形性を向上させるために、延伸補助層２０ｄは、２０μｍ～５０μｍの厚さを有することができ、特に、２５μｍ～３８μｍの厚さを有することが好ましい。仮に２０μｍより薄いと、延伸補助層２０ｄが水分バリアー層２０ｂの向上した成形性に対応することができず、延伸される途中に破損することがある。逆に、仮に５０μｍより厚い場合、パウチ全体の厚さが厚くなるため、二次電池１の体積が増加し、エネルギー密度が低下し得る。特に、本実施形態によると、延伸補助層２０ｄと水分バリアー層２０ｂの厚さの割合が１：２．５より小さいことができる。すなわち、従来よりも延伸補助層２０ｄの厚さの割合がより増加することができる。ただし、延伸補助層２０ｄの厚さが過剰に厚くなると、パウチ全体の厚さが厚くなるため、過剰な厚さにならないために、前記厚さの割合は１：１．５より大きいことができる。すなわち、前記厚さの割合は１：１．５～１：２．５であることができる。
【0106】
図９は合金番号ＡＡ８０７９のアルミニウム合金と合金番号ＡＡ８０２１のアルミニウム合金の鉄およびシリコン含量を示すグラフである。
【0107】
アルミニウム合金に鉄が多く含有される場合には機械的強度が向上し、鉄が少なく含有される場合には柔軟性が向上する。アルミニウム合金のうち、合金番号ＡＡ８０７９は、鉄を０．６ｗｔ％～１．２ｗｔ％含んでおり、シリコンは、０．３ｗｔ％以下含む。すなわち、このような合金番号ＡＡ８０７９のアルミニウム合金で水分バリアー層２０ｂを製造する場合には、鉄が相対的に少なく含まれるため、柔軟性が向上することはできるが、強度が低下し、成形性に限界が存在し得る。
【0108】
一方、アルミニウム合金のうち、合金番号ＡＡ８０２１は、鉄を１．２ｗｔ％～１．７ｗｔ％、特に、１．３ｗｔ％～１．７ｗｔ％含むことができ、シリコンは、０．２ｗｔ％以下含むことができる。このような合金番号ＡＡ８０２１のアルミニウム合金で水分バリアー層２０ｂを製造する場合、鉄が相対的に多く含まれるため、引張強度（Ｔｅｎｓｉｌｅ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）および延伸率（Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ Ｒａｔｅ）が改善することができる。
【0109】
一方、ある材料に引張力を印加した時に、引張強度と延伸率との関係をグラフで示すことができる。この際、グラフの縦軸を引張強度、横軸を延伸率とすると、グラフの下の面積が当該材料の靭性（Ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ）である。靭性とは、材料の破壊に対する強い程度を示し、靭性が高いほど、材料が破壊しないまでより多く延伸されることができる。
【0110】
したがって、合金番号ＡＡ８０２１のアルミニウム合金で水分バリアー層２０ｂを製造する場合、引張強度と延伸率が改善するため、靭性（Ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ）が増加し、成形性が向上することができる。
【0111】
図１０は合金番号ＡＡ８０７９のアルミニウム合金と合金番号ＡＡ８０２１のアルミニウム合金の鉄含量による引張強度、延伸率および結晶粒度の変化を示すグラフであり、図１１は合金番号ＡＡ８０７９のアルミニウム合金と合金番号ＡＡ８０２１のアルミニウム合金の結晶粒を拡大したＳＥＭ写真である。
【0112】
図１０に図示されているように、アルミニウム合金の鉄含量に応じて、引張強度、延伸率および結晶粒度が変化する。具体的には、引張強度と延伸率は、鉄含量に比例するため、鉄含量が増加するほど引張強度と延伸率も増加する。一方、結晶粒度は鉄含量に半比例するため、鉄含量が増加するほど結晶粒度は減少する。
【0113】
