▶ 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】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-08
(54)【発明の名称】電池セル及びそれを含む電池モジュール
(51)【国際特許分類】
H01M 50/342 20210101AFI20231201BHJP
H01M 50/178 20210101ALI20231201BHJP
H01M 50/184 20210101ALI20231201BHJP
H01M 50/186 20210101ALI20231201BHJP
H01M 50/105 20210101ALI20231201BHJP
H01M 50/198 20210101ALI20231201BHJP
【ＦＩ】
H01M50/342 101
H01M50/178
H01M50/184 C
H01M50/186
H01M50/105
H01M50/198
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023532826
(86)(22)【出願日】2022-07-06
(85)【翻訳文提出日】2023-05-30
(86)【国際出願番号】 KR2022009785
(87)【国際公開番号】W WO2023282631
(87)【国際公開日】2023-01-12
(31)【優先権主張番号】10-2021-0088728
(32)【優先日】2021-07-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2022-0081996
(32)【優先日】2022-07-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(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】デ－ウォン・ソン
(72)【発明者】
【氏名】サン－フン・キム
(72)【発明者】
【氏名】ミン－ヒョン・カン
(72)【発明者】
【氏名】ヒュン－キュン・ユ
(72)【発明者】
【氏名】フン－ヒ・リム
(72)【発明者】
【氏名】ス－ジ・ファン
【テーマコード（参考）】
5H011
5H012
【Ｆターム（参考）】
5H011AA13
5H011CC10
5H011DD13
5H011EE04
5H011GG01
5H011HH02
5H011KK00
5H011KK01
5H012AA03
5H012BB04
5H012BB11
5H012DD01
5H012EE01
5H012EE03
5H012FF01
5H012GG01
5H012JJ02
5H012JJ10
(57)【要約】
本発明の一態様による電池セルは、電極組立体が取り付けられる収納部、及び該収納部の外周辺が密封されて形成されるシーリング部を含む電池ケースと、前記電極組立体に含まれた電極タブと電気的に接続され、前記シーリング部を通って前記電池ケースの外側に突出している電極リードと、前記電極リードの上部及び下部の少なくとも一方において、前記シーリング部に対応する部分に位置するリードフィルムと、を含み、前記リードフィルムにガス排出誘導部が挿入されており、前記シーリング部は、前記ガス排出誘導部上に位置する第１シーリング部及び前記第１シーリング部の両側に位置する第２シーリング部を含み、前記電極リードの突出方向を基準にして、前記第１シーリング部の幅は前記第２シーリング部の幅よりも狭い。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電極組立体が取り付けられる収納部、及び該収納部の外周辺が密封されて形成されるシーリング部を含む電池ケースと、前記電極組立体に含まれた電極タブと電気的に接続され、前記シーリング部を通って前記電池ケースの外側に突出している電極リードと、
前記電極リードの上部及び下部の少なくとも一方において、前記シーリング部に対応する部分に位置するリードフィルムと、を含み、
前記リードフィルムにガス排出誘導部が挿入されており、
前記シーリング部は、前記ガス排出誘導部上に位置する第１シーリング部及び前記第１シーリング部の両側に位置する第２シーリング部を含み、
前記電極リードの突出方向を基準にして、前記第１シーリング部の幅は前記第２シーリング部の幅よりも狭い、電池セル。
【請求項2】
前記電極リードの突出方向の垂直方向を基準にして、前記第１シーリング部の長さは前記ガス排出誘導部の長さよりも長い、請求項１に記載の電池セル。
【請求項3】
前記ガス排出誘導部は、前記第１シーリング部の中心に位置している、請求項２に記載の電池セル。
【請求項4】
前記第１シーリング部は、前記第２シーリング部を基準にして凹んでいるパターンを有する、請求項１に記載の電池セル。
【請求項5】
前記第１シーリング部は、前記シーリング部の内側を基準にして外側に向かって凹んでいるパターンを有する、請求項４に記載の電池セル。
【請求項6】
前記第１シーリング部と前記収納部との間に収納延長部が位置している、請求項５に記載の電池セル。
【請求項7】
前記電池ケースの外側を基準にして、前記収納延長部の端部は前記収納部の端部よりも外側に位置している、請求項６に記載の電池セル。
【請求項8】
前記ガス排出誘導部は、前記電極リードの突出方向に沿って延在しており、前記電池ケースの外側に隣接した前記ガス排出誘導部の端部は、前記リードフィルムで覆い包まれている、請求項１から７のいずれか一項に記載の電池セル。
【請求項9】
前記電池ケースの内側に隣接した前記ガス排出誘導部の端部は、前記電池ケースの内部に露出している、請求項８に記載の電池セル。
【請求項10】
前記ガス排出誘導部と前記リードフィルムとの界面にガス排出経路が形成されている、請求項１に記載の電池セル。
【請求項11】
前記ガス排出誘導部と前記リードフィルムとの間の接着力は、前記リードフィルムと電極リードとの間の接着力または前記リードフィルムと前記シーリング部との間の接着力よりも小さい、請求項１０に記載の電池セル。
【請求項12】
前記ガス排出誘導部は、ポリイミド及びポリエチレンテレフタレートの少なくとも一つからなるフィルム層である、請求項１１に記載の電池セル。
【請求項13】
前記ガス排出誘導部は、液状樹脂からなるコーティング層である、請求項１１に記載の電池セル。
【請求項14】
前記ガス排出誘導部は、酸化カルシウム（ＣａＯ）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、シリカ（ＳｉＯ２）、酸化バリウム（ＢａＯ）、バリウム（Ｂａ）、及びカルシウム（Ｃａ）のうちの少なくとも一つを含むゲッター（ｇｅｔｔｅｒ）材料をさらに含む、請求項１１に記載の電池セル。
【請求項15】
前記ガス排出誘導部は、前記電極リード上に位置し、前記ガス排出誘導部と前記電極リードとの間に接着層が形成されている、請求項１に記載の電池セル。
【請求項16】
前記ガス排出誘導部と前記リードフィルムとの間の接着力は、前記接着層と前記ガス排出誘導部との間の接着力及び前記接着層と前記電極リードとの間の接着力の少なくとも一つよりも小さい、請求項１５に記載の電池セル。
