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KR102106999B1 - 규격화된 구조에 기반하여 제조 공정성이 우수하면서도 전극리드의 절연 성능이 향상된 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩 - Google Patents

규격화된 구조에 기반하여 제조 공정성이 우수하면서도 전극리드의 절연 성능이 향상된 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩 Download PDF

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KR102106999B1
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electrode
electrode lead
insulating film
battery cell
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이현종
김동현
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 전극조립체가 전해액과 함께 라미네이트 시트의 전지케이스에 장착된 상태로 전지케이스의 외주 부위가 열융착으로 밀봉되어 있는 전지셀로서, 상기 전극조립체의 전극리드 한 쌍이 전지케이스로부터 외향 돌출되어 있고, 상기 전극리드들 각각에는 절연성 부재가 부가되어 있으며, 상기 절연성 부재는 외부로 돌출되어 있는 전극리드의 총 면적 대비 60% 이상의 면적에 부가되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀을 제공한다.

Description

규격화된 구조에 기반하여 제조 공정성이 우수하면서도 전극리드의 절연 성능이 향상된 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩 {Battery Cell with Improved Insulative Performance of Electrode Lead and Excellent Productivity on Standardized Structure and Battery Pack Comprising the Same}
본 발명은 규격화된 구조에 기반하여 제조 공정성이 우수하면서도 전극리드의 절연 성능이 향상된 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것이다.
리튬 이차전지는 그것의 외형에 따라 크게 원통형 전지셀, 각형 전지셀, 파우치형 전지셀 등으로 분류되며, 전해액의 형태에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 한다.
모바일 기기의 소형화에 대한 최근의 경향으로 인해, 두께가 얇은 각형 전지와 파우치형 전지셀에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히, 형태의 변형이 용이하고 제조비용이 저렴하며 중량이 작은 파우치형 전지셀에 대한 관심이 높은 실정이다.
일반적으로, 파우치형 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 것으로 구성된 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 내부에 전극조립체와 전해질이 밀봉되어 있는 전지를 지칭한다.
도 1에는 스택형 전극조립체를 포함하고 있는 전지셀의 구조가 모식적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 전지셀(10)은, 파우치형 전지케이스(20) 내부에, 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 고체 전해질 코팅 분리막으로 이루어진 전극조립체(30)가 그것의 양극 및 음극 탭들(31, 32)과 전기적으로 연결되는 두 개의 전극리드(40, 41)가 나란히 노출되도록 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있다.
전지케이스(20)는 전극조립체(30)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(23)를 포함하는 케이스 본체(21)와 그러한 본체(21)에 일체로서 연결되어 있는 평판형 커버(22)로 이루어져 있다.
전지케이스(20)는 라미네이트 시트로 이루어져 있으며, 최외각을 이루는 외측 수지층(20a), 물질의 관통을 방지하는 차단성 금속층(20b), 및 밀봉을 위한 내측 수지층(20c)으로 구성되어 있다.
스택형 전극조립체(30)는 다수의 양극 탭들(31)과 다수의 음극 탭들(32)이 각각 융착되어 전극리드(40, 41)에 함께 결합되어 있다. 또한, 케이스 본체(21)의 상단부(24)와 커버(22)의 상단부가 열융착기(도시하지 않음)에 의해 열융착될 때 그러한 열융착기와 전극리드(40, 41) 간에 쇼트가 발생하는 것을 방지하고 전극리드(40, 41)와 전지케이스(20)와의 밀봉성을 확보하기 위하여, 전극리드(40, 41)의 상하면에 절연 필름(50)이 부착된다.
이러한 전지셀은 전반적으로 판상형 구조이므로 다수를 적층 하기 용이하고 돌출된 구조의 전극리드에 기반하여 리드간 결합이 간편하여, 복수의 전지셀을 적층하고 연결하여 전지팩 구조로 이용하기도 한다.
이와 관련하여, 도 2에는 하나의 예시적인 전지팩의 측면 모식도가 도시되어 있다.
먼저 전지셀(10)은 전반적으로 전극조립체(30)의 외형과 대응되는 형상으로 이루어져 있으며, 구체적으로, 전지셀(10)의 상면(a)을 형성하는 전지케이스(20)의 평판형 커버(22)를 기준으로 수납부(23)가 하향 형성되어 있고, 전극조립체(30)의 형상에 대응하는 수납부(23)가 전지셀(10)의 측면들과 하면(b)을 형성하며, 한 쌍의 전극리드들(40, 41)은 평판형 커버와 단면상으로 직선을 이루는 형태로 전지케이스 외측으로 나란히 돌출되어 있다. 이러한 전지셀들 복수개가 지면에 대해 상향으로 적층된 상태로 전극리드들이 전기적으로 연결되어 하나의 팩 구조를 형성한다.