上述のように、アルミニウム合金のうち、合金番号ＡＡ８０７９は、鉄を０．６ｗｔ％～１．２ｗｔ％含むため、図１１に図示されているように、結晶粒度が１３μｍ～２１μｍと相対的に大きい。したがって、延伸される時に内部応力が十分に分散されず、ピンホール（Ｐｉｎｈｏｌｅ）が多くなるため、パウチフィルム２０の成形性が低下する問題がある。
【0114】
一方、アルミニウム合金のうち、合金番号ＡＡ８０２１は、鉄を１．２ｗｔ％～１．７ｗｔ％含むため、図１１に図示されているように、結晶粒度が１０μｍ～１３μｍと相対的に小さい。したがって、延伸される時に内部応力がより多く分散することができるため、ピンホール（Ｐｉｎｈｏｌｅ）が減少し、パウチフィルム２０の成形性が向上することができる。
【0115】
したがって、本実施形態による水分バリアー層２０ｂを成すアルミニウム合金は、鉄を１．２ｗｔ％～１．７ｗｔ％含むことができ、特に、１．３ｗｔ％～１．７ｗｔ％含むことができる。また、前記アルミニウム合金は、シリコンを０．２ｗｔ％以下含むことができる。また、結晶粒度が１０μｍ～１３μｍであることができる。すなわち、本実施形態において、水分バリアー層２０ｂを製造するアルミニウム合金は、合金番号ＡＡ８０２１であることができる。
【0116】
このようなパウチフィルム２０は、成形性が向上して、パウチ２０のカップ部２２の深さをより深く形成することができ、カップ部２２の周縁部２４、２５も垂直に近くなり、カップ部２２の底部２３と周縁部２４、２５を連結するエッジの曲率半径も減少することができ、より大きく厚い電極組立体１０も収容することができる。したがって、このようなパウチ２０を含む二次電池１は、体積に対するエネルギー効率が増加することができる。
【0117】
【0118】
二次電池１において、収納部２２は、収納部２２の上面または底面２３をフォールディング部側外壁２４と連結する第１エッジ４１と、収納部２２の上面または底面２３をシーリング部側外壁２５と連結する第２エッジ４２と、フォールディング部側外壁２４とシーリング部側外壁２５を連結する第３エッジ４３と、第１エッジ４１、第２エッジ４２および第３エッジ４３を連結するコーナ４４とを含むことができる。
【0119】
第１エッジ４１、第２エッジ４２および第３エッジ４３は、ラウンド状に形成されることができる。より詳細には、各エッジ４１、４２、４３は、所定の曲率半径を有する曲面形状であることができ、前記曲率半径は、ラウンド方向に沿って一定であるか可変することができる。
【0120】
第１エッジ４１は、収納部２２の上面または底面２３とフォールディング部側外壁２４をラウンド状に連結することができる。第１エッジ４１は、収納部２２の長さ方向に延びることができ、延長方向に沿って比較的一定の曲率半径を有することができる。
【0121】
第２エッジ４２は、収納部２２の上面または底面２３とシーリング部側外壁２５をラウンド状に連結することができる。第１エッジ４１と隣り合う第２エッジ４２は、収納部２２の幅方向に延びることができ、延長方向に沿って比較的一定の曲率半径を有することができる。
【0122】
第３エッジ４３は、フォールディング部側外壁２４とシーリング部側外壁２５をラウンド状に連結することができる。第３エッジ４３は、電極組立体１０の積層方向、すなわち、収納部２２の高さ方向に延びることができ、延長方向に沿って比較的一定の曲率半径を有することができる。
【0123】
第３エッジ４３の曲率半径は、第１エッジ４１の曲率半径および第２エッジ４２の曲率半径より大きいことができる。
【0124】
コーナ４４は、互いに隣接した第１エッジ４１、第２エッジ４２および第３エッジ４３が連結されて形成されることができる。パウチ２０のフォーミング工程時に、コーナ４４に過剰な応力が集中することを防止するために、コーナ４４は、第１エッジ４１、第２エッジ４２および第３エッジ４３それぞれのラウンド方向にラウンド状の曲面形状を有することができる。