【請求項17】
前記接着層は、接着性テープまたは接着性バインダーからなる、請求項１５に記載の電池セル。
【請求項18】
前記リードフィルムのガス透過度（ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）が６０℃で２０～６０バーラーである、請求項１に記載の電池セル。
【請求項19】
前記リードフィルムの水分浸透量が２５℃、５０％ＲＨで１０年の間に０．０２ｇ～０．２ｇである、請求項１に記載の電池セル。
【請求項20】
前記ガス排出誘導部のガス透過度が６０℃で４０バーラー以上である、請求項１に記載の電池セル。
【請求項21】
請求項１に記載の電池セルを含む電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電池セル及びそれを含む電池モジュールに関し、より具体的には、ガス排出性能を向上させた電池セル及びそれを含む電池モジュールに関する。本出願は、２０２１年７月６日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００８８７２８号及び２０２２年７月４日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２２－００８１９９６号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
モバイル機器に対する技術開発及び需要が増加するにつれ、エネルギー源としての二次電池の需要が急増している。特に、二次電池は、携帯電話、デジタルカメラ、ノートパソコン、ウェアラブルデバイスなどのモバイル機器だけでなく、電気自転車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車などの動力装置のエネルギー源としても多くの関心を集めている。
【0003】
このような二次電池は、電池ケースの形状によって、電極組立体が円筒形または角形の金属缶に収納されている円筒形電池及び角形電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートからなるパウチ型ケースに収納されているパウチ型電池とに分けられる。ここで、電池ケースに収納される電極組立体は、正極、負極、及び前記正極と前記負極との間に介在された分離膜を備え、充放電が可能な発電素子であって、活物質が塗布された長尺シート型の正極と負極との間に分離膜を介在して巻き取ったゼリーロール型と、複数の正極と負極とを、分離膜を介在した状態で順次に積層した積層型とに分けられる。
【0004】
中でも、特に積層型または積層／折畳み型電極組立体をアルミニウムラミネートシートからなるパウチ型電池ケースに収納した構造のパウチ型電池は、製造コストが低くて軽量であり、変形が容易であるなどの理由から使用が次第に増加している。
【0005】
【0006】
図１及び図２を参照すると、従来の電池セル１０は、電極組立体１１が収納部２１に収納され、外周辺が密封された構造のシーリング部２５を含む電池ケース２０を含む。また、電池セル１０は、電極組立体１１に含まれた電極タブ１５と電気的に接続され、シーリング部２５を通って電池ケース２０の外側に突出している電極リード３０を含み、電極リード３０の上下部とシーリング部２５との間にはリードフィルム４０が位置する。
【0007】
しかし、近年、電池セルのエネルギー密度の増加とともに、電池セルの内部で発生するガス量も増加する問題がある。従来の電池セル１０の場合、電池セルの内部で発生したガスを排出可能な部品が含まれておらず、長期保管時にガス発生によって電池ケース２０が破裂するベンティング現象が発生するおそれがある。さらに、ベンティング現象によって損傷された電池セルは水分が内部に浸透し得、副反応が生じ、電池性能の低下及び追加的なガス発生につながるという問題がある。そこで、電池セルの内部で発生したガスの外部排出能を向上させた電池セルを開発する必要性が高くなっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明が解決しようとする課題は、ガス排出性能を向上させた電池セル及びそれを含む電池モジュールを提供することである。
【0009】
本発明が解決しようとする課題は、上述した課題に制限されず、言及されていない課題は、本明細書及び添付の図面から当業者に明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一態様による電池セルは、電極組立体が取り付けられる収納部、及び該収納部の外周辺が密封されて形成されるシーリング部を含む電池ケースと、前記電極組立体に含まれた電極タブと電気的に接続され、前記シーリング部を通って前記電池ケースの外側に突出している電極リードと、前記電極リードの上部及び下部の少なくとも一方において、前記シーリング部に対応する部分に位置するリードフィルムと、を含み、前記リードフィルムにガス排出誘導部が挿入されており、前記シーリング部は、前記ガス排出誘導部上に位置する第１シーリング部及び前記第１シーリング部の両側に位置する第２シーリング部を含み、前記電極リードの突出方向を基準にして、前記第１シーリング部の幅は前記第２シーリング部の幅よりも狭い。
【0011】
前記電極リードの突出方向の垂直方向を基準にして、前記第１シーリング部の長さは前記ガス排出誘導部の長さよりも長くなり得る。
【0012】
前記ガス排出誘導部は、前記第１シーリング部の中心に位置し得る。
【0013】
前記第１シーリング部は、前記第２シーリング部を基準にして凹んでいるパターンを有し得る。
【0014】
前記第１シーリング部は、前記シーリング部の内側を基準にして外側に向かって凹んでいるパターンを有し得る。
【0015】
前記第１シーリング部と前記収納部との間に収納延長部が位置し得る。
【0016】
前記電池ケースの外側を基準にして、前記収納延長部の端部は前記収納部の端部よりも外側に位置し得る。
【0017】
前記ガス排出誘導部は、前記電極リードの突出方向に沿って延在しており、前記電池ケースの外側に隣接した前記ガス排出誘導部の端部は、前記リードフィルムで覆い包まれ得る。
【0018】
前記電池ケースの内側に隣接した前記ガス排出誘導部の端部は、前記電池ケースの内部に露出し得る。
【0019】
前記ガス排出誘導部と前記リードフィルムとの界面にガス排出経路が形成され得る。
【0020】
前記ガス排出誘導部と前記リードフィルムとの間の接着力は、前記リードフィルムと電極リードとの間の接着力または前記リードフィルムと前記シーリング部との間の接着力よりも小さくなり得る。
【0021】
前記ガス排出誘導部は、ポリイミド及びポリエチレンテレフタレートの少なくとも一つからなるフィルム層であり得る。
【0022】
前記ガス排出誘導部は、液状樹脂からなるコーティング層であり得る。
【0023】