도 2에서와 같이, 전지셀들을 직렬로 연결한 구조에서는 전지셀들(10, 10')의 상면들(a, a')이 대면한 상태로 적층된 전지셀들(10, 10')의 전극리드들(40', 41')이 근접하기 때문에, 직렬 회로 구성을 위해 연결되지 말아야 할 전극리드들(40' 41) 간 절연 상태가 유지되기 어려운 문제점이 있다.
이에, 상면(a)이 대면하는 전지셀들 간 간격을 이격시키는 구조를 고려할 수 있으나 이는 전지팩(90)의 체적이 증가를 유발할 수 있다.
이와는 달리 부가적으로 전극리드들(40' 41)간 접촉 방지를 위한 절연 시트나 패드와 같은 부재(92)를 장착하는 경우, 이로 인한 비용 증가 뿐만 아니라 장착 공정이 추가되어 전반적인 제조 공정을 복잡하게 할 수 있다.
또한, 단지 상기한 절연을 위해 일부 전지셀들의 구조를 변경하더라도, 변경된 전지셀을 제조하기 위한 설비가 별도로 추가되어야 하는 바, 상기한 제조 공정 측면에서 비효율적이다.
따라서, 제조 공정성을 저해하지 않는 범위로 규격화되면서도, 전극리드의 절연에 대한 신뢰성이 높은 구조의 전지셀과 이로 구성된 전지팩에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은, 전극리드 각각에 절연성 부재가 부가되어 있는 구조에 기반하여 전극리드의 절연에 대한 신뢰성이 높은 구조이면서도, 상기 구조로 규격화되어 제조 공정성이 우수한 전지셀과 이를 포함하는 전지팩을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀은 전극조립체가 전해액과 함께 라미네이트 시트의 전지케이스에 장착된 상태로 전지케이스의 외주 부위가 열융착으로 밀봉되어 있는 구조로서,
상기 전극조립체의 전극리드 한 쌍이 전지케이스로부터 외향 돌출되어 있고, 상기 전극리드들 각각에는 절연성 부재가 부가되어 있으며, 상기 절연성 부재는 외부로 돌출되어 있는 전극리드의 총 면적 대비 60% 이상의 면적에 부가되어 있는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에 따른 전지셀은 외부로 노출되어 있는 전극리드에 대해 상대적으로 넓은 면적에서 절연성 부재가 부가되어 있는 바, 절연에 대한 신뢰성이 높은 구조로 이루어져 있다.
본 발명에서 상기 돌출된 형태의 전극리드는 보호회로기판이나 또 다른 전지셀의 전극리드와 접촉하는 형태로 용접 방식 또는 기계적 체결 방식에 의해 결합될 수 있다.
상기 전극리드 본연의 기능인 전기적 연결을 위해서는 전극리드의 일부는 외부로 노출되는 것이 바람직하되, 전극리드의 노출 정도는 상기한 절연 신뢰성 또한 담보될 수 있는 범위에서 설정되어야 하며, 이에, 본 발명에서는 상기 전극리드에서 외부로 돌출된 부위 중, 10% 내지 40%에는 절연성 부재가 부가되지 않은 구조일 수 있다.
이러한 구조의 전극리드는 상당히 제한적인 부위, 즉, 절연성 부재가 부가되지 않은 나머지 부위를 통해 외부와 전기적으로 연결될 수 있는 동시에, 이를 제외한 부위가 절연성 부재로 절연되어 전극리드의 소망하지 않는 전기적 연결을 차단할 수 있다.
상기 범위 중, 10% 미만에서는 전극리드에 대한 용접이나 기계적 체결이 용이하지 않으며, 상기 범위 중, 40%를 초과하는 경우에는 전극리드 절연에 대한 신뢰성을 확보할 수 없는 바, 바람직하지 않다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스일 수 있다.
상기 라미네이트 시트는, 금속 차단층의 일면(외면)에 내구성이 우수한 수지 외곽층이 부가되어 있고, 타면(내면)에 열용융성의 수지 실란트층이 부가되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.
상기 수지 외곽층은 외부 환경으로부터 우수한 내성을 가져야 하므로, 소정 이상의 인장강도와 내후성을 가지는 것이 필요하다. 그러한 측면에서 수지 외곽층의 고분자 수지로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 연신 나일론 필름이 사용될 수 있다.
상기 금속 차단층은 가스, 습기 등 이물질의 유입 내지 누출을 방지하는 기능 이외에 셀 케이스의 강도를 향상시키는 기능을 발휘할 수 있도록, 알루미늄이 사용될 수 있다.