【0125】
コーナ４４の曲率半径は、周辺部から中心部に行くほど大きくなることができる。したがって、コーナ４４と各エッジ４１、４２、４３との境界は、各エッジ４１、４２、４３とコーナ４４との間で曲率半径が急激に増加し始める位置と定義することができる。前記境界は、特定の一地点だけでなく、各エッジ４１、４２、４３の延長方向に対する所定の範囲と定義されることも可能である。
【0126】
より詳細には、第１エッジ４１とコーナ４４の境界Ｂ１からコーナ４４の中心部に行くほど、第１エッジ４１のラウンド方向に対する曲率半径が大きくなることができる。
【0127】
また、第２エッジ４２とコーナ４４の境界からコーナ４４の中心部に行くほど、第２エッジ４２のラウンド方向に対する曲率半径が大きくなることができる。
【0128】
また、第３エッジ４３とコーナ４４の境界からコーナ４４の中心部に行くほど、第３エッジ４３のラウンド方向に対する曲率半径が大きくなることができる。
【0129】
一方、パウチ２０は、シーリング部２６の角とフォールディング部側外壁２４を連結し、収納部２２の幅方向にシーリング部２６の角より突出した突出部３０をさらに含むことができる。
【0130】
より詳細には、突出部３０は、第１シーリング部２７の角２７ａとフォールディング部２９を連結し、収納部２２の幅方向に対して外側に凸状に突出することができる。これと同時に、突出部３０は、上方または下方に湾曲して曲がる形状を有することができる。
【0131】
パウチ２０がフォーミングされる過程で、カップ部２２のみが限定して延伸されるものではなく、テラス２６でカップ部２２と隣接した部分も全体的に微細に延伸される。したがって、二次電池１を製造する過程でフォールディング部２９をフォールディングすると、前記微細に延伸された部分が累積し、突出部３０が形成されることができる。
【0132】
突出部３０は、フォールディング部側外壁２４でフォールディング部２９に連結されることができる。フォールディング部２９は、フォールディング部側外壁２４の一端部から他の端部までつながる溝形状を有することができる。
【0133】
突出部３０とフォールディング部２９の境界Ｂ２は、フォールディング部２９の長さ方向に対して、第１エッジ４１とコーナ４４の境界Ｂ１より外側に位置することができる。すなわち、突出部３０とフォールディング部２９の境界Ｂ２は、収納部２２の高さ方向に、第１エッジ４１ではなく、コーナ４４と重なる地点に位置することができる。
【0134】
これは、従来と比較して、パウチフィルム２０の成形性を改善することで、実現可能な特徴である。突出部３０の長さまたは大きさを最小化することで、二次電池１の外観がシャプに形成され、二次電池１のエネルギー密度が向上することができる。また、後述する電池モジュール１００（図２０参照）でクーリング部３による冷却効率が向上することができる。
【0135】
【0136】
【0137】
従来の二次電池は、パウチ２０の成形性が低くて、第１エッジ４１、第２エッジ４２および第３エッジ４３の曲率半径が相対的に大きく形成される。したがって、外観をシャプに形成するのに限界があり、しわやクリーズなどが発生する問題がある。
【0138】
また、フォールディング部側外壁２４およびシーリング部側外壁２５の端部にしわが発生することがあり、これによって、第１エッジ４１、第２エッジ４２および第３エッジ４３の少なくとも一つは、延長方向に沿って過剰に可変する曲率半径を有し得る。
【0139】
例えば、フォールディング部側外壁２４の端部にしわが発生することがあり、これによって、第１エッジ４１は、コーナ４４と隣接した部分で曲率半径が急激に大きくなるか小さくなることがある。したがって、コーナ４４の形状が不規則に変形する問題があった。
【0140】