前記ガス排出誘導部は、酸化カルシウム（ＣａＯ）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、シリカ（ＳｉＯ２）、酸化バリウム（ＢａＯ）、バリウム（Ｂａ）、及びカルシウム（Ｃａ）のうちの少なくとも一つを含むゲッター（ｇｅｔｔｅｒ）材料をさらに含み得る。
【0024】
前記ガス排出誘導部は、前記電極リード上に位置し、前記ガス排出誘導部と前記電極リードとの間に接着層が形成され得る。
【0025】
前記ガス排出誘導部と前記リードフィルムとの間の接着力は、前記接着層と前記ガス排出誘導部との間の接着力及び前記接着層と前記電極リードとの間の接着力よりも小さくなり得る。
【0026】
前記接着層は、接着性テープまたは接着性バインダーからなり得る。
【0027】
前記リードフィルムのガス透過度（ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）は、６０℃で２０～６０バーラー（ｂａｒｒｅｒ）であり得る。
【0028】
前記リードフィルムの水分浸透量は、２５℃、５０％ＲＨで１０年の間に０．０２ｇ～０．２ｇであり得る。
【0029】
前記ガス排出誘導部のガス透過度は、６０℃で４０バーラー以上であり得る。
【0030】
本発明の他の一態様による電池モジュールは、上述した電池セルを含む。
【発明の効果】
【0031】
本発明の一実施形態によれば、ガス排出誘導部上に位置したシーリング部の長さが相対的に短い電池セル及びそれを含む電池モジュールを提供することで、ガス排出性能を向上させることができる。
【0032】
具体的には、本発明の一実施形態によれば、ガス排出誘導部とリードフィルムとの界面にガス排出経路を形成できて相対的に製造工程が容易であるだけでなく、電池セル内のガスを効果的に外部に向かって排出することができる。
【0033】
本発明の他の実施形態によれば、シーリング部が第１シーリング部及び第２シーリング部を含み、第１シーリング部の幅と第２シーリング部の幅とを異ならせることで、リードフィルムとシーリング部との間のシーリング強度を低くして、内圧上昇時にリードフィルムが内部の圧力によってガス排出誘導部から剥離し易く、ガス排出誘導部とリードフィルムとの間にガス排出経路を容易に形成することができる。
【0034】
本発明のさらに他の実施形態によれば、リードフィルム上に第１シーリング部によってシーリングされない部分が形成されることで、該当部分は内圧上昇時に内部気体と直接接するようになる。したがって、リードフィルムが内部の圧力によってガス排出誘導部からより容易に剥離可能である。
【0035】
本発明のさらに他の実施形態によれば、ガス排出誘導部の形状を調節することで、ガス排出誘導部のガス排出性能、リードフィルムの耐久性及び気密性を制御することができる。また、必要に応じてガス排出誘導部の形状を変えて、製造工程を簡便にし、コストを節減することができる。
【0036】
本発明のさらに他の実施形態によれば、リードフィルムのガス透過度及び水分浸透量を所定の範囲にすることで、電池セルの内部で発生するガスを排出しながらも、外部からの水分浸透をより効果的に防止することができる。
【0037】
本発明の効果は上述した効果に制限されず、言及されていない効果は本明細書及び添付された図面から当業者に明確に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【発明を実施するための形態】
【0039】
以下、図面を参照して本発明の多様な実施形態について当業者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は、様々な異なる形態で具現でき、後述する実施形態に限定されるものではない。
【0040】
本発明を明確に説明するため、説明と関係ない部分は省略し、明細書の全体を通して同一または類似の構成要素に対しては、同じ参照符号を付することにする。
【0041】
また、図示された各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜上、任意に示されているため、本発明が図示によって限定されることはない。図面においては、多様な層及び領域を明確に示すため、厚さを拡大して示している。そして、図面において、説明の便宜上、一部の層及び領域の厚さを誇張して示している。
【0042】
また、明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に言及されない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。
【0043】
また、明細書の全体において、「平面図」とするとき、これは対象部分を上方から眺めた場合を意味し、「断面図」とするとき、これは対象部分を垂直に切った断面を側方から眺めた場合を意味する。
【0044】
以下、本発明の実施形態による電池セルについて説明する。但し、ここでは電池セルの一端部を基準にして説明するが、必ずしもこれに限定されるものではなく、電池セルの他端部の場合にも同一または類似の説明が適用され得る。
【0045】
図３は、本発明の一実施形態による電池セルの上面図である。
【0046】
図３を参照すると、本発明の一実施形態による電池セル１００は、電極組立体１１０が取り付けられる収納部２１０、及び該収納部２１０の外周辺が密封されて形成されたシーリング部２５０を含む電池ケース２００と、電極組立体１１０に含まれた電極タブ１５０と電気的に接続され、シーリング部２５０を通って電池ケース２００の外側に突出している電極リード３００と、電極リード３００の上部及び下部の少なくとも一方において、シーリング部２５０に対応する部分に位置するリードフィルム４００と、を含む。例えば、電池セル１００は、Ｘ軸方向に長辺を有し、Ｙ軸方向に短辺を有し、Ｚ軸方向はＸ軸またはＹ軸の長さに比べて短く形成されることで、略長方形の板状型セルであり得る。電池セル１００の短辺側に電極リード３００が形成され得る。このような電池セル１００は、Ｚ軸方向に集積し、複数の電池セル１００を面対面で積層してエネルギー密度を高めるのに効率的な構造である。
【0047】
電池ケース２００は、樹脂層及び金属層を含むラミネートシートからなり得る。より具体的には、電池ケース２００は、ラミネートシートからなり、最外郭を成す外側樹脂層、物質の通過を防止する遮断性金属層、及び密封のための内側樹脂層で構成され得る。
【0048】
電極組立体１１０は、ゼリーロール型（巻取型）、積層型（スタック型）、または複合型（積層／折畳み型）の構造からなり得る。より具体的には、電極組立体１１０は、正極、負極、これらの間に配置される分離膜を含み得る。
【0049】
電極リード３００は、電極組立体１１０に含まれた電極タブ１５０と電気的に接続され、シーリング部２５０を通って電池ケース２００の外側に突出している。また、リードフィルム４００は、電極リード３００の上部及び下部の少なくとも一方において、シーリング部２５０に対応する部分に位置する。これにより、リードフィルム４００は、シーリング部２５０とともに熱融着またはプレス融着時に電極リード３００で短絡が発生することを防止するとともに、シーリング部２５０と電極リード３００との密封性を向上させることができる。
