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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-01
(45)【発行日】2024-08-09
(54)【発明の名称】二次電池用ケース及び二次電池
(51)【国際特許分類】
   H01M 50/105 20210101AFI20240802BHJP
   H01M 10/04 20060101ALI20240802BHJP
【FI】
H01M50/105
H01M10/04 Z
【請求項の数】 15
(21)【出願番号】P 2020555488
(86)(22)【出願日】2020-02-27
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-08-05
(86)【国際出願番号】 KR2020002813
(87)【国際公開番号】W WO2020180052
(87)【国際公開日】2020-09-10
【審査請求日】2020-10-09
【審判番号】
【審判請求日】2023-04-24
(31)【優先権主張番号】10-2019-0024845
(32)【優先日】2019-03-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【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】ヒョン・ボム・キム
(72)【発明者】
【氏名】ジュン・キュ・パク
(72)【発明者】
【氏名】ジョン・ミン・ハ
(72)【発明者】
【氏名】ギ・マン・キム
(72)【発明者】
【氏名】ヒョン・チュル・ハ
【合議体】
【審判長】高野 洋
【審判官】稲葉 崇
【審判官】衣鳩 文彦
(56)【参考文献】
【文献】韓国公開特許第10-2019-0010434(KR,A)
【文献】特表2019-500734(JP,A)
【文献】特表2009-533834(JP,A)
【文献】特表2018-527719(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01M 50/10-50/198
H01M 10/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電極と分離膜が交互に配置された構造を有する電極組立体が収容されることができる二次電池用ケースであって、
前記ケースを展開したとき、前記電極組立体の厚さに対応する幅Wを有し、前記電極組立体の一端部を収容できるように下方に湾入している湾入部;
前記湾入部と隣接して備えられ、前記ケースを展開したとき、前記湾入部の反対方向の外側に向かって下方に傾いた面が形成される傾斜部;
前記ケースを展開したとき、前記湾入部及び前記傾斜部の周縁に形成される密封部;を含み、
前記密封部は、少なくとも一部が互いに付着されて前記湾入部の内側面を外部から密封しており、
前記ケースを展開したとき、前記湾入部に直交すると共に前記ケースの中央部を通る線に沿った垂直断面においても前記湾入部が下方に湾入しており、
前記傾斜部の最上端は前記湾入部の内側面と連結される二次電池用ケース。
【請求項2】
前記傾斜部は、
前記ケースを展開したとき、前記湾入部の一側に備えられる第1傾斜部;及び
前記ケースを展開したとき、前記湾入部の他側に備えられる第2傾斜部;を含む、請求項に記載の二次電池用ケース。
【請求項3】
前記ケースを展開したとき、前記第1傾斜部と前記密封部との間の段差の高さD1と、前記第2傾斜部と前記密封部との間の段差の高さD2の和は、前記湾入部の幅Wに対応する、請求項に記載の二次電池用ケース。
【請求項4】
前記密封部には、前記密封部が折り曲げられる線である折曲線Lが形成され、
前記折曲線Lは、
前記第1傾斜部、前記湾入部及び前記密封部が互いに会う地点から外側方向に延びる第1折曲線L1;
前記第2傾斜部、前記湾入部及び前記密封部が互いに会う地点から外側方向に延び、前記第1折曲線L1と会う第2折曲線L2;及び
前記第1折曲線L1と前記第2折曲線L2が互いに会う地点から外側方向に延びる第3折曲線L3;を含む、請求項またはに記載の二次電池用ケース。
【請求項5】
前記折曲線Lは、
前記第1折曲線、前記第2折曲線及び前記第3折曲線が会う地点から前記第1傾斜部及び前記第2傾斜部に沿って延びる第4折曲線L4;をさらに含む、請求項に記載の二次電池用ケース。
【請求項6】
前記密封部のうち前記第4折曲線L4を基準に外側に形成された領域は、前記密封部の他の領域と互いに付着される、請求項に記載の二次電池用ケース。
【請求項7】
前記ケースを展開したとき、前記密封部には、前記湾入部が湾入する方向に湾入している密封湾入部が形成され、
前記密封湾入部は、前記湾入部と並んで形成され、
前記密封湾入部の幅W1は、前記湾入部の幅Wに対応する、請求項の何れか一項に記載の二次電池用ケース。
【請求項8】
前記密封湾入部は、
前記湾入部とそれぞれ隣接して備えられる第1湾入面及び第2湾入面;を含み、
前記第1湾入面と前記第2湾入面は、互いに会ってV字形状を形成し、
前記密封部には、前記密封部が折り曲げられる線である折曲線L’が形成され、
前記折曲線L’は、
前記第1湾入面と、前記密封部のうち前記第1傾斜部と隣接した領域との境界に形成される第1折曲線L’1;