また、フォールディング部２９が成す溝形状が、フォールディング部側外壁２４の端部までつながらず、途中で消えるか、突出部３０がフォールディング部側外壁２４でフォールディング部２９に連結されないこともある。
【0141】
また、突出部３０がフォールディング部２９に連結されても、突出部３０とフォールディング部２９の境界Ｂ２は、フォールディング部２９の長さ方向に対して、第１エッジ４１とコーナ４４の境界Ｂ１より外側に位置することができる。すなわち、突出部３０とフォールディング部２９の境界Ｂ２は、収納部２２の高さ方向に、第１エッジ４１と重なる地点に位置することができる。これは、本発明とは逆の構成であり、従来の二次電池の突出部３０は、長さが長くなり、大きさも大きく形成されることを意味する。
【0142】
【0143】
より詳細には、図１６は図４の第１地点Ｐ１で測定したＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）写真であり、図１７は図４の第２地点Ｐ２で測定したＣＴ写真である。ただし、フォールディング部側外壁２４と負極１４との距離を測定する方式がこれに制限されるものではなく、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）、Ｘ線（Ｘ－Ｒａｙ）などによる方法で測定することも可能である。
【0144】
本発明は、パウチ２０の成形性を改善することで、複数個の負極１４の端部１４ａ（図５参照）とフォールディング部側外壁２４が離隔した状態を維持し、且つ相互間の距離が最大限に近くなるように製造することができる。この場合、前記距離は、二次電池１が床などの水平面に配置された状態で、複数個の負極１４の端部１４ａ（図５参照）とフォールディング部側外壁２４との間の水平方向距離を意味し得る。
【0145】
負極１４の端部１４ａとフォールディング部側外壁２４との距離は、負極１４の端部１４ａと正極１３の端部１３ａとの距離未満であることができる。
【0146】
好ましくは、負極１４の端部１４ａとフォールディング部側外壁２４との距離は、負極１４の端部１４ａと正極１３の端部１３ａとの距離の半分未満であることができる
【0147】
すなわち、負極１４が正極１３に対してフォールディング部側外壁２４の方に突出した距離の半分よりも、負極１４の端部１４ａとフォールディング部側外壁２４との距離がより短いことができる。これは、図１６および図１７にて肉眼ですぐ確認することができる。
【0148】
これにより、パウチ２０内に空所（ｖｏｉｄ ｓｐａｃｅ）が最小化し、後述するクーリング部３（図２０参照）による冷却効率が上昇し、二次電池１のエネルギー密度が高くなることができる。
【0149】
より詳細には、複数個の負極１４の端部１４ａとフォールディング部側外壁２４との平均距離は０．６ｍｍ以下に実現されることができる。前記平均距離は、フォールディング部側外壁２４の延長方向に対する任意の一地点で測定したものを意味し得る。前記平均距離は、フォールディング部側外壁２４の延長方向に沿って可変することができる。
【0150】
また、複数個の負極１４の端部１４ａとフォールディング部側外壁２４との最大距離は、０．８ｍｍ以下であることができる。仮に前記最大距離が０．８ｍｍ超の場合、平均距離が０．６ｍｍ以下の場合には、複数個の負極１４の端部１４ａとフォールディング部側外壁２４との距離の偏差が過剰に大きくなり、二次電池１の品質が均一でない問題がある。
【0151】
また、フォールディング部側外壁２４の延長方向に離隔した複数個の地点で測定された複数個の平均距離のそれぞれは、いずれも０．６ｍｍ以下であり、前記複数個の平均距離の平均である全体平均距離は、０．５ｍｍ以下であることができる。
【0152】
