JP7712286B2 - 電池セル及びそれを含む電池モジュール - Google Patents

Description

本願は、２０２１年１月１１日付の大韓民国特許出願第１０－２０２１－０００３１８４号に基づいた優先権を主張する。本発明は、電池セル及びそれを含む電池モジュールに係り、より具体的には、電池セルの内部に発生したガスの外部排出量が向上した電池セル及びそれを含む電池モジュールに関する。

モバイル機器に対する技術開発と需要とが増加するにつれて、エネルギー源として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、ノート型パソコン、ウェアラブルデバイスなどのモバイル機器だけではなく、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に対するエネルギー源としても多くの関心を有している。

このような二次電池は、電池ケースの形状によって、電極組立体が円筒状または角形の金属缶に内蔵されている円筒状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のパウチ型ケースに内蔵されているパウチ型電池と、に分類される。ここで、電池ケースに内蔵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構造からなって、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いシート型の正極と負極との間に分離膜を介在して巻き付けたゼリーロール型と、多数の正極と負極とを分離膜に介在した状態で順次に積層したスタック型と、に分類される。

そのうちでも、特に、スタック型またはスタック／フォールディング型の電極組立体をアルミニウムラミネートシートのパウチ型電池ケースに内蔵した構造のパウチ型電池が、低い製造コスト、小さな重量、容易な変形形態などを理由に使用量が漸次的に増加している。

図１は、従来の電池セルの上面図である。図２は、図１におけるａ－ａ’軸に沿って切った断面図である。図１及び図２を参照すれば、従来の電池セル１０の電極組立体１１が収納部２１に装着されるが、外周辺が熱融着によって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。ここで、シーリング部２５を経由して電池ケース２０の外側方向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。

しかし、最近、電池セルのエネルギー密度が増加するにつれて、電池セルの内部で発生するガス量も増加するという問題がある。従来の電池セル１０の場合、電池セルの内部から発生したガスが排出される部品が含まれておらず、電池セルは、ガス発生によってベンティング現象が発生し得る。同様に、ベンティング現象によって損傷した電池セルは、水分が内部に浸入してしまい、副反応が発生し、電池の性能低下及び追加的なガス発生も招かれる問題がある。これにより、電池セルの内部から発生したガスの外部排出量が向上した電池セルを開発する必要性が高まっている。

本発明が解決しようとする課題は、電池セルの内部に発生したガスの外部排出量が向上した電池セル及びそれを含む電池モジュールを提供するところにある。

本発明が解決しようとする課題が、前述した課題に制限されるものではなく、言及されていない課題は、本明細書及び添付図面から当業者に明確に理解されるであろう。

本発明の一実施例による電池セルは、電極組立体が装着される収納部と、該収納部の外周辺が熱融着によって密封されて形成されるシーリング部と、を含む電池ケース；前記電極組立体に含まれた電極タップと電気的に連結されると共に、前記シーリング部を経由して、前記電池ケースの外側方向に突出している電極リード；及び前記電極リードの上部及び下部のうち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；を含み、前記リードフィルムには、前記電池ケースの内側方向に湾入した陥没部が形成されており、前記陥没部は、前記電池ケースの外部に向かって開放されている。

前記電極リードの突出方向を基準に、前記陥没部の内側面は閉鎖されている。

前記リードフィルムの陥没部の内側面のうち少なくとも一面を覆う内側層をさらに含み得る。

前記内側層を成す素材は、前記リードフィルムを成す素材に比べて、融点が高く、且つ電解液に反応しない。

前記リードフィルムは、ポリオレフィン系の物質を含み得る。

前記内側層は、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少なくとも１つの物質を含み得る。

前記陥没部は、前記電極リード上に位置し得る。

前記リードフィルムの長さは、前記電極リードの幅よりも大きい。

前記陥没部は、前記電極リードの端部と前記リードフィルムの端部との間に位置し得る。

前記陥没部は、第１陥没部及び第２陥没部を含み、前記第１陥没部は、前記電極リードの突出方向に沿って延びており、前記第２陥没部は、前記シーリング部の長手方向に沿って延びている。

前記リードフィルムの幅は、前記シーリング部の幅よりも大きく、且つ前記電極リードの長さよりも小さい。

前記第２陥没部は、前記シーリング部の端部と前記リードフィルムの端部との間に位置し得る。

前記リードフィルムは、第１リードフィルム及び第２リードフィルムを含み、前記第１リードフィルムは、前記電極リードの上部に位置し、前記第２リードフィルムは、前記電極リードの下部に位置し得る。

前記電極リードは、前記第１リードフィルムと前記第２リードフィルムとの間に位置するが、前記第１リードフィルムと前記第２リードフィルムは、互いに連結されている。

前記第１リードフィルムと前記第２リードフィルムとのうち少なくとも１つに、前記陥没部が位置し得る。

前記リードフィルム内に湾入している前記陥没部の端部は、前記電池ケースの内側面よりも内側に位置し得る。

前記電池ケースの外部に向かって開放されている前記陥没部の端部は、前記電池ケースの外側面よりも外側に位置し得る。

前記電極リードの突出方向を基準に、前記陥没部の背面を取り囲むリードフィルムの幅が、２ｍｍ以上である。

前記陥没部の上面を取り囲むリードフィルムの厚さが、１００～３００μｍである。

前記リードフィルムのガス透過度（ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）が、６０℃で２０～６０ｂａｒｒｅｒである。

前記リードフィルムの水分浸入量が、２５℃及び５０％ＲＨで１０年間０．０２～０．２ｇである。

本発明の他の一実施例による電池モジュールは、前述した電池セルを含み得る。

実施例によれば、本発明は、電池ケースの内側方向に湾入し、電池ケースの外部に向かって開放されている陥没部が形成されたリードフィルムが付着された電極リードを含む電池セル及びそれを含む電池モジュールを提供して、電池セルの内部に発生したガスの外部排出量が向上する。

本発明の効果が、前述した効果に制限されるものではなく、言及されていない効果は、本明細書及び添付図面から当業者に明確に理解されるであろう。

従来の電池セルの上面図である。 図１におけるａ－ａ’軸に沿って切った断面図である。 本実施例による電池セルの上面図である。 図３の電池セルに含まれた電極リードの斜視