前記第2湾入面と、前記密封部のうち前記第2傾斜部と隣接した領域との境界に形成される第2折曲線L’2;及び
前記第1湾入面と前記第2湾入面との境界に形成される第3折曲線L’3;を含む、請求項に記載の二次電池用ケース。
【請求項9】
前記折曲線L’は、
前記第3折曲線L’3の一地点から前記第1傾斜部及び前記第2傾斜部に沿って両方向に延びる第4折曲線L’4;をさらに含む、請求項に記載の二次電池用ケース。
【請求項10】
前記密封部のうち前記第4折曲線L’4を基準に外側に形成された領域は、前記密封部の他の領域と互いに付着される、請求項に記載の二次電池用ケース。
【請求項11】
前記密封湾入部は、
前記湾入部とそれぞれ隣接して備えられる第3湾入面及び第4湾入面;を含み、
前記第3湾入面と前記第4湾入面は、互いに会ってV字形状を形成し、
前記第3湾入面は、
前記湾入部から前記第4湾入面に向かっては下方に傾くように形成されながら、前記密封部の外側方向に向かっては上方に傾くように形成される第1傾斜湾入面;及び
前記第1傾斜湾入面から外側に向かって平らに延びて形成される第2傾斜湾入面;を含み、
前記第4湾入面は、
前記湾入部から前記第3湾入面及び外側に向かって上方に傾くように形成される第3傾斜湾入面;及び
前記第3傾斜湾入面から外側に向かって延びて形成される第4傾斜湾入面;を含む、請求項10の何れか一項に記載の二次電池用ケース。
【請求項12】
前記密封湾入部には、前記密封部が折り曲げられる線である折曲線L”が形成され、
前記折曲線L”は、
前記第3湾入面と、前記密封部のうち前記第1傾斜部と隣接した領域との境界に形成される第1折曲線L”1;
前記第4湾入面と、前記密封部のうち前記第2傾斜部と隣接した領域との境界に形成される第2折曲線L”2;及び
前記第3湾入面と前記第4湾入面との境界に形成される第3折曲線L”3;を含む、請求項11に記載の二次電池用ケース。
【請求項13】
前記折曲線L”は、
前記第3折曲線L”3の一地点から前記第1傾斜部及び前記第2傾斜部に沿って延びる第4折曲線L”4;をさらに含む、請求項12に記載の二次電池用ケース。
【請求項14】
前記密封部のうち前記第4折曲線L”4を基準に外側に形成された領域は、前記密封部の他の領域と互いに付着される、請求項13に記載の二次電池用ケース。
【請求項15】
電極組立体;及び
請求項1~14の何れか一項に記載の二次電池用ケース;を含む二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[関連出願の相互参照]
本出願は、2019年3月4日付韓国特許出願第10-2019-0024845号に基づく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た全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
【0002】
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、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。
【背景技術】
【0003】
繰り返して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型、角型、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分離膜が交互に配置された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。
【0004】
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は、シート状のパウチのうち一部領域を電極組立体の面積に対応する面積ほど加圧して湾入した形状のコップ(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、パウチの一部領域を互いに付着して密封部を形成するようになる。
【0005】
パウチの一部領域が互いに付着されて形成される密封部は、フォーミング工程で加圧されない領域が互いに付着されることにより形成される。したがって、フォーミングが行われていない密封部とフォーミングが行われたコップとの間の段差により、密封部のうち一部領域はコップの幅を外れることになる。図1には、従来の技術により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のうち一部領域が、電極組立体が収容されたコップの幅をPだけ外れて突出された姿が示されている。
【0006】
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、結果として、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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、従来の技術によ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。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記目的を達成するための本発明の一側面によれば、電極と分離膜が交互に配置された構造を有する電極組立体が収容され得る二次電池用ケースであって、前記電極組立体の厚さに対応する幅Wを有し、下方に湾入している湾入部;前記ケースを展開したとき、前記湾入部の周縁に形成される密封部;を含み、前記密封部は、少なくとも一部が互いに付着されて前記湾入部の内側面を外部から密封する二次電池用ケースが提供される。