例えば、フォールディング部側外壁２４の両端部のうち一端部により隣接した第１地点Ｐ１（図４参照）で、複数個の負極１４の端部１４ａとフォールディング部側外壁２４との平均距離は、第１距離と称する。また、フォールディング部側外壁２４の両端部のうち他の端部により隣接した第２地点Ｐ２（図４参照）で、複数個の負極１４の端部１４ａとフォールディング部側外壁２４との平均距離は、第２距離と称する。この場合、前記第１距離および前記第２距離は、それぞれ、０．６ｍｍ以下であることができ、第１距離と第２距離の平均、すなわち、全体平均距離は、０．５ｍｍ以下であることができる。
【0153】
これにより、フォールディング部側外壁２４の延長方向に沿って、複数個の負極１４の端部１４ａとフォールディング部側外壁２４との間隔が全体的に近く維持されることができる。
【0154】
仮に、前記全体平均距離が０．５ｍｍ超の場合、パウチ２０内に空所（ｖｏｉｄ ｓｐａｃｅ）が大きくなるため、後述するクーリング部３（図２０参照）による冷却効率が低下し、また、二次電池１のエネルギー密度が低くなる問題が発生する。
【0155】
また、フォールディング部側外壁２４のある一部分でも前記平均距離が０．６ｍｍ超の場合、当該部分が周辺に比べて突出し、二次電池１の外観が美麗になるのに限界があり、後述するクーリング部３（図２０参照）による当該部分の冷却がまともに行われず、局所的な温度上昇が発生する恐れがある。
【0156】
実験例として、図１６および図１７を参照すると、前記第１地点Ｐ１で、電極組立体１０の積層方向に互いに離隔した５個の負極１４とフォールディング部側外壁２４との距離は、それぞれ、０．６０ｍｍ、０．７４ｍｍ、０．５３ｍｍ、０．３０ｍｍ、０．３９ｍｍと測定され、最大距離は０．７４ｍｍ、平均距離は０．５１ｍｍであることを確認した。
【0157】
また、前記第２地点Ｐ２で、電極組立体１０の積層方向に互いに離隔した５個の負極１４とフォールディング部側外壁２４との距離は、それぞれ、０．２２ｍｍ、０．５４ｍｍ、０．４１ｍｍ、０．５７ｍｍ、０．３９ｍｍと測定され、最大距離は０．５７ｍｍ、平均距離は０．４３ｍｍであることを確認した。
【0158】
したがって、前記第１地点Ｐ１および第２地点Ｐ２で、全体平均距離は０．４７ｍｍであることを確認することができる。
【0159】
すなわち、本発明は、各地点Ｐ１、Ｐ２で前記最大距離が０．８ｍｍ以下であり、各地点Ｐ１、Ｐ２で前記平均距離が０．６ｍｍ以下であり、前記全体平均距離が０．５ｍｍ以下であることを確認することができる。
【0160】
一方、フォールディング部２９の最内側に接し、電極組立体１０の積層方向と平行な仮想線ＶＰは、収納部２２の上面２３、底面２３、または第１エッジ４１の少なくとも一つを通過することができる。
【0161】
図１６を参照すると、第１地点Ｐ１で前記仮想線ＶＰがいずれか一つの第１エッジ４１を通過することを確認することができ、図１７を参照すると、第２地点Ｐ２で前記仮想線ＶＰが収納部２２の上面および底面２３を通過することを確認することができる。
【0162】
このような構成は、本発明のパウチ２０の成形性が改善することで実現可能なものであり、これにより、パウチ２０内に空所（ｖｏｉｄ ｓｐａｃｅ）が最小化し、後述するクーリング部３（図２０参照）による冷却効率が上昇し、二次電池１のエネルギー密度が高くなることができる。
【0163】
【0164】
【0165】
比較例として図１８および図１９を参照すると、負極１４の端部１４ａとフォールディング部側外壁２４との距離は、負極１４の端部１４ａと正極１３の端部１３ａとの距離の半分より離れていることを確認することができる。さらには、一部負極１４の端部１４ａとフォールディング部側外壁２４との距離は、負極１４の端部１４ａと正極１３の端部１３ａとの距離より離れていることを確認することができる。
【0166】
したがって、従来の二次電池は、パウチ２０内に空所（ｖｏｉｄ ｓｐａｃｅ）が大きく形成されるため、二次電池の冷却効率およびエネルギー密度が低くなる問題がある。
【0167】