상기 수지 실란트층의 고분자 수지로는 열융착성(열접착성)을 가지고, 전해액의 침입을 억제하기 위해 흡습성이 낮으며, 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 폴리올레핀(polyolefin)계 수지가 바람직하게 사용될 수 있으며, 상세하게는 무연신 폴리프로필렌(CPP)이 사용될 수 있다.
일반적으로 폴리프로필렌 등과 같은 폴리올레핀계 수지는 금속과의 접착력이 낮으므로, 상기 금속 차단층과의 접착력을 향상시키기 위한 방안으로서, 바람직하게는 상기 금속층과 수지 실란트층 사이에 접착층을 추가로 포함하여 접착력 및 차단 특성을 향상시킬 수 있다. 상기 접착층의 소재로는, 예를 들어, 우레탄(urethane)계 물질, 아크릴(acryl)계 물질, 열가소성 일래스토머(elastomer)를 함유하는 조성물 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 전지케이스는 또한, 전극조립체가 수용되는 수납부가 형성되어 있는 케이스 본체와, 상기 케이스 본체의 일측 단부로부터 연장되어 있거나 케이스 본체에 대해 독립적인 부재로 이루어진 평판형 커버로 구성되어 있으며,
상기 평판형 커버는 전지셀의 상면을 형성하고, 상기 전극리드들은 평판형 커버와 단면상으로 직선을 이루는 형태로 전지케이스 외측으로 돌출되어 있다.
이러한 구조에서는 전지셀 상면이 평판형으로 이루어져 있어, 상면으로의 적층 시, 높은 수치 안정성을 담보할 수 있는 장점이 있다.
상기 전지셀은, 한 쌍의 전극리드들이 전지케이스의 동일한 외주 부위에서 나란히 돌출된 구조; 또는 한 쌍의 전극리드들이 전지케이스의 대향하는 외주 부위들에서 각각 돌출된 구조;일 수 있다.
특히, 상기 한 쌍의 전극리드들이 동일한 외주부위에서 나란히 돌출된 구조는 전지셀 일측에서만 전극리드들을 통한 전기적 연결이 이루어지므로, 공간 활용 측면에서 유리한 점이 있다.
다만, 상기한 구조들은 복수의 전지셀들이 적층되는 경우, 전지셀의 상면간 적층된 부위에서는 전극리드가 상하로 상당히 근접하게 위치되는 반면에, 인접된 모든 전극리드들이 서로 연결되는 것은 아니다.
따라서, 연결되지 않는 전극리드들은 전기적 절연 상태가 안정적으로 유지되는 것이 필수이므로, 접촉에 따른 통전 가능 면적을 제한할 수 있는 절연 물질로 전극리드간 통전을 차단시켜야 한다.
다만, 전기적 접촉이 차단되어야 하는 전극리드들은 극히 일부에 해당되므로, 이를 고려하여 전지셀의 형상을 변경하거나 추가적인 가공들을 수행하는 것은 제조 단가와 제조 시간 측면에서 불리한 점이 있다.
이에 본 발명의 전지셀은, 그것의 형상을 변경하거나 추가적인 가공들을 수행하지 않더라도, 상술한 구조, 즉, 외부로 돌출된 전극리드 부위 중, 매우 제한적인 표면만 노출되도록, 나머지 부위에 절연성 물질이 부가된 구조에 기반하여, 전극리드 본연의 기능인 전기적 연결이 가능할 뿐만 아니라, 일부 전극리드에만 요구되는 절연성을 만족하도록 규격화되어 있어, 제조 공정성 측면에서 상당한 이점을 제공하는 것에 주목해야 한다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 절연성 부재는 전극리드의 양면에 부착되는 절연 필름일 수 있다.
상기 절연 필름은 전극리드 표면 일부를 감싸는 구조로 전극리드와 함께 전지케이스로부터 외부로 돌출될 수 있으며, 전극리드와 함께 돌출된 부위를 제외한 나머지 부위가 전지케이스의 접촉면에 열융착될 수 있다.
상기 절연 필름은 외부로 돌출되어 있는 전극리드의 총 길이 대비 60% 내지 90%의 길이로 전지케이스로부터 돌출되어 있을 수 있다.
상기 범위 중 60% 미만에서는 전극리드 절연에 대한 신뢰성을 확보할 수 없는 바, 바람직하지 않고, 상기 범위 중 90%를 초과하는 경우에는 전극리드에 대한 용접이나 기계적 체결이 용이하지 않아 바람직하지 않다.
상기 절연 필름은 또한, 하나 이상의 고분자 수지층과 상기 수지층의 일면에 형성되어 있는 접착층을 포함할 수 있다.