【0009】
前記湾入部と隣接して備えられ、前記ケースを展開したとき、前記湾入部の反対方向の外側に向かって下方に傾いた面が形成される傾斜部;をさらに含み、前記ケースを展開したとき、前記密封部は、前記湾入部と前記傾斜部の周縁を囲むように形成されてよい。
【0010】
前記傾斜部は、前記ケースを展開したとき、前記湾入部の一側に備えられる第1傾斜部;及び前記ケースを展開したとき、前記湾入部の他側に備えられる第2傾斜部;を含んでよい。
【0011】
前記ケースを展開したとき、前記第1傾斜部と前記密封部との間の段差の高さD1と、前記第2傾斜部と前記密封部との間の段差の高さD2との和は、前記湾入部の幅Wに対応され得る。
【0012】
前記密封部には、前記密封部が折り曲げられる線である折曲線Lが形成され、前記折曲線Lは、前記第1傾斜部、前記湾入部及び前記密封部が互いに会う地点から外側方向に延びる第1折曲線L1;前記第2傾斜部、前記湾入部及び前記密封部が互いに会う地点から外側方向に延び、前記第1折曲線L1と会う第2折曲線L2;及び前記第1折曲線L1と前記第2折曲線L2が互いに会う地点から外側方向に延びる第3折曲線L3;を含んでよい。
【0013】
前記折曲線Lは、前記第1折曲線、第2折曲線及び第3折曲線が会う地点から前記第1傾斜部及び前記第2傾斜部に沿って延びる第4折曲線L4;をさらに含んでよい。
【0014】
前記密封部のうち前記第4折曲線L4を基準に外側に形成された領域は、前記密封部の他の領域と互いに付着されてよい。
【0015】
前記ケースを展開したとき、前記密封部には、前記湾入部が湾入する方向に湾入している密封湾入部が形成され、前記密封湾入部は、前記湾入部と並んで形成され、前記密封湾入部の幅W1は、前記湾入部の幅Wに対応され得る。
【0016】
前記密封湾入部は、前記湾入部とそれぞれ隣接して備えられる第1湾入面及び第2湾入面;を含み、前記第1湾入面と前記第2湾入面は互いに会ってV字形状を形成し、前記密封部には、前記密封部が折り曲げられる線である折曲線L’が形成され、前記折曲線L’は、前記第1湾入面と、前記密封部のうち前記第1傾斜部と隣接した領域との境界に形成される第1折曲線L’1;前記第2湾入面と、前記密封部のうち前記第2傾斜部と隣接した領域との境界に形成される第2折曲線L’2;及び前記第1湾入面と前記第2湾入面との境界に形成される第3折曲線L’3;を含んでよい。
【0017】
前記折曲線L’は、前記第3折曲線L’3の一地点から前記第1傾斜部及び前記第2傾斜部に沿って両方向に延びる第4折曲線L’4;をさらに含んでよい。
【0018】
前記密封部のうち前記第4折曲線L’4を基準に外側に形成された領域は、前記密封部の他の領域と互いに付着されてよい。
【0019】
前記密封湾入部は、前記湾入部とそれぞれ隣接して備えられる第3湾入面及び第4湾入面;を含み、前記第3湾入面と前記第4湾入面は互いに会ってV字形状を形成し、前記第3湾入面は、前記湾入部から前記第4湾入面に向かっては下方に傾くように形成されながら、前記密封部の外側方向に向かっては上方に傾くように形成される第1傾斜湾入面;及び前記第1傾斜湾入面から外側に向かって平らに延びて形成される第2傾斜湾入面;を含み、前記第4湾入面は、前記湾入部から前記第3湾入面及び外側に向かって上方に傾くように形成される第3傾斜湾入面;及び前記第3傾斜湾入面から外側に向かって延びて形成される第4傾斜湾入面;を含んでよい。
【0020】
前記密封湾入部には、前記密封部が折り曲げられる線である折曲線L”が形成され、前記折曲線L”は、前記第3湾入面と、前記密封部のうち前記第1傾斜部と隣接した領域との境界に形成される第1折曲線L”1;前記第4湾入面と、前記密封部のうち前記第2傾斜部と隣接した領域との境界に形成される第2折曲線L”2;及び前記第3湾入面と前記第4湾入面の境界に形成される第3折曲線L”3;を含んでよい。
【0021】
前記折曲線L”は、前記第3折曲線L”3の一地点から前記第1傾斜部及び前記第2傾斜部に沿って延びる第4折曲線L”4;をさらに含んでよい。
【0022】
前記密封部のうち前記第4折曲線L”4を基準に外側に形成された領域は、前記密封部の他の領域と互いに付着されてよい。
【0023】
前記ケースを展開したとき、前記傾斜部は、前記湾入部の一側に備えられ、前記ケースを展開したとき、前記湾入部の他側に備えられ、平らな面が形成される平面部;をさらに含んでよい。
【0024】
前記ケースを展開したとき、前記傾斜部と前記湾入部との間に備えられ、平らな面が形成される平面部;をさらに含んでよい。
【0025】
前記目的を達成するための本発明の他側面によれば、電極組立体;及び前記二次電池用ケース;を含む二次電池が提供される。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、パウチ型二次電池の密封部で発生するデッドスペースを除去できるようになるので、二次電池のエネルギー密度が増大され得る。
【図面の簡単な説明】
【0027】
図1】従来の技術によって製造された二次電池の構造を示した図である。