【0050】
図３を参照すると、リードフィルム４００は、電極リード３００よりも広い幅を有し得る。ここで、リードフィルム４００の幅とは、電極リード３００の突出方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）におけるリードフィルム４００の一端と他端との間の距離の最大値を意味し、電極リード３００の幅とは、電極リード３００の突出方向と直交する方向における電極リード３００の一端と他端との間の距離の最大値を意味する。
【0051】
リードフィルム４００は、電極リード３００の突出方向を基準にしてシーリング部２５０の長さよりも長く、電極リード３００の長さよりも短い長さを有し得る。ここで、リードフィルム４００の長さとは、電極リード３００の突出方向におけるリードフィルム４００の一端と他端との間の距離の最大値を意味する。シーリング部２５０の長さとは、電極リード３００の突出方向におけるシーリング部２５０の一端と他端との間の距離の最大値を意味する。電極リード３００の長さとは、電極リード３００の突出方向における電極リード３００の一端と他端との間の距離の最大値を意味する。これにより、リードフィルム４００は、電極リード３００の電気的接続を妨害しないとともに、電極リード３００の側面が外部に露出することを防止することができる。
【0052】
【0053】
図３及び図４を参照すると、リードフィルム４００にガス排出誘導部４５０が挿入されており、シーリング部２５０は、ガス排出誘導部４５０上に位置する第１シーリング部２５１、及び第１シーリング部２５１の両側に位置する第２シーリング部２５５を含む。換言すると、第２シーリング部２５５は、ガス排出誘導部４５０が位置しない部分に位置し得る。より具体的には、前記第１シーリング部２５１と前記第２シーリング部２５５とは互いに一体化され得る。
【0054】
また、図４を参照すると、電極リード３００の突出方向を基準にして、第１シーリング部２５１の幅Ｄ１は第２シーリング部２５５の幅Ｄ２よりも狭い。ここで、第１シーリング部２５１の幅とは、電極リード３００の突出方向における第１シーリング部２５１の一端と他端との間の距離の最大値を意味する。第２シーリング部２５５の幅とは、電極リード３００の突出方向における第２シーリング部２５５の一端と他端との間の距離の最大値を意味する。より具体的には、第１シーリング部２５１においてリードフィルム４００と接する面の幅Ｄ１は、第２シーリング部２５５においてリードフィルム４００と接する面の幅Ｄ２よりも狭い。すなわち、電極リード３００の突出方向を基準にして、リードフィルム４００においてガス排出誘導部４５０が位置した部分のうちの少なくとも一部は、第１シーリング部２５１によって覆われていない。
【0055】
また、図４を参照すると、電極リード３００の突出方向の垂直方向を基準にして、第１シーリング部２５１の長さＬ１は、ガス排出誘導部４５０の長さＬ２よりも長くなり得る。ここで、第１シーリング部２５１の長さとは、電極リード３００の突出方向と直交する方向における第１シーリング部２５１の一端と他端との間の距離の最大値を意味する。ガス排出誘導部４５０の長さとは、電極リード３００の突出方向と直交する方向におけるガス排出誘導部４５０の一端と他端との間の距離の最大値を意味する。換言すると、電極リード３００の突出方向の垂直方向を基準にして、リードフィルム４００においてガス排出誘導部４５０が位置した部分のうちの少なくとも一部は第１シーリング部２５１によって覆われていない。より具体的には、ガス排出誘導部４５０は、第１シーリング部２５１の中心に位置し得る。但し、ガス排出誘導部４５０の位置はこれに限定されず、第１シーリング部２５１内に位置するものであれば本実施形態に含まれる。
【0056】
ここで、第１シーリング部２５１の長さは、電池セル１００の密封性を維持しながらも、後述されるガス排出経路のガス排出程度によって調節可能である。
【0057】
以上の構成のように、本実施形態による電池セル１００は、電極リード３００の突出方向を基準にして、ガス排出誘導部４５０上に位置する第１シーリング部２５１の幅Ｄ１が相対的に狭く形成されることで、ガス排出誘導部４５０上に位置するリードフィルム４００の少なくとも一部は第１シーリング部２５１によってシーリングされていない。換言すると、リードフィルム４００において第１シーリング部２５１によってシーリングされていない部分が露出し得る。
【0058】
すなわち、リードフィルム４００のうち第１シーリング部２５１によってシーリングされていない部分は、シーリング部２５０のシーリング強度が低くなって、内圧上昇時にリードフィルム４００が内部の圧力によってガス排出誘導部４５０から剥離し易く、ガス排出誘導部４５０とリードフィルム４００との間にガス排出経路を容易に形成できる。
【0059】
また、図４のように、シーリング部２５０において第１シーリング部２５１は、第２シーリング部２５５を基準にして凹んでいるパターンを有し得る。一例として、図３及び図４の（ａ）のように、シーリング部２５０において、第１シーリング部２５１はシーリング部２５０の内側を基準にして外側に向かって凹んでいるパターンを有し得る。他の例として、図４（ｂ）のように、図３及び図４の（ａ）に形成された第１シーリング部２５１と反対に、第１シーリング部２５１は、シーリング部２５０の外側を基準にして内側に向かって凹んでいるパターンを有し得る。この場合、シーリング部２５０は第１シーリング部２５１に凹み部２５０Ａを含み得る。また、他の例として、図４の（ａ）及び（ｂ）のように、シーリング部２５０において第１シーリング部は、シーリング部２５０の内側を基準にして外側に向かって凹んでいるパターン及びシーリング部２５０の外側を基準にして内側に向かって凹んでいるパターンを両方とも有し得る。
【0060】
上述したように、シーリング部２５０は、第２シーリング部２５５と異なって、第１シーリング部２５１に凹んでいるパターンが形成されているため、リードフィルム４００上に第１シーリング部２５１によってシーリングされない部分が存在する。すなわち、リードフィルム４００とシーリング部２５０との間のシーリング強度が低下して、内圧上昇時にリードフィルム４００が内部の圧力によってガス排出誘導部４５０から剥離し易くなり、ガス排出誘導部４５０とリードフィルム４００との間にガス排出経路が形成され易い。
【0061】
より望ましくは、シーリング部２５０は、図４の（ａ）のような第１シーリング部２５１のパターンを有し得、リードフィルム４００において第１シーリング部２５１によってシーリングされていない部分は内圧上昇時に内部の気体と直接接し得る。すなわち、内部の圧力によってリードフィルム４００がガス排出誘導部４５０からより容易に剥離可能である。
【0062】
但し、シーリング部２５０のパターンはこれに限定されず、シーリング部２５０の一部がシーリングされない部分が形成され、ガス排出誘導部４５０上に位置するリードフィルム４００の一部が露出しているパターンであれば、本実施形態に含まれ得る。
【0063】
【0064】