상기 고분자 수지층은 절연성과 열융착성(열접착성)을 가진 소재라면 특별히 한정되지 않으며, 상세하게는 절연성과 열융착성이 뛰어나고 전해액의 침입을 억제하기 위해 흡습성이 낮으며, 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 무연신 폴리프로필렌 필름(CPP)계 수지가 사용될 수 있다.
상기 고분자 수지층의 두께는 45 내지 100 마이크로미터로 형성될 수 있다. 상기 필름부재의 두께가 너무 얇은 경우에는 수지 물성이 작아지므로 바람직하지 않고, 반대로 너무 두꺼운 경우에는 열 수축시 텐션이 크게 작용하여 부착 강도를 약화시킬 수 있으므로 바람직하지 않다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 고분자 수지층에서, 접착층이 형성되지 않은 타면에는 엠보싱(embossing) 구조가 형성되어 있을 수 있다.
이러한 엠보싱 구조는 고분자 수지층과 일체인 복수의 돌기들이 표면에 형성된 구조일 수 있으며, 상기 돌기들은 외부 물체와의 접촉 시, 돌기들의 크기 만큼 전극리드와 상기 외부 물체간 간격을 유지시킬 수 있다.
즉, 상기 절연 필름은 엠보싱 구조에 기반하여 전극리드의 소망하지 않는 접촉을 추가로 방지하는 구조로 이루어져 있다.
이를 위해 상기 돌기들의 돌출 높이는 고분자 수지층의 두께 대비 100% 내지 1000%일 수 있다. 상기 범위 중 100% 미만에서는 간격 유지 효과를 달성할 수 없으며, 상기 범위 중 1000%를 초과하는 경우에는 고분자 수지층 상에서 돌기의 돌출된 형태가 유지되지 않는 바, 바람직하지 않다.
상기 엠보싱 구조는 절연 필름과 전지케이스간 열융착 정도가 저하되지 않도록, 이들이 열융착되는 부위를 제외한 나머지 고분자 수지층 상에만 형성되어 있을 수 있으며, 상세하게는 고분자 수지층에서, 전지케이스의 접촉면에 열융착되는 부위를 제외하고, 전극리드와 함께 외부로 돌출되어 있는 부위에 형성된 구조일 수 있다.
상기 엠보싱 구조를 형성하는 돌기는 고분자 수지층을 구성하는 소재와 동일할 수 있다.
상기 접착층은 전지셀 내부의 전해액과 반응하지 않으면서도 접착성을 제공하는 소재로서 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 아크릴계 수지로 구성될 수 있다.
상기 전극리드는 절연 필름이 부가되지 않은 나머지 부위를 통해 외부와 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 외부란, 보호회로기판, 전지셀의 전극리드 등과 같이 전기적으로 상호작용할 수 있는 물체를 의미한다.
여기서, 상기 전지셀은,
(a) 절연 필름이 부가되지 않은 나머지 부위만 전극리드의 돌출 방향에 대해 수직으로 절곡된 형상;
(b) 전극리드가 절연 필름과 함께 수직으로 절곡되어 있는 형상; 및
(c) 절연 필름이 부가되지 않은 나머지 전극리드 부위와 절연 필름이 단면상으로 직선을 이루는 형상;에서 선택되는 하나 이상의 형상을 포함할 수 있다.
한편, 상기 전지셀은 그것의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로서, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온(Li-ion) 이차전지, 리튬 폴리머(Li-polymer) 이차전지, 또는 리튬 이온 폴리머(Li-ion polymer) 이차전지 등과 같은 리튬 이차전지일 수 있다.
일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 및/또는 연장 집전부 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.
상기 양극 집전체 및/또는 연장 집전부는 일반적으로 3 내지 500 마이크로미터의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체 및 연장 집전부는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 양극 집전체 및 연장 집전부는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.
상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.
상기 음극은 음극 집전체 및/또는 연장 집전부 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.
상기 음극 집전체 및/또는 연장 집전부는 일반적으로 3 내지 500 마이크로미터의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체 및/또는 연장 집전부는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.
상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.
상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 마이크로미터이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 마이크로미터다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.
상기 전해액은 리튬염 함유 비수계 전해액일 수 있고, 비수 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 비수 전해액으로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용되지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.
상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.
상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.