図2】本発明の第1実施形態による二次電池用ケースを展開したときの姿を示した斜視図である。
図3図2のA-A線に沿って切断された二次電池用ケースの姿を示した断面図である。
図4】本発明の第1実施形態による二次電池用ケースにおいて、密封部が互いに付着されたときの密封部及び密封部周辺の姿を示した斜視図である。
図5】本発明の第2実施形態による二次電池用ケースを展開したときの姿を示した斜視図である。
図6図5のB-B線に沿って切断された二次電池用ケースの姿を示した断面図である。
図7】本発明の第2実施形態による二次電池用ケースにおいて、密封部が互いに付着されたときの密封部及び密封部周辺の姿を示した斜視図である。
図8】本発明の第3実施形態による二次電池用ケースを展開したときの姿を示した斜視図である。
図9図8のC-C線に沿って切断された二次電池用ケースの姿を示した断面図である。
図10】本発明の第3実施形態による二次電池用ケースにおいて、密封部が互いに付着されたときの密封部及び密封部周辺の姿を示した斜視図である。
図11】本発明に係る二次電池用ケースの第1変形例を示した断面図である。
図12】本発明に係る二次電池用ケースの第2変形例を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、図面を参考にして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。
【0029】
(二次電池用ケース)
図2は、本発明の第1実施形態による二次電池用ケースを展開したときの姿を示した斜視図である。図3は、図2のA-A線に沿って切断された二次電池用ケースの姿を示した断面図である。
【0030】
本発明に係る二次電池用ケース10はシート状外装材であってよく、本発明に係る二次電池はパウチ型二次電池であってよい。
【0031】
図2に示すように、本発明の第1実施形態による二次電池用ケース10は、電極と分離膜が交互に配置された構造を有する電極組立体(図示せず)を収容するための構成であってよい。
【0032】
本発明の第1実施形態による二次電池用ケース10は所定の幅Wを有し、下方に湾入している湾入部100を含んでよい。湾入部100が有する所定の幅Wは、ケース10内部に収容される電極組立体の厚さに対応され得る。「湾入部が有する所定の幅は、ケース内部に収容される電極組立体の厚さに対応」されるということは、湾入部100の幅と電極組立体の厚さが同一である場合だけでなく、電極組立体が厚さ方向にケース10の湾入部100に挟まれ得る程度の差がある場合も含むものと解釈され得る。
【0033】
次いで、図2を参考にすれば、本発明に係るケース10は密封部300を含んでよい。密封部300は、互いに付着されることにより、二次電池でケース10内部の電極組立体を外部から密封する構成であってよい。また、密封部300は、互いに付着されることにより、湾入部100の内側面を外部から密封する構成であるとみることもできる。ケース10を展開したとき、密封部300は湾入部100の周縁に形成されてよい。図2に示すように、展開されたケース10を上から眺めたとき、密封部300は湾入部100の周縁を囲むように形成されてよい。図2及び図3に示すように、展開されたケース10で湾入部100の垂直断面は、角ばったU字形状を有してよい。しかし、これとは異なり、湾入部100の垂直断面は、多様な形状を有してよい。
【0034】
一方、図2及び図3に示すように、本発明に係る二次電池用ケース10には、ケース10を展開したとき、下方に傾いた面が形成される傾斜部200が形成されてよい。図2及び図3に示すように、傾斜部200は、湾入部100と隣接して備えられてよい。
【0035】
図2及び図3に示すように、ケース10を展開したとき、傾斜部200は、湾入部100と隣接した領域の反対方向の外側に向かって下方に傾くように形成されてよい。また、傾斜部200は、湾入部100の両側に全て形成されてよい。すなわち、ケース10を展開したとき、傾斜部200は、湾入部100の一側と隣接して備えられる第1傾斜部202、及び湾入部100の前記一側と反対方向である他側と隣接して備えられる第2傾斜部204を含んでよい。
【0036】
本発明に係るケース10に湾入部100及び傾斜部200が備えられる場合、ケース10を展開したとき、密封部300は、湾入部100と傾斜部200の周縁を囲むように形成されてよい。すなわち、図2に示すように、密封部300は、湾入部100の境界と隣接して備えられながら、傾斜部200の境界と隣接して備えられてよい。一方、前述したように、傾斜部200は下方に傾くように形成され得るため、傾斜部200と密封部300との間には段差が形成され得る。
【0037】
一方、本発明に係る二次電池用ケース10は、密封部300が互いに付着されたとき、所定の厚さを有してよい。このとき、ケース10の厚さは、湾入部100の幅と同一であってよい。このために、図3に示すように、湾入部100の両側に傾斜部200が形成される場合、ケース10を展開したとき、第1傾斜部202と密封部300との間の段差の高さD1と、第2傾斜部204と密封部300との間の段差の高さD2の和は、湾入部100の幅Wに対応され得る。例えば、D1とD2の和はWと同一であってよい。また、D1とD2は互いに同一であってよいが、この場合、D1とD2はそれぞれWの0.5倍になり得る。
【0038】