また、図３、図４の（ａ）、及び図５を参照すると、電池ケース２００は収納延長部２１０Ａをさらに含み得る。より具体的には、電池ケース２００において、収納延長部２１０Ａは第１シーリング部２５１と収納部２１０との間に位置し得る。換言すると、収納延長部２１０Ａは、収納部２１０を基準にして電極リード３００が突出している方向に延びて、第１シーリング部２５１の端部と連結されている領域であり得る。
【0065】
また、電池ケース２００において、電池ケース２００の外側を基準にして、収納延長部２１０Ａの端部は収納部２１０の端部よりも外側に位置し得る。換言すると、電池ケース２００の内側を基準にして、収納部２１０の端部は第２シーリング部２５５の端部と連結され、収納延長部２１０Ａの端部は第１シーリング部２５１の端部と連結されている。この場合、電池ケース２００の内側を基準にして、第１シーリング部２５１の端部が第２シーリング部２５５の端部よりも外側に位置することによって、収納延長部２１０Ａの端部は収納部２１０の端部よりも外側に位置し得る。このとき、リードフィルム４００を基準にして、収納延長部２１０Ａが傾いた角度は、収納部２１０が傾いた角度よりも小さくなり得る。
【0066】
以上の構成のように、本実施形態による電池セル１００は、収納部２１０の側面の長さよりも相対的に長い収納延長部２１０Ａを含むことで、リードフィルム４００と収納延長部２１０Ａとの間の空間でリードフィルム４００が内部の圧力によってガス排出誘導部４５０から剥離し、ガス排出誘導部４５０とリードフィルム４００との間にガス排出経路を容易に形成可能である。
【0067】
また、図４及び図５を参照すると、ガス排出誘導部４５０は、電極リード３００の突出方向に沿って延在し得る。より具体的には、ガス排出誘導部４５０において、電池ケース２００の外側に隣接したガス排出誘導部４５０の端部は、リードフィルム４００で覆い包まれ得る。換言すると、電池ケース２００の外側に隣接したガス排出誘導部４５０の端部は、電池ケース２００の外部に露出していない。
【0068】
また、電池ケース２００の内側に隣接したガス排出誘導部４５０の端部は、電池ケース２００の内部に露出し得る。換言すると、電池ケース２００の内側に隣接したガス排出誘導部４５０の端部は、リードフィルム４００の端部と同じ垂直線上に位置するか、または、リードフィルム４００の端部よりも電池ケース２００の内側に位置し得る。
【0069】
このようにリードフィルム４００において、電池ケース２００の外側に隣接したガス排出誘導部４５０の端部は、電池ケース２００の外側に露出せず、リードフィルム４００及びシーリング部２５０による電池ケース２００の密封力が向上できる。さらに、リードフィルム４００において、電池ケース２００の内側に隣接したガス排出誘導部４５０の端部は、電池ケース２００の内側に露出し、ガス排出誘導部４５０によって形成されたガス排出経路に電池セル１００内で発生したガスが流れ込み易く、外側に向かって効果的に排出される。
【0070】
図５をさらに参照すると、ガス排出誘導部４５０の上面にあるリードフィルム４００の厚さＨ（Ｚ軸方向の高さ）は、１００μｍ～３００μｍまたは１００μｍ～２００μｍであり得る。リードフィルム４００の厚さＨが上述した範囲を満足する場合、電池ケース２００内部のガスが外側へとより容易に排出される。
【0071】
図５をさらに参照すると、電極リード３００の突出方向を基準にして、ガス排出誘導部４５０の前面を覆い包むリードフィルム４００の幅Ｗは、２ｍｍ以上または２ｍｍ～３ｍｍであり得る。リードフィルム４００の幅Ｗが上述した範囲を満足する場合、電池ケース２００の内部で発生したガスが外側に排出される過程でリードフィルム４００が破れることを防止することができる。
【0072】
また、前記ガス排出誘導部４５０の厚さＤは、５０μｍ～１５０μｍであり得る。前記ガス排出誘導部４５０の厚さが上述した範囲を満足する場合、電池ケース２００内部のガスを外側へとより容易に排出可能である。図６は、ガス排出誘導部の多様な形状を示している。ガス排出誘導部４５０は、電池ケース２００内部のガスを排出するために所定パターンで形成され得る。
【0073】
一例として、ガス排出誘導部４５０は、図４のように、電極リード３００の突出方向に沿って延在している長方形状であり得る。但し、これに限定されず、ガス排出誘導部４５０は、図６の（ａ）のように円形、図６の（ｂ）のように楕円形、その他にも線形、曲線型などの多様な形状を有し得る。
【0074】
他の例として、ガス排出誘導部４５０は、図６の（ｃ）のように電極リード３００の突出方向に沿って延在している第１ガス排出誘導部４５０ａ、及び電極リード３００の突出方向の垂直方向に延在している第２ガス排出誘導部４５０ｂを含み得る。特に、前記第１ガス排出誘導部４５０ａと前記第２ガス排出誘導部４５０ｂとは互いに連結され得る。ここで、前記第２ガス排出誘導部４５０ｂは、図６の（ｃ）のように、シーリング部２５０を基準にしてシーリング部２５０の外側であって且つリードフィルム４００の内側に位置するか、または、図６の（ｄ）のように、シーリング部２５０を基準にしてシーリング部２５０の内側であって且つリードフィルム４００の外側に位置し得る。または、前記第２ガス排出誘導部４５０ｂは、図６の（ｅ）のように、シーリング部２５０を基準にしてリードフィルム４００の外側及びリードフィルム４００の内側の両方に位置し得る。但し、ガス排出誘導部４５０は上述した形状に限定されず、リードフィルム４００に適切な形状で挿入され得る。
【0075】
このようにリードフィルム４００に挿入されているガス排出誘導部４５０の形状を調節することで、ガス排出誘導部４５０のガス排出性能並びにリードフィルム４００の耐久性及び気密性を制御することができる。また、必要に応じてガス排出誘導部４５０の形状を変えて、製造工程を簡便にし、コストを節減することができる。
【0076】
一例として、ガス排出誘導部４５０は、図４のように、リードフィルム４００に一つ含まれ得る。他の例として、ガス排出誘導部４５０は、リードフィルム４００内に複数個挿入され、互いに離隔して位置し得る。
【0077】
このようにリードフィルム４００に挿入されているガス排出誘導部４５０の個数を調節することで、ガス排出誘導部４５０のガス排出性能並びにリードフィルム４００の耐久性及び気密性を制御することができる。また、必要に応じてガス排出誘導部４５０の個数を最小化し、製造工程を簡便にし、コストを節減することができる。図７は図５の二点鎖線領域を拡大して示した図であり、図８及び図９は図７のリードフィルムとガス排出誘導部との界面に形成されたガス排出経路を示した図である。図１０は、図９のガス排出経路を示した斜視図である。図８及び図１０において、ガスの移動経路は点線矢印で示した。
【0078】
図７～図９を参照すると、本実施形態では、ガス排出誘導部４５０とリードフィルム４００との界面にガス排出経路が形成され得る。より具体的には、図７のように、リードフィルム４００において、第１シーリング部２５１によってシーリングされない部分は、電池セル１００の内圧上昇時に内部の気体によって加圧され得る。リードフィルム４００のうちの第１シーリング部２５１によってシーリングされない部分は、小さい内圧によっても、図７の太い矢印方向に移動するようになる。その後、図８のように、リードフィルム４００とガス排出誘導部４５０との界面が剥離し、リードフィルム４００の剥離部分４００Ａは収納延長部２１０Ａと隣接して位置し得る。