또한, 비수 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene Carbonate), PRS(Propene sultone) 등을 더 포함시킬 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiN(SO2CF3)2 등의 리튬염을, 고유전성 용매인 EC 또는 PC의 환형 카보네이트와 저점도 용매인 DEC, DMC 또는 EMC의 선형 카보네이트의 혼합 용매에 첨가하여 리튬염 함유 비수계 전해질을 제조할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 전지셀을 포함하는 전지팩을 제공한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 전지팩은 상기 전지셀 n개(n≥2)가 직렬 및/또는 병렬 연결되어 있는 전지팩으로서,
서로 다른 전지셀의 전극리드들이 상하 나란히 위치한 상태로 전지셀들이 지면에 대해 상향으로 적층되어 있고,
상기 전지셀들 중, 적어도 한 쌍은 상면들이 상호 대면하는 형태로 적층되어 있으며, 상기 상면들이 대면하는 형태로 적층된 전지셀들의 전극리드들 중, 서로 연결되지 않는 전극리드들은 전극리드 각각에 부착된 절연 필름들에 의해 절연 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에 따른 전지팩은, 절연 필름이 전극리드의 접촉 통전을 상당히 제한하는 구조로 이루어진 바, 상면들이 대면하는 형태로 적층되어 필연적으로 근접하는 전극리드들 중, 회로 구성을 위해 서로 접촉되지 말아야 할 전극리드들 간 통전이 상기 절연 필름에 의해 자연히 차단되면서도, 절연 필름이 전극리드의 접촉 통전은 완전히 차단하는 것은 아니므로, 통전이 가능한 전극리드의 일부분을 통해 소망하는 형태로 전기 연결 구조가 달성되도록 구성되어 있다.
이러한 구조는 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 절연성이 담보되어야 하는 일부 전극리드에 국한되지 않고 전체 구조로 규격화되어 있음에도 불구하고, 절연 필름으로 절연되지 않은 전극리드 부위를 통해 소망하는 형태로 전기 연결 구조 역시 구성할 수 있는 바, 일부 전극리드만을 고려하여 리드의 형태나 전기 연결 구조가 변형되거나 절연 물질이 추가된 전지팩과 비교하여, 우수한 제조 공정성을 제공할 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명은 또한 상기 전지팩을 하나 이상 포함하는 디바이스를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀은 그것의 형상을 변경하거나 추가적인 가공들을 수행하지 않더라도, 외부로 돌출된 전극리드 부위 중, 매우 제한적인 표면만 노출되도록, 나머지 부위에 절연성 물질이 부가된 구조에 기반하여, 절연에 대한 높은 신뢰성 뿐만 아니라, 일부 전극리드에만 요구되는 절연성이 담보될 수 있도록 규격화되어 있어, 제조 공정성 측면에서 상당한 이점을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전지팩은, 절연 필름이 전극리드의 접촉 통전을 상당히 제한하는 구조로 이루어진 바, 상면들이 대면하는 형태로 적층되어 필연적으로 근접하는 전극리드들 중, 회로 구성을 위해 서로 접촉되지 말아야 할 전극리드들 간 통전이 상기 절연 필름에 의해 자연히 차단되면서도, 절연 필름이 전극리드의 접촉 통전은 완전히 차단하는 것은 아니므로, 통전이 가능한 전극리드의 일부분을 통해 소망하는 형태로 전기 연결 구조가 달성되도록 구성되어 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전지셀의 모식도이다;
도 2는 종래 기술에 따른 전지팩의 모식도이다;
도 3 및 도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 모식도들이다;
도 5는 도 4에서 A부위를 확대한 모식도이다;
도 6은 전극리드들의 변형 예들이 도시된 모식도이다;
도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 모식도이다;
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀의 모식도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 평면 모식도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 전지셀에 대한 측면 모식도가 도시되어 있다. 또한, 도 5에는 도 4의 A부위에 대한 수직 단면이 확대된 모식도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 전지셀(100)은 전극조립체(120)의 양극리드(102)와 음극리드(104)가 외주 부위를 통해 전지케이스(110)로부터 외향 돌출된 상태로 전해액(도시하지 않음)과 함께 전지케이스(110)에 장착되어 있으며, 전지케이스(110)의 외주 부위들이 열융착되어 전극조립체(120)가 외부로부터 밀봉된 구조로 이루어져 있다.
여기서, 양극리드(102)와 음극리드(104)는 전지케이스(110)의 동일한 외주 부위에서 나란히 돌출되어 있으며, 전지셀(100)은 일측에서만 양극리드(102)와 음극리드(104)가 전기적으로 연결되므로, 공간 활용 측면에서 이점을 가진다.
전지케이스(110)는 전극조립체(120)가 수용되는 수납부가 형성되어 있는 케이스 본체(112)와, 케이스 본체(112)의 일측 단부로부터 연장되어 있거나 케이스 본체(112)에 대해 독립적인 부재로 이루어진 평판형 커버(114)로 구성되어 있다.