図4は、本発明の第1実施形態による二次電池用ケースにおいて、密封部が互いに付着されたときの密封部及び密封部周辺の姿を示した斜視図である。
【0039】
図2及び図4に示すように、本発明の第1実施形態によるケース10の密封部300の間に互いに付着される場合、密封部300の一部領域が折り曲げられ得る。本発明の第1実施形態によってケース10の密封部300の間に互いに付着される場合、密封部300で折り曲げられる領域である折曲線Lが点線で示されている。
【0040】
本発明の第1実施形態による二次電池用ケース10の密封部300に形成される折曲線Lは、第1傾斜部202、湾入部100及び密封部300が会う地点から外側方向に延びる第1折曲線L1、及び第2傾斜部204、湾入部100及び密封部300が会う地点から外側方向に延びる第2折曲線L2を含んでよい。このとき、図2に示すように、第1折曲線L1と第2折曲線L2は互いに会ってよい。第1折曲線L1と第2折曲線L2の長さは互いに同一であってよい。
【0041】
次いで、図2を参考にすれば、本発明の第1実施形態による二次電池用ケース10の折曲線Lは、第1折曲線L1と第2折曲線L2が互いに会う地点から外側方向に延びる第3折曲線L3をさらに含んでよい。また、折曲線Lは、第1折曲線L1、第2折曲線L2及び第3折曲線L3が会う地点から第1傾斜部202または第2傾斜部204に沿って延びる第4折曲線L4をさらに含んでよい。図2には、第4折曲線L4が第1傾斜部202及び第2傾斜部204に沿って延びる場合が示されている。
【0042】
一方、本発明の第1実施形態によれば、折曲線Lは、第4折曲線L4の端部から傾斜部200方向に延びる第5折曲線L5をさらに含んでよい。図2には、第5折曲線L5が第4折曲線L4の端部から、密封部300と傾斜部200との間の境界のうち尖った隅角地点まで延びた場合が示されている。
【0043】
本発明の第1実施形態によれば、密封部300が互いに付着されるとき、ケース10の密封部に形成された折曲線Lが折り曲げられるが、本発明の第1実施形態によってケース10の密封部300が互いに付着される場合の密封部及び密封部周辺の姿が図4に示されている。
【0044】
図4に示すように、本発明の第1実施形態による二次電池用ケース10の密封部300が互いに付着される場合、密封部300は折曲線L等に沿って折り曲げられ得る。本発明の第1実施形態によれば、第1折曲線L1、第2折曲線L2、第3折曲線L3及び第4折曲線L4は一地点で会うことができる。一方、第1から第4折曲線は、密封部のうち電極リード20が突出される領域に形成されてよい。また、第5折曲線L5は、第4折曲線L4の端部から内側方向に延びてよい。
【0045】
このとき、図4に示すように、密封部のうち第4折曲線L4及び第5折曲線L5を基準に外側方向に形成された領域は、密封部の他の領域と互いに付着されてよい。このとき、図4に示すように、前記付着された領域を介して電極リード20が突出されてよい。
【0046】
その反面、図4に示すように、密封部のうち第4折曲線L4及び第5折曲線L5を基準に内側方向に形成された領域は、密封部の他の領域と離隔されてよい。前記離隔された領域の間には空の空間が形成されてよい。すなわち、図4に示すように、本発明の第1実施形態によれば、密封部300のうち第4折曲線L4及び第5折曲線L5を基準に内側方向に形成された領域は、その内部に空いた空間が形成される空間形成部400を形成してよい。
【0047】
図2から図4を参考にすれば、本発明の第1実施形態によって製造された二次電池用ケース10の場合、電極組立体が備えられる領域の幅方向に密封部が突出されることが最小化され得る。特に、図4を参考にすれば、電極組立体が備えられる領域の幅方向に最も多く突出される地点は、第1から第4折曲線(L1、L2、L3、L4)が互いに会う地点で形成されるが、前記地点でも電極組立体が備えられる領域の幅方向に内側にIだけ内部に備えられたことを確認することができる。したがって、二次電池で容量に寄与しないデッドスペース(dead space)が発生することを最小化し、結果として、二次電池のエネルギー密度を増大させることができる。
【0048】
図5は、本発明の第2実施形態による二次電池用ケースを展開したときの姿を示した斜視図であり、図6は、図5のB-B線に沿って切断された二次電池用ケースの姿を示した断面図である。
【0049】
本発明の第1実施形態による二次電池用ケースの湾入部、第1傾斜部と第2傾斜部を含む傾斜部、及び密封部に対する内容は、本発明の第2実施形態による二次電池用ケースにもそのまま適用され得る。下記では、本発明の第1実施形態による二次電池用ケースと異なる点を中心に、本発明の第2実施形態による二次電池用ケースの構造を説明する。すなわち、下記で説明される内容と矛盾しない範囲内で、前記で説明された本発明の第1実施形態による二次電池用ケースに対する内容は、本発明の第2実施形態による二次電池用ケースにもそのまま適用され得る。
【0050】
図5に示すように、本発明の第2実施形態による二次電池用ケース10を展開したとき、密封部300には、湾入部100が湾入する方向と同一の方向に湾入している密封湾入部302が形成されてよい。このとき、図5に示すように、密封湾入部302は、密封部300のうち湾入部100と隣接する領域に形成されてよく、密封湾入部302は、湾入部100と並んで形成されてよい。
【0051】