【0079】
その後、リードフィルム４００の剥離部分４００Ａとガス排出誘導部４５０との界面にさらに圧力が加えられることによって、図９のように、リードフィルム４００とガス排出誘導部４５０との界面のうちの少なくとも一部が離隔するようになる。このように前記ガス排出経路は、ガス排出誘導部４５０とリードフィルム４００との界面のうちの少なくとも一部が電池ケース２００で発生したガスの圧力によって離隔した空間を意味し得る。すなわち、図９の点線矢印方向のように、前記ガス排出経路は、ガス排出誘導部４５０とリードフィルム４００との界面が離隔した空間にガスが流れ込み、外側へと排出される経路を意味し得る。
【0080】
ここで、ガス排出誘導部４５０とリードフィルム４００との間の接着力は、リードフィルム４００と電極リード３００との間の接着力またはリードフィルム４００とシーリング部２５０との間の接着力よりも小さいものであり得る。より具体的には、電池セル１００内で発生したガスによって電池ケース２００内部の圧力が上昇する場合、ガス排出誘導部４５０とリードフィルム４００との界面の接着力がリードフィルム４００と他の構成要素との間の接着力よりも相対的に小さいため、図８及び図９のようにガス排出誘導部４５０とリードフィルム４００との界面のうちの少なくとも一部が電池セル１００で発生したガスの圧力によって互いに離隔し得る。
【0081】
すなわち、本実施形態では、ガス排出誘導部４５０とリードフィルム４００との間の相対的に低い接着力により、ガス排出誘導部４５０とリードフィルム４００との間が剥離しながらガス排出誘導部４５０とリードフィルム４００との界面に形成された前記ガス排出通路に電池セル１００内部のガスが流れ込み、ガス排出通路に沿ってガスが移動し、最終的にはリードフィルム４００を通って排出される。前記ガス排出通路に流れ込んだガスは、外部との圧力差によって外部に向かって排出され得る。
【0082】
さらに、本実施形態では、図１０のように、ガス排出誘導部４５０上に位置するリードフィルム４００に、第１シーリング部２５１によってシーリングされない部分が含まれているため、相対的に低い内圧によってもリードフィルム４００がガス排出誘導部４５０から容易に剥離可能である。すなわち、本実施形態では前記ガス排出経路も容易に形成され、ガス排出性能もより向上するという利点がある。
【0083】
但し、前記ガス排出経路は、図９のようにガス排出誘導部４５０の上面とリードフィルム４００との界面のうちの少なくとも一部が離隔している場合だけでなく、ガス排出誘導部４５０の下面とリードフィルム４００との界面のうちの少なくとも一部も一緒に離隔している場合も本実施形態に含まれ得る。一例として、ガス排出誘導部４５０は、ポリイミド（ＰＩ）及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の少なくとも一つからなるフィルム層であり得る。他の例として、ガス排出誘導部４５０は、液状樹脂からなるコーティング層であり得る。但し、ガス排出誘導部４５０の形態またはそれを構成する物質はこれに限定されず、ガス排出誘導部４５０とリードフィルム４００との界面の接着力がリードフィルム４００と他の構成要素との間の接着力よりも相対的に低くなる形態または物質であれば本実施形態に含まれ得る。
【0084】
このように本実施形態による電池セルは、ガス排出誘導部４５０とリードフィルム４００との間の相対的に低い接着力のためガス排出誘導部４５０とリードフィルム４００との界面にガス排出経路を形成することができ、相対的に製造工程が容易であるだけでなく、電池セル１００内のガスを効果的に外部に向かって排出することができる。
【0085】
図４及び図５をさらに参照すると、電極リード３００の突出方向を基準にして、ガス排出誘導部４５０の一端部はシーリング部２５０の内側面よりも内側に位置し得る。本明細書において、前記シーリング部２５０の内側面とは、電池ケース２００の内部と隣接したシーリング部２５０の端部を意味し、シーリング部２５０の内側面よりも内側に位置するとは、シーリング部２５０の内側面よりも電池ケース２００の内側に位置することを意味する。ガス排出誘導部４５０の一端部がシーリング部２５０の内側面よりも内側に位置する場合、シーリング部２５０による干渉を受けず、ガス排出誘導部４５０にガスが流れ込み易い。
【0086】
また、電極リード３００の突出方向を基準にして、ガス排出誘導部４５０の他端部はシーリング部２５０の外側面よりも外側に位置し得る。本明細書において、前記シーリング部２５０の外側面とは、電池ケース２００の外部と隣接したシーリング部２５０の端部を意味し、シーリング部２５０の外側面よりも外側に位置するとは、シーリング部２５０の外側面よりも電池ケース２００の外側に位置することを意味する。例えば、シーリング部２５０の外側面とガス排出誘導部４５０の他端部との間に間隔Ｐを設ける。このようにガス排出誘導部４５０の他端部がシーリング部２５０の外側面よりも外側に位置する場合、ガス排出誘導部４５０に流れ込んだガスを外側へとより容易に排出可能である。例えば、ガス排出誘導部４５０の他端部がシーリング部２５０による干渉を受けず、ガス排出誘導部４５０に流れ込んだガスを外側へとより容易に排出可能である。
【0087】
これにより、電池セル１００の内部で発生したガスはガス排出誘導部４５０に向かって流れ、ガス排出誘導部４５０に流れ込んだガスは、図９に示したように外部に向かって円滑に排出される。また、電池セル１００の内部で発生したガスの外部排出量も増加する。このようにして、電池ケース２００の内部で発生したガスがガス排出誘導部４５０内に流れ込み易くなり、ガス排出誘導部４５０の外側へとさらに容易に排出可能になる。
【0088】
さらに、図９に示したように、ガス排出誘導部４５０に流れ込んだガスは、ガス排出誘導部４５０上のリードフィルム４００を通ってＺ軸方向にさらに容易に排出され得る。例えば、ガス排出誘導部４５０の他端部がシーリング部２５０の外側面よりも外側に位置する場合、ガス排出誘導部４５０に流れ込んだガスはガス排出誘導部４５０の他端部とシーリング部２５０の外側面との間のリードフィルム４００部分からＺ軸方向に排出され得る。上述したようにガス排出誘導部４５０の上面にあるリードフィルム４００の厚さＨは１００μｍ～３００μｍであり得、電極リード３００の突出方向を基準にして、ガス排出誘導部４５０の前面を覆い包むリードフィルム４００の幅Ｗは２ｍｍ以上または２ｍｍ～３ｍｍであり得る。上記のようにガス排出誘導部４５０の他端部がシーリング部２５０の外側面よりも外側に位置すると、ガスがリードフィルム４００のうちの相対的に薄い部分であるＺ軸方向に沿って排出されるようになるため、ガス排出がより容易になる。さらに、ガスを排出するとき、シーリング部２５０によってガス排出経路が全部覆われると、ガス排出が円滑にならないため、上述したようにシーリング部２５０の外側面とガス排出誘導部４５０の他端部との間に間隔Ｐを設けることでガス排出を円滑にする効果がある。