また、前記第１地点Ｐ１と対応する部分で、電極組立体１０の積層方向に互いに離隔した５個の負極１４とフォールディング部側外壁２４との距離は、それぞれ、０．８９ｍｍ、１．１９ｍｍ、０．８４ｍｍ、０．９４ｍｍ、１．２３ｍｍと測定され、最大距離は１．２３ｍｍ、平均距離は１．０１ｍｍであることを確認した。
【0168】
また、前記第２地点Ｐ２と対応する部分で、電極組立体１０の積層方向に互いに離隔した５個の負極１４とフォールディング部側外壁２４との距離は、それぞれ、０．９０ｍｍ、０．８９ｍｍ、０．８９ｍｍ、１．２２ｍｍ、０．７５ｍｍと測定され、最大距離は１．２２ｍｍ、平均距離は０．９３ｍｍであることを確認した。
【0169】
したがって、前記第１地点Ｐ１および第２地点Ｐ２のそれぞれに対応する部分の全体平均距離は０．９７ｍｍであることを確認することができる。
【0170】
すなわち、比較例の場合、本発明とは異なり、各地点で最大距離が０．８ｍｍ超であり、各地点で平均距離が０．６ｍｍ超であり、全体平均距離が０．５ｍｍ超であることを確認することができる。
【0171】
また、図１８を参照すると、前記第１地点Ｐ１に対応する部分で、フォールディング部側外壁２４のしわによってフォールディング部２９の溝形状が消えることを確認することができる。したがって、前記仮想線を定義することが不可能である。
【0172】
図１９を参照すると、前記第２地点Ｐ２に対応する部分では、前記仮想線ＶＰが定義されることができるが、前記仮想線ＶＰが収納部２２の上面２３、底面２３または、第１エッジ４１を通過せず、代わりにフォールディング部側外壁２４を通過することを確認することができる。これは、従来の二次電池の場合、パウチ２０の成形性が良好でなく、フォールディング部側外壁２４が垂直に近く形成されず、第１エッジ４１の曲率半径が大きく形成されるためである。
【0173】
図２０は本発明の一実施形態による電池モジュールの概略図である。
【0174】
自動車などの中大型電子機器は、出力が大きい必要があるため、多数の二次電池１が必要である。このような二次電池１を容易に移動し、設置するために、多数の二次電池１を含む電池モジュール１００を製造することができる。
【0175】
より詳細には、電池モジュール１００は、複数個の二次電池１と、前記複数個の二次電池１を収容するハウジング２と、前記ハウジング２の内側底面に備えられて前記複数個の二次電池１を冷却するクーリング部３とを含むことができる。
【0176】
ハウジング２は、略ボックス形状を有することができるが、これに限定されるものではない。ハウジング２は、電池モジュール１００の外観を形成することができる。
【0177】
複数個の二次電池１は、ハウジング２内に垂直に立てられて積層されることができる。より詳細には、複数個の二次電池１は、フォールディング部側外壁２４が下方に向かい、第２シーリング部２８が上方を向かうように立てられることができる。したがって、フォールディング部側外壁２４は、クーリング部３に接することができる。フォールディング部側外壁２４は、第２シーリング部２８より長く形成されるため、クーリング部３による各二次電池１の冷却効率が向上することができる。
【0178】
また、各二次電池１の電極リード１６は、バスバー（ｂｕｓ ｂａｒ、図示せず）に連結されて外部に電力を伝達することができる。
【0179】
クーリング部３は、複数個の二次電池１のフォールディング部側外壁２４に隣接し、複数個の二次電池１を冷却することができる。クーリング部３は、二次電池１の電極組立体１０で電気が発生する過程で化学反応によって発生する熱を冷却することができる。
【0180】
各二次電池１のフォールディング部側外壁２４は、クーリング部３に直接接することができる。ただし、これに限定されるものではなく、フォールディング部側外壁２４とクーリング部３との間にサーマルグリース（Ｔｈｅｒｍａｌ ｇｒｅａｓｅ）などの媒介体が備えられることも可能であることは言うまでもない。