図6に示すように、密封湾入部302は、所定の幅W1を有することができる。このとき、密封湾入部302の幅W1は、密封湾入部302が下方に湾入し始める地点(すなわち、密封湾入部の最上端)での幅と定義され得る。一方、密封湾入部302の幅W1は、湾入部100の幅W(図3参照)に対応され得る。例えば、密封湾入部302の幅は、湾入部100の幅と同一であってよい。
【0052】
次いで、図5及び図6を参考にすれば、本発明の第2実施形態による二次電池用ケース10で密封湾入部302は、第1湾入面302a及び第2湾入面302bを含んでよい。図5に示すように、第1湾入面302a及び第2湾入面302bは、それぞれ湾入部100と隣接して備えられてよい。
【0053】
また、第1湾入面302aと第2湾入面302bは、それぞれ互いに向かって下方に傾くように形成されてよい。したがって、第1湾入面302aと第2湾入面302bは、下部端部で互いに会うことによりV字形状を形成してよい。すなわち、図6に示すように、本発明の第2実施形態によれば、密封湾入部302の垂直断面は、V字形状を有してよい。
【0054】
図7は、本発明の第2実施形態による二次電池用ケースにおいて、密封部が互いに付着されたときの密封部及び密封部周辺の姿を示した斜視図である。
【0055】
本発明の第1実施形態の場合と同様に、本発明の第2実施形態においても、密封部300には、密封部300が折り曲げられる線である折曲線L’が形成されてよい。すなわち、図5及び図7に示すように、本発明の第2実施形態によるケース10の密封部300の間に互いに付着される場合、密封部300の一部領域が折り曲げられ得る。本発明の第2実施形態によってケース10の密封部300の間に互いに付着される場合、密封部300で折り曲げられる領域である折曲線L’が点線で示されている。
【0056】
図5に示すように、本発明の第2実施形態による二次電池用ケース10の密封部300に形成される折曲線L’は、第1湾入面302aと、密封部300のうち第1傾斜部202と隣接した領域との境界に形成される第1折曲線L’1、及び第2湾入面302bと、密封部300のうち第2傾斜部204と隣接した領域との境界に形成される第2折曲線L’2を含んでよい。このとき、本発明の第1実施形態とは異なり、本発明の第2実施形態では、図5に示すように、第1折曲線L’1と第2折曲線L’2が互いに離隔されていてよい。
【0057】
次いで、図5を参考にすれば、本発明の第2実施形態による二次電池用ケース10の折曲線L’は、第1湾入面302aと第2湾入面302bの境界に形成される第3折曲線L’3をさらに含んでよい。
【0058】
また、折曲線L’は、第3折曲線L’3の一地点から第1傾斜部202及び第2傾斜部204に沿って両方向に延びる第4折曲線L’4をさらに含んでよい。図5には、第4折曲線L’4が第1傾斜部202及び第2傾斜部204に沿って延びる場合が示されている。
【0059】
一方、本発明の第2実施形態によれば、折曲線L’は、第4折曲線L’4の端部から傾斜部200方向に延びる第5折曲線L’5をさらに含んでよい。図5には、第5折曲線L’5が第4折曲線L’4の端部から、密封部300と傾斜部200との間の境界のうち尖った隅角地点まで延びた場合が示されている。
【0060】
本発明の第1実施形態の場合と類似に、本発明の第2実施形態によれば、密封部300が互いに付着されるとき、ケース10の密封部に形成された折曲線L’が折り曲げられるが、本発明の第2実施形態によってケース10の密封部300が互いに付着される場合の密封部及び密封部周辺の姿が図7に示されている。
【0061】
図7に示すように、本発明の第2実施形態による二次電池用ケース10の密封部300が互いに付着される場合、密封部300は、折曲線L’等に沿って折り曲げられ得る。本発明の第2実施形態によれば、第1折曲線L’1と第4折曲線L’4は一地点で会うことができ、第2折曲線L’2(図7には図示せず)と第4折曲線L4は一地点で会うことができ、第3折曲線L’3と第4折曲線L’4も一地点で会うことができる。
【0062】
一方、本発明の第1実施形態と同様に、本発明の第2実施形態においても、第1から第4折曲線は、密封部のうち電極リード20が突出される領域に形成されてよい。また、第5折曲線L’5は、第4折曲線L’4の端部から内側方向に延びてよい。
【0063】
このとき、図7に示すように、密封部のうち第4折曲線L’4及び第5折曲線L’5を基準に外側方向に形成された領域は、密封部の他の領域と互いに付着されてよい。このとき、図7に示すように、前記付着された領域を介して電極リード20が突出されてよい。
【0064】
その反面、図7に示すように、密封部のうち第4折曲線L’4及び第5折曲線L’5を基準に内側方向に形成された領域は、密封部の他の領域と離隔され得る。前記離隔された領域の間には空いた空間が形成され得る。すなわち、図7に示すように、本発明の第2実施形態によれば、密封部300のうち第4折曲線L’4及び第5折曲線L’5を基準に内側方向に形成された領域は、その内部に空いた空間が形成される空間形成部400を形成することができる。
【0065】
図5から図7を参考にすれば、本発明の第2実施形態によって製造された二次電池用ケース10の場合にも、電極組立体が備えられる領域の幅方向に密封部が突出されることが最小化され得る。特に、図7を参考にすれば、電極組立体が備えられる領域の幅方向に最も多く突出される地点は、第3折曲線L’3と第4折曲線L’4が互いに会う地点で形成されるが、前記地点でも電極組立体が備えられる領域の幅方向に内側にIだけ内部に備えられたことが確認できる。したがって、本発明の第2実施形態の場合にも、二次電池で容量に寄与しないデッドスペース(dead space)が発生することを最小化し、結果として、二次電池のエネルギー密度を増大させることができる。