평판형 커버(114)는 전지셀(100)의 상면을 형성하고, 케이스 본체(112)는 전지셀 하면을 형성하며, 전극리드(102, 104)들은 평판형 커버(114), 즉 전지셀 상면과 단면상으로 직선을 이루는 형태로 전지케이스(110) 외측으로 돌출되어 있다.
이러한 구조는 상면이 평판형으로 이루어져 있어, 전지셀(100) 상면으로의 적층 시, 높은 수치 안정성을 제공한다.
한편, 절연 필름들(132, 134)은 전극리드들(102, 104)에 부착된 상태에서 일부가 전지케이스(110)의 외주 부위 내면 위치하며, 내면에 위치한 절연 필름들(132, 134)은 외주 부위와 함께 열융착되어 있으며, 이를 제외한 나머지 절연 필름들(132, 134)은 전극리드들(102, 104)과 함께 전지케이스(110)로부터 외부로 돌출되어 있다.
여기서, 절연 필름들(132, 134)은 외부로 돌출되어 있는 양극리드(102)와 음극리드(104) 각각의 면적을 기준으로 대략 80%의 면적이 절연되도록 리드 각각에 부가되어 있다. 또한 절연 필름(132, 134)은 외부로 돌출되어 있는 리드들 각각의 총 길이(L1) 대비 대략 90%의 길이(L2)로 전지케이스(110)로부터 돌출되어 있다.
따라서, 양극리드(102)와 음극리드(104)는 이들의 돌출된 대부분의 표면이 절연 필름(132, 134)에 의해 절연되어, 접촉에 따른 통전 가능 면적이 상당히 제한된다.
그러나, 이들 리드(102, 104)의 단부 및 이에 인접한 일부 표면에는 절연 필름(132, 134)이 부가되어 있지 않아 외부로 노출되어 있으며, 이 제한적인 부위를 통해 전기적 연결을 달성할 수 있다.
구체적으로, 전극리드(102, 104)는 도 6에서와 같이, 절연 필름(132a)이 부가되지 않은 나머지 부위(102a)만 돌출 방향에 대해 수직으로 절곡된 형상(aa), 또는 절연 필름(132b)과 함께 수직으로 절곡되어 있는 형상(bb)으로 변형된 상태로 용접, 솔더링 또는 기계적 체결에 의해 전기적 연결을 달성할 수 있으며, 접촉을 차단하기 위하여, 절연 필름(132c)이 부가되지 않은 나머지 전극리드(102, 104) 부위(102c)와 절연 필름(132c)이 단면상으로 직선을 이루는 형상(cc)을 유지할 수도 있다.
즉, 본 발명에 따른 전지셀(100)은, 전기적 접촉이 차단되어야 하거나, 접촉되어 전기적 연결을 구성하는 전극리드(102, 104)를 별도로 구분하지 않고, 전극리드(102, 104)와 절연 필름(132, 134)들이 동일한 형태로 규격화 되어 있어, 모든 전극리드(102, 104)에서 절연 담보가 가능하면서도, 경우에 따라 통전이 가능한 구조로 이루어져 있다,
이는 절연과 통전이 필요한 전극리드(102, 104)에 대응하여 절연 필름(132, 134) 또는 전극리드(102, 104)의 형태를 변형시킨 전지셀(100)과 비교하여 제조 공정성 측면에서 상당한 이점을 제공할 수 있음을 이해해야 한다.
특히, 도 3 내지 도 5에 도시된 전지셀(100)은, 첫째, 전지셀(100)의 상면과 전극리드(102, 104)가 단면상으로 수직을 이루는 형상이고, 둘째, 전극리드들(102, 104) 이 동일한 외주 부위에서 나란히 돌출된 구조인 바, 이러한 전지셀들이 다수 적층될 경우 도 2에 도시된 전지팩에서와 같이, 서로 다른 전지셀(100)들의 전극리드(102, 104)들이 접촉되지 말아야 함에도 불구하고 전극리드(102, 104)간 거리가 매우 근접되어 접촉되기 용이하다.
이에, 본 발명에서는 상기 구조의 전지셀(100)에서, 별도의 절연 물질 없이도 절연 필름들(132, 134)이 전극리드들(102, 104)의 통전 가능 부위가 전극리드들(102, 104)의 극히 일부로 한정된 구조에 기반하여, 전극리드들(102, 104)의 절연성을 안정적으로 담보하는 동시에, 필요에 따라서 한정되지 않은 전극리드들(102, 104)의 나머지 부위를 도 6에서와 같이 변형시켜 소망하는 형태로 전기적 연결을 달성할 수 있음에 주목해야 한다.