【0089】
また、ガス排出誘導部４５０は、外側から流入される水分または内部で発生したフッ酸を吸収または吸着する機能を有する物質をさらに含み得る。より具体的には、ガス排出誘導部４５０はゲッター材料をさらに含み得る。ここで、ゲッター材料とは、化学的に活性化された金属膜によって気体が吸着される作用を用いて排気可能な材料を意味し得る。一例として、前記ゲッター材料は、酸化カルシウム（ＣａＯ）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、シリカ（ＳｉＯ２）、酸化バリウム（ＢａＯ）、バリウム（Ｂａ）、及びカルシウム（Ｃａ）のうちの少なくとも一つを含み得る。他の例として、前記ゲッター材料は、金属有機構造体（ＭＯＦ：Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ）の構造を有し得る。但し、前記ゲッター材料はこれに限定されず、一般にゲッター材料として分類されるすべての種類の材料を含み得る。
【0090】
このように本実施形態では、ガス排出誘導部４５０が水分またはフッ酸を吸収または吸着可能な物質をさらに含むことで、ガス排出誘導部４５０は、電池セル１００の外側から電池セル１００の内部に流入される水分またはフッ酸の浸透をより最小化しながらも、電池セル１００の内部で発生したガスを外側へとより容易に排出することができる。
【0091】
本発明の一実施形態において、前記ガス排出誘導部４５０のガス透過度は６０℃で４０バーラー以上であり得る。例えば、前記ガス排出誘導部４５０の二酸化炭素透過度が上述した範囲を満足し得る。
【0092】
例えば、ガス排出誘導部４５０は、上述したガス透過度の範囲を満足するポリオレフィン系、フッ素系、及び多孔性セラミック系のうちの少なくとも一つの物質を含み得る。前記ポリオレフィン系物質は、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びポリビニルジフルオライド（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｄｉｆｌｕｏｒｉｄｅ、ＰＶＤＦ）からなる群より選択された１種以上の材料を含み得る。前記フッ素系物質は、ポリテトラフルオロエチレン及びポリビニリデンフルオライドからなる群より選択された１種以上の材料を含み得る。
【0093】
本発明の一実施形態において、前記リードフィルム４００のガス透過度は、６０℃で２０～６０バーラー、または３０～４０バーラーであり得る。例えば、前記リードフィルム４００の二酸化炭素透過度が上述した範囲を満足し得る。また、リードフィルム４００の厚さＨが２００μｍであるときを基準にしてガス透過度が６０℃で上述した範囲を満足し得る。前記リードフィルム４００のガス透過度が上述した範囲を満足する場合、電池セルの内部で発生するガスをより効果的に排出可能である。
【0094】
本明細書において、ガス透過度はＡＳＴＭ Ｆ２４７６－２０で測定し得る。
【0095】
本発明の一実施形態において、前記リードフィルム４００の水分浸透量は、２５℃、５０％ＲＨで１０年の間に０．０２ｇ～０．２ｇ、または０．０２ｇ～０．０４ｇ、または０．０６ｇ、または０．１５ｇであり得る。前記リードフィルム４００の水分浸透量が上述した範囲を満足する場合、前記リードフィルム４００から流入される水分の浸透をより効果的に防止可能である。
【0096】
本発明の一実施形態において、前記リードフィルム４００は、ガス透過度が６０℃で２０～６０バーラーであり、且つ、水分浸透量が２５℃、５０％ＲＨで１０年の間に０．０２ｇ～０．２ｇであり得る。前記リードフィルム４００のガス透過度及び水分浸透量が上述した範囲を満足する場合、電池セル１００の内部で発生するガスを排出しながらも、外部からの水分浸透をより効果的に防止可能である。
【0097】
前記リードフィルム４００の水分浸透量は、ＡＳＴＭ Ｆ １２４９方式を採択して測定し得る。このとき、ＭＣＯＯＮ社から公式認証された装置を使用して測定し得る。
【0098】
本発明の一実施形態において、前記リードフィルム４００は、ポリオレフィン系の材料、エポキシ、及びポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）のうちの少なくとも一つからなる接着組成物からなり得る。前記ポリオレフィン系の材料は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などであり得る。例えば、前記リードフィルム４００は、上述したガス透過度及び／又は水分浸透量値を満足するポリエチレン、ポリプロピレンなどを含み得る。
【0099】
また、リードフィルム４００は、上述した材料からなることで、電池セル１００の気密性を維持することができ、内部電解液の漏れも防止することができる。
【0100】
以下、本発明の他の実施形態による電池セルについて説明する。但し、本実施形態による電池セルには、上述した電池セル１００についての説明が大部分で適用され得るため、リードフィルム４００に挿入されるガス排出誘導部４５０を電池セル１００の相違点として中心に説明する。
【0101】
【0102】
図３及び図１１を参照すると、本実施形態は、図５と異なり、ガス排出誘導部４５０’が電極リード３００’上に位置し得る。より具体的には、ガス排出誘導部４５０’と電極リード３００’との間には別途のリードフィルム４００’が位置しない。すなわち、ガス排出誘導部４５０’は、電極リード３００’に隣接したリードフィルム４００’の一面内に挿入されており、電極リード３００’と接して位置し得る。換言すると、本実施形態は、ガス排出誘導部４５０’が電極リード３００’上に付着または固定された後、ガス排出誘導部４５０’の外面をリードフィルム４００’が覆い包む構造であり得る。
【0103】
このようにガス排出誘導部４５０’が電極リード３００’と隣接して位置することで、ガス排出誘導部４５０’を覆い包むリードフィルム４００’の厚さも相対的に減るため、製造コストを節減可能であって製造工程が容易であるという利点がある。
【0104】
また、ガス排出誘導部４５０’と電極リード３００’との間には接着層４７０’が形成され得る。ここで、接着層４７０’は、ガス排出誘導部４５０’と電極リード３００’との界面に沿って延在し得る。このとき、接着層４７０’は、ガス排出誘導部４５０’と電極リード３００’との界面全体あるいは一部に形成され得る。
【0105】
一例として、接着層４７０’は、接着性テープまたは接着性バインダーからなり得る。但し、これに限定されず、ガス排出誘導部４５０’と電極リード３００’との間を固定可能な接着性能を有する物質であれば、制限なく適用され得る。
【0106】
これにより、ガス排出誘導部４５０’は、接着層４７０’によって電極リード３００’に安定的に固定される。すなわち、ガス排出誘導部４５０’と電極リード３００’との間に相対的に高い接着力を有する接着層４７０’が形成されることで、電池セル１００の内圧上昇による剥離を防止することができ、電池セル１００のシーリング強度もより向上できる。