【0066】
図8は、本発明の第3実施形態による二次電池用ケースを展開したときの姿を示した斜視図であり、図9は、図8のC-C線に沿って切断された二次電池用ケースの姿を示した断面図である。
【0067】
本発明の第1実施形態による二次電池用ケースの湾入部、第1傾斜部と第2傾斜部を含む傾斜部、及び密封部に対する内容は、本発明の第3実施形態による二次電池用ケースにもそのまま適用され得る。下記では、本発明の第1実施形態による二次電池用ケースと異なる点を中心に、本発明の第3実施形態による二次電池用ケースの構造を説明する。すなわち、下記で説明される内容と矛盾しない範囲内で前記で説明された本発明の第1実施形態による二次電池用ケースに対する内容は、本発明の第3実施形態による二次電池用ケースにもそのまま適用され得る。
【0068】
図8に示すように、本発明の第3実施形態による二次電池用ケース10を展開したとき、密封部300には湾入部100が湾入する方向と同一の方向に湾入している密封湾入部302が形成されてよい。このとき、図8に示すように、密封湾入部302は、密封部300のうち湾入部100と隣接する領域に形成されてよく、密封湾入部302は、湾入部100と並んで形成されてよい。
【0069】
次いで、図8及び図9を参考にすれば、本発明の第3実施形態による二次電池用ケース10で密封湾入部302は、第3湾入面302c及び第4湾入面302dを含んでよい。図8に示すように、第3湾入面302c及び第4湾入面302dは、それぞれ湾入部100と隣接して備えられてよい。
【0070】
また、本発明の第2実施形態の場合と類似に、本発明の第3実施形態の場合にも、第3湾入面302cと第4湾入面302dは、それぞれ互いに向かって下方に傾くように形成されてよい。したがって、第3湾入面302cと第4湾入面302dは、下部端部で互いに会うことによりV字形状を形成してよい。すなわち、本発明の第2実施形態の場合と類似に、本発明の第3実施形態による密封湾入部302の垂直断面は、V字形状を有してよい。
【0071】
しかし、本発明の第2実施形態とは異なり、本発明の第3実施形態では、ケースを展開した後、図8のC-C方向に切断すると、密封湾入部302は傾いた領域と平らな領域に区分され得る。すなわち、図8及び図9に示すように、本発明の第3実施形態によれば、密封湾入部302の第3湾入面302cは、湾入部100から第4湾入面302dに向かっては下方に傾くように形成されながら、密封部300の外側方向に向かっては上方に傾くように形成される第1傾斜湾入面302c’を含んでよく、第4湾入面302dに向かっては下方に傾くように形成されながら、第1傾斜湾入面302c’から前記密封部300の外側方向に向かっては平らに延びて形成される第2傾斜湾入面302c”をさらに含んでよい。また、本発明の第3実施形態によれば、密封湾入部302の第4湾入面302dは、湾入部100から第3湾入面302cに向かっては下方に傾くように形成されながら、密封部300の外側方向に向かっては上方に傾くように形成される第3傾斜湾入面を含んでよく、第3湾入面302cに向かっては下方に傾くように形成されながら、第3傾斜湾入面から前記密封部300の外側方向に向かっては平らに延びて形成される第4傾斜湾入面をさらに含んでよい。
【0072】
図10は、本発明の第3実施形態による二次電池用ケースにおいて、密封部が互いに付着されたときの密封部及び密封部周辺の姿を示した斜視図である。
【0073】
本発明の第1実施形態の場合と同様に、本発明の第3実施形態においても、密封部300には密封部300が折り曲げられる線である折曲線L”が形成されてよい。すなわち、図8及び図10に示すように、本発明の第2実施形態によるケース10の密封部300の間に互いに付着される場合、密封部300の一部領域が折り曲げられ得る。本発明の第3実施形態によってケース10の密封部300の間に互いに付着される場合、密封部300で折り曲げられる領域である折曲線L”が点線で示されている。
【0074】
図8に示すように、本発明の第3実施形態による二次電池用ケース10の密封部300に形成される折曲線L”は、第3湾入面302cと、密封部300のうち第1傾斜部202と隣接した領域との境界に形成される第1折曲線L”1、及び第4湾入面302dと、密封部300のうち第2傾斜部204と隣接した領域との境界に形成される第2折曲線L”2を含んでよい。このとき、本発明の第2実施形態の場合と同様に、本発明の第3実施形態においても、図8に示すように、第1折曲線L”1と第2折曲線L”2が互いに離隔され得る。
【0075】
次いで、図8を参考にすれば、本発明の第3実施形態による二次電池用ケース10の折曲線L”は、第3湾入面302cと第4湾入面302dの境界に形成される第3折曲線L”3をさらに含んでよい。
【0076】
また、折曲線L”は、第3折曲線L”3の一地点から第1傾斜部202及び第2傾斜部204に沿って両方向に延びる第4折曲線L”4をさらに含んでよい。図8には、第4折曲線L”4が第1傾斜部202及び第2傾斜部204に沿って延びる場合が示されている。