특히, 상기 본 발명에 따른 전지셀의 실시 형태는 하기 도 7에 도시된 전지팩에서 그 효과가 더욱 명확하게 입증된다.
이에 도 7을 도 3 내지 도 6과 함께 참조하면, 전지팩은 도 3 내지 도 5에 도시된 제 1 전지셀(100) 및 제 1 전지셀(100)과 동일한 형상의 제 2 전지셀(320) 내지 제 4 전지셀(340)을 포함한다.
전지팩은 제 1 전지셀(100)로부터 제 4 전지셀(340)까지 지면에 대해 상향으로 순차 적층된 상태로 모두 직렬 연결되어 있다.
구체적으로 제 1 전지셀(100)과 제 2 전지셀(320)은 서로의 전극리드들(102, 104, 322, 324)이 상하 나란히 위치한 상태로 제 2 전지셀(320)이 제 1 전지셀(100)의 하면에 적층되어 있다.
이와는 달리, 제 2 전지셀(320)과 제 3 전지셀(330)은 서로의 전극리드(322, 324, 332, 334)가 상하 나란히 위치한 상태로 제 3 전지셀(330)이 제 2 전지셀(320)의 상면에 적층되어 있다.
또한, 제 3 전지셀(330)과 제 4 전지셀(340)은 서로의 전극리드(332, 334, 342, 344)가 상하 나란히 위치한 상태로 제 4 전지셀(340)이 제 3 전지셀(330)의 하면에 적층되어 있다.
이처럼 전지셀들(100, 320, 330, 340)이 대면한 면이 교번 배열되는 것은 전극리드들이 서로 상대 극성에 위치하여 동일한 형태의 전지셀들(100, 320, 330, 340)이 모두 직렬 연결 되도록 하기 위함이다.
이들의 전기 연결 구조를 설명하면, 제 1 전지셀(100)의 양극리드(102)는 외부로 돌출된 형태를 유지하고 있으며, 제 1 전지셀(100)의 음극리드(104)는 제 2 전지셀(320)의 양극리드(322)와 전기적 및 물리적으로 결합되어 있다. 따라서, 이들 전지셀(100, 320)은 직렬 연결되어 있다.
제 2 전지셀(320)의 음극리드(324)는 제 3 전지셀(330)의 양극리드(332)와 전기적 및 물리적으로 결합되어 있다. 따라서, 이들 전지셀(320, 330)은 직렬 연결되어 있다.
제 3 전지셀(330)의 음극리드(334)는 제 4 전지셀(340)의 양극리드(342)와 전기적 및 물리적으로 결합되어 있고, 제 4 전지셀(340)의 음극리드(344)는 외부로 돌출된 형태를 유지하고 있다. 따라서, 모든 전지셀들(100, 320, 330, 340)은 직렬 연결되어 있다.
다만, 이러한 구조에서, 제 2 전지셀(320)과 제 3 전지셀(330)은 전극리드들(322, 324, 332, 334) 간 직렬 연결을 위해 상면들이 서로 대면한 형태로 적층 되어 있으며, 그에 따라 상하 나란히 위치하는 전극리드들(322, 324, 332, 334) 이 서로 상당히 근접되어 접촉되기 용이하다.
이와 같은 근접은 제 2 전지셀(320)의 음극리드(324)와 제 3 전지셀(330)의 양극리드(332)에서는 문제되지 않지만, 제 2 전지셀(320)의 양극리드(322)와 제 3 전지셀(330)의 음극리드(334)가 접촉되어 통전될 경우, 전지팩(330)은 단락된다.
이에, 본 발명에서는 전기 연결을 위한 극히 일부분을 제외한 나머지 부위가 절연 필름(도 3 내지 도 5의 132, 134)에 의해 완전히 절연되어 있어, 이들 전극리드들이 접촉되더라도 단락되지 않는다.
또한, 이와 같은 구조로 절연성이 기본적으로 담보되면서도 도 6에 도시된 전극리드의 변형 구조를 통해 전지셀들이 안정적으로 연결될 수 있음에 주목해야 한다.
다시 말해, 본 발명에 따른 전지팩(300)은 상기 절연 필름(132, 134)의 구조가 절연성이 담보되어야 하는 일부 전극리드들(322, 334)에 국한되지 않고 모든 전극리드들에 동일하게 적용되도록 규격화되어 있음에도 불구하고, 절연 필름(132, 134)으로 절연되지 않은 전극리드 부위를 통해, 소망하는 형태로 전기 연결 구조 역시 구성할 수 있는 바, 일부 전극리드만을 고려하여 리드의 형태나 전기 연결 구조가 변형되거나 절연 물질이 추가된 전지팩과 비교하여, 우수한 제조 공정성을 제공할 수 있다.