【0107】
図１２は図１１の二点鎖線領域を拡大して示した図であり、図１３及び図１４は、図１２のリードフィルムとガス排出誘導部との界面に形成されたガス排出経路を示した図である。図１３及び図１４において、ガスの移動経路は点線矢印で示した。
【0108】
図１２～図１４を参照すると、本実施形態では、図７～図１０と同様に、ガス排出誘導部４５０’とリードフィルム４００’との界面にガス排出経路が形成され得る。但し、本実施形態は、図７～図１０と異なり、ガス排出誘導部４５０’が電極リード３００’に接して位置し、ガス排出誘導部４５０’と電極リード３００’との間に接着層４７０’が形成されているため、ガス排出誘導部４５０’と電極リード３００’との界面にはガス排出経路が形成されない。
【0109】
より具体的には、本実施形態では、ガス排出誘導部４５０’とリードフィルム４００’との間の接着力は、接着層４７０’とガス排出誘導部４５０’との間の接着力及び／又は接着層４７０’と電極リード３００’との間の接着力よりも小さくなる。
【0110】
より具体的には、本実施形態において、電池セル１００内部の圧力が上昇する場合、ガス排出誘導部４５０’とリードフィルム４００’との界面の接着力がリードフィルム４００’と他の構成要素との間の接着力よりも相対的に小さいため、リードフィルム４００のうちの第１シーリング部２５１によってシーリングされない部分は、小さい内圧によっても図１２の太い矢印方向に移動するようになる。したがって、図１３のようにガス排出誘導部４５０’とリードフィルム４００’との界面のうちの少なくとも一部が電池セル１００の内圧によって互いに離隔し得る。
【0111】
さらに、本実施形態では、ガス排出誘導部４５０’とリードフィルム４００’との界面の接着力がガス排出誘導部４５０’と接着層４７０’との間の接着力及び／又は接着層４７０’と電極リード３００’との間の接着力よりも小さいため、電池セル１００の内圧増加時にガス排出誘導部４５０’と電極リード３００’との界面が剥離することを防止することができる。
【0112】
すなわち、本実施形態では、ガス排出誘導部４５０’とリードフィルム４００’との界面のみが剥離してガス排出経路を形成するため、ガス排出経路によるガス排出性能を維持しながらも電池セル１００のシーリング強度を高めることができる。また、高いシーリング強度によって、電池セル１００内で発生したガスが外部に排出されるときのベント圧力もより高くなり、安全性もより向上することができる。
【0113】
さらに、本実施形態では、リードフィルム４００の剥離部分４００Ａ’とともに、ガス排出誘導部４５０’と接着層４７０’との間の接着力及び／又は接着層４７０’と電極リード３００’との間の高い接着力によって、相対的に低い内圧でもリードフィルム４００’とガス排出誘導部４５０’との界面がより容易に剥離可能である。すなわち、本実施形態では、前記ガス排出経路もより容易に形成でき、ガス排出性能もより向上するという利点がある。以下、本発明の比較例による電池セルを中心に説明する。比較例の場合、図３～図１０による実施形態と比較して説明されるが、図１１～図１４による実施形態の場合にも同様に比較して説明され得る。
【0114】
【0115】
図１５～図１７を参照すると、比較例による電池セル１０は、本発明の実施形態のようにガス排出誘導部４５が含まれている構成を除き、図１及び図２の電池セル１０と同一である。以下では、ガス排出誘導部４５を中心に説明する。
【0116】
図１５及び図１７を参照すると、比較例による電池セル１０は、ガス排出誘導部４５が位置したリードフィルム４０上にシーリング部２５が形成されており、図３～図１０と異なって、シーリング部２５の位置に関係なくシーリング部２５の幅が一定に形成されている。これにより、ガス排出誘導部４５上に位置するリードフィルム４０はすべてシーリング部２５によってシーリングされるようになる。
【0117】
図１７を参照すると、比較例による電池セル１０は、上述したように、ガス排出誘導部４５上に位置するリードフィルム４０がすべてシーリング部２５によってシーリングされているため、相対的に低い内圧では電池セル１０内部のガスによってリードフィルム４０とガス排出誘導部４５との界面が剥離し難い。すなわち、比較例による電池セル１０の場合、リードフィルム４０とガス排出誘導部４５との界面にガス排出経路を形成するため、相対的に高い内圧が要求され、これによって電池セル１０のガス排出性能及び安全性が低下するおそれがある。
【0118】
これと異なり、図３～図１０を参照すると、本実施形態による電池セル１００は、ガス排出誘導部４５０上に位置する第１シーリング部２５１の幅Ｄ１が第２シーリング部２５５の幅Ｄ２よりも狭く、ガス排出誘導部４５０上に位置するリードフィルム４００に、第１シーリング部２５１によってシーリングされない部分が含まれている。すなわち、比較例と異なって、本実施形態ではリードフィルム４００のうちの第１シーリング部２５１によってシーリングされない部分が電池セル１００内のガスと直接接して、相対的に低い内圧でもリードフィルム４００がガス排出誘導部４５０から容易に剥離し得る。すなわち、本実施形態は、前記ガス排出経路をより容易に形成でき、ガス排出性能もより向上できるという利点がある。
【0119】
本発明の他の一実施形態による電池モジュールは、上述した電池セルを含む。一方、本実施形態による電池モジュールは、一つまたはそれ以上がパックケース内にパッケージングされて電池パックを形成してもよい。
【0120】
上述した電池モジュール及びそれを含む電池パックは、多様なデバイスに適用され得る。このようなデバイスは、電気自転車、電気自動車、ハイブリッド自動車などの運送手段であり得るが、本発明はこれに制限されず、電池モジュール及びそれを含む電池パックを使用できる多様なデバイスに適用可能であり、これも本発明の権利範囲に属する。
【0121】
以上、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲で請求する本発明の基本概念を用いた当業者の多様な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属することは言うまでもない。
【符号の説明】
【0122】
１００：電池セル
１１０：電極組立体
２００：電池ケース
２１０：収納部
２５０：シーリング部
３００：電極リード
４００：リードフィルム
４５０：ガス排出誘導部
１１０：電極組立体
２００：電池ケース
２１０：収納部
２５０：シーリング部
３００：電極リード
４００：リードフィルム
４５０：ガス排出誘導部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4(a)】
【図4(b)】
【図5】
【図6(a)】
【図6(b)】
【図6(c)】
【図6(d)】
【図6(e)】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【国際調査報告】