【0181】
前記クーリング部３は、略プレート形状を有することができ、ハウジング２とは別に製作されてハウジングの内側底面に配置されることができる。もしくは、クーリング部３がハウジング２の底面を成すことも可能である。
【0182】
クーリング部３は、空冷式または水冷式に動作することができ、その構成および方式は制限されない。一例として、プレート形状を有するクーリング部３の内部には、冷却水が流動する流路が形成されることができる。
【0183】
一方、上述のように、各二次電池１のフォールディング部側外壁２４と複数個の負極１４との距離は、非常に近く形成されることができる。したがって、電極組立体１０の熱がクーリング部３によって効果的に冷却されることができる。
【0184】
これにより、高熱によって二次電池１が設置された電気機器の回路に誤作動が発生するか、電気機器の寿命が短縮する恐れを解消することができる。
【0185】
また、上述のように、各二次電池１の突出部３０は、非常に小さく形成されることができる。したがって、突出部３０によってフォールディング部側外壁２４とクーリング部３との間に隙間が発生した場合、前記隙間は非常に小さく形成され、前記隙間に注入されるサーマルグリースなどの媒介体の注入量が減少することができる。
【0186】
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したもの過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な修正および変形が可能である。
【0187】
したがって、本発明に開示されている実施形態は、本発明の技術思想を限定するものではなく、説明するためのものであって、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。
【0188】
本発明の保護範囲は、下記の請求の範囲によって解釈されなければならず、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈すべきである。
【符号の説明】
【0189】
１ 二次電池
１０ 電極組立体
１１ セパレータ
１２ 電極
１３ 正極
１４ 負極
１５ 電極タブ
１６ 電極リード
１７ 絶縁部
２０ パウチ
２０ａ シーラント層
２０ｂ 水分バリアー層
２０ｃ 表面保護層
２０ｄ 延伸補助層
２１ ケース
２２ カップ部、収納部
２３ （カップ部の）底部、（収納部の）上面または底面
２４ （カップ部の）第１面、（収納部の）フォールディング部側外壁
２５ （カップ部の）第２面、（収納部の）シーリング部側外壁
２６ テラス、シーリング部
２７ サイド、第１シーリング部
２８ 拡張部、第２シーリング部
３０ 突出部
４１ 第１エッジ
４２ 第２エッジ
４３ 第３エッジ
４４ コーナ
２ ハウジング
３ クーリング部
１００ 電池モジュール
１０ 電極組立体
１１ セパレータ
１２ 電極
１３ 正極
１４ 負極
１５ 電極タブ
１６ 電極リード
１７ 絶縁部
２０ パウチ
２０ａ シーラント層
２０ｂ 水分バリアー層
２０ｃ 表面保護層
２０ｄ 延伸補助層
２１ ケース
２２ カップ部、収納部
２３ （カップ部の）底部、（収納部の）上面または底面
２４ （カップ部の）第１面、（収納部の）フォールディング部側外壁
２５ （カップ部の）第２面、（収納部の）シーリング部側外壁
２６ テラス、シーリング部
２７ サイド、第１シーリング部
２８ 拡張部、第２シーリング部
３０ 突出部
４１ 第１エッジ
４２ 第２エッジ
４３ 第３エッジ
４４ コーナ
２ ハウジング
３ クーリング部
１００ 電池モジュール
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