도 7은 하나의 예시적 구조로서, 본 발명의 전지팩 구조가 도 7에 도시된 전지셀 개수와 전지셀 적층 구조 및 전극리드간 연결구조로 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 8에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀의 모식도가 도시되어 있다.
도 8을 참조하면, 전지셀(200)은 절연 필름(234)의 외면이 엠보싱 구조(236)로 이루어진 점을 제외하면 도 3 내지 도 5의 구조와 동일하다.
이러한 엠보싱 구조(236)는 절연 필름(234)의 외층을 이루는 고분자 수지층에 일체로 복수의 돌기들이 형성된 구조로서, 돌기들이 외부 물체와의 접촉 시, 돌기들의 크기 만큼 전극리드(204)와 외부 물체간 간격을 유지시키는 역할을 한다.
즉, 전지셀(200)은 전극리드(204)에 대한 소망하지 않는 접촉이나 통전을 더욱 안정적으로 방지할 수 있는 구조로 이루어져 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (15)

  1. 전극조립체가 전해액과 함께 라미네이트 시트의 전지케이스에 장착된 상태로 전지케이스의 외주 부위가 열융착으로 밀봉되어 있는 전지셀로서,
    상기 전극조립체의 전극리드 한 쌍이 전지케이스로부터 외향 돌출되어 있고, 상기 전극리드들 각각에는 절연성 부재가 부가되어 있으며, 상기 절연성 부재는 외부로 돌출되어 있는 전극리드의 총 면적 대비 60% 이상의 면적에 부가되어 있고,
    상기 절연성 부재는 전극리드의 양면에 부착되는 절연 필름이고,
    상기 절연 필름은 전극리드 표면 일부를 감싸는 구조로 전극리드와 함께 전지케이스로부터 외부로 돌출되어 있으며,
    상기 전극리드는 절연 필름이 부가되지 않은 나머지 부위를 통해 외부와 전기적으로 연결되어 있고,
    (a) 상기 절연 필름이 부가되지 않은 나머지 부위만 전극리드의 돌출 방향에 대해 수직으로 절곡된 형상 또는
    (b) 상기 전극리드가 절연 필름과 함께 수직으로 절곡되어 있는 형상이며,
    상기 절연 필름은 외부로 돌출되어 있는 전극리드의 총 길이 대비 60% 내지 90%의 길이로 전지케이스로부터 돌출되어 있고,
    상기 전지셀이 n개(n≥2)가 직렬 및/또는 병렬 연결되어 있으며,
    서로 다른 전지셀의 전극리드가 상하 나란히 위치한 상태로 전지셀들이 지면에 대해 상향으로 적층되어 있고,
    상기 전지셀들 중 적어도 한 쌍은 상면들이 상호 대면하는 형태로 적층되어 있으며, 상기 상면들이 대면하는 형태로 적층된 전지셀들의 전극리드들 중, 서로 연결되지 않은 전극리드들은 전극리드 각각에 부착된 절연필름에 의해 절연 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전지케이스는, 전극조립체가 수용되는 수납부가 형성되어 있는 케이스 본체와, 상기 케이스 본체의 일측 단부로부터 연장되어 있거나 케이스 본체에 대해 독립적인 부재로 이루어진 평판형 커버로 구성되어 있으며,
    상기 평판형 커버는 전지셀의 상면을 형성하고, 상기 전극리드들은 평판형 커버와 단면상으로 직선을 이루는 형태로 전지케이스 외측으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 절연 필름은 전극리드와 함께 돌출된 부위를 제외한 나머지 부위가 전지케이스의 접촉면에 열융착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 절연 필름은 하나 이상의 고분자 수지층과 상기 수지층의 일면에 형성되어 있는 접착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 고분자 수지층에서, 접착층이 형성되지 않은 타면에는 엠보싱(embossing) 구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 엠보싱 구조는 고분자 수지층과 일체인 복수의 돌기들이 표면에 형성된 구조인 것을 특징으로 하는 전지팩.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 돌기들은 외부 물체와의 접촉 시, 전극리드와 상기 외부 물체간 간격을 유지시키는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은,
    한 쌍의 전극리드들이 전지케이스의 동일한 외주 부위에서 나란히 돌출된 구조; 또는
    한 쌍의 전극리드들이 전지케이스의 대향하는 외주 부위들에서 각각 돌출된 구조;
    인 것을 특징으로 하는 전지팩.
  14. 삭제
  15. 제 1 항에 따른 전지팩을 하나 이상 포함하는 디바이스.
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