【0077】
一方、本発明の第3実施形態によれば、折曲線L”は、第4折曲線L”4の端部から傾斜部200方向に延びる第5折曲線L”5をさらに含んでよい。図8には、第5折曲線L”5が第4折曲線L”4の端部から、密封部300と傾斜部200との間の境界のうち尖った隅角地点まで延びた場合が示されている。
【0078】
本発明の第1実施形態の場合と類似に、本発明の第3実施形態によれば、密封部300が互いに付着されるとき、ケース10の密封部に形成された折曲線L”が折り曲げられるが、本発明の第3実施形態によってケース10の密封部300が互いに付着される場合の密封部及び密封部周辺の姿が図10に示されている。
【0079】
図10に示すように、本発明の第3実施形態による二次電池用ケース10の密封部300が互いに付着される場合、密封部300は折曲線L”等に沿って折り曲げられ得る。本発明の第3実施形態によれば、第1折曲線L”1と第4折曲線L”4は一地点で会うことができ、第2折曲線L”2(図10には図示せず)と第4折曲線L”4は一地点で会うことができ、第3折曲線L”3と第4折曲線L”4も一地点で会うことができる。
【0080】
一方、本発明の第1実施形態と同様に、本発明の第3実施形態でも第1から第4折曲線は、密封部のうち電極リード20が突出される領域に形成されてよい。また、第5折曲線L”5は、第4折曲線L”4の端部から内側方向に延びてよい。
【0081】
このとき、図10に示すように、密封部のうち第4折曲線L”4及び第5折曲線L”5を基準に外側方向に形成された領域は、密封部の他の領域と互いに付着されてよい。このとき、図10に示すように、前記付着された領域を介して電極リード20が突出されてよい。
【0082】
その反面、図10に示すように、密封部のうち第4折曲線L”4及び第5折曲線L”5を基準に内側方向に形成された領域は、密封部の他の領域と離隔され得る。前記離隔された領域の間には空いた空間が形成され得る。すなわち、図10に示すように、本発明の第3実施形態によれば、密封部300のうち第4折曲線L”4及び第5折曲線L”5を基準に内側方向に形成された領域は、その内部に空いた空間が形成される空間形成部400を形成することができる。
【0083】
図8から図10を参考にすれば、本発明の第2実施形態によって製造された二次電池用ケース10の場合にも、電極組立体が備えられる領域の幅方向に密封部が突出されることが最小化され得る。特に、図10を参考にすれば、電極組立体が備えられる領域の幅方向に最も多く突出される地点は、第3折曲線L”3と第4折曲線L”4が互いに会う地点で形成されるが、前記地点でも電極組立体が備えられる領域の幅方向に内側にIだけ内部に備えられたことが確認できる。したがって、本発明の第3実施形態の場合においても、二次電池で容量に寄与しないデッドスペース(dead space)が発生することを最小化し、結果として、二次電池のエネルギー密度を増大させることができる。
【0084】
図11は、本発明に係る二次電池用ケースの第1変形例を示した断面図である。
【0085】
本発明に係る二次電池用ケース10で傾斜部200は、湾入部100の一側にのみ形成されてもよい。すなわち、本発明に係る二次電池用ケースの第1変形例によれば、ケース10を展開したとき、傾斜部200は湾入部100の一側に備えられ、平らな面が形成される平面部250が湾入部100の他側に備えられてよい。この場合、傾斜部200と密封部300との間の段差の高さDは、湾入部100の幅Wに対応され得る。例えば、DはWと同一であってよい。
【0086】
図12は、本発明に係る二次電池用ケースの第2変形例を示した断面図である。
【0087】
本発明に係る二次電池用ケースの第2変形例によれば、ケース10を展開したとき、湾入部100の両側にはそれぞれ傾いた領域と平らな領域が共に形成されてよい。すなわち、図12に示すように、本発明の第2変形例による二次電池用ケース10で湾入部100の両側には、それぞれ傾斜部200、及び傾斜部200と湾入部100との間に備えられ、平らな面が形成される平面部250が形成されてよい。
【0088】
一方、本発明に係る二次電池は、電極組立体及び電極組立体を収容する二次電池用ケースを含んでよい。二次電池用ケースに対する説明は、前述した内容に代える。
【0089】
以上で本発明は、たとえ限定された実施形態と図面によって説明されたとしても、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って本発明の技術思想と下記に記載される特許請求の範囲の均等範囲内で多様な実施が可能であるのは勿論である。
【符号の説明】
【0090】
1 パウチ型二次電池
2 パウチ
3 密封部
10 ケース
20 電極リード
100 湾入部
200 傾斜部
202 第1傾斜部
204 第2傾斜部
250 平面部
300 密封部
302 密封湾入部
302a 第1湾入面
302b 第2湾入面
302c 第3湾入面
302c’ 第1傾斜湾入面
302c” 第2傾斜湾入面
302d 第4湾入面
400 空間形成部
L’ 折曲線
L’1 第1折曲線
L’2 第2折曲線
L’3 第3折曲線
L’4 第4折曲線
L1 第1折曲線
L2 第2折曲線
L3 第3折曲線
L4 第4折曲線
W 幅
W1 幅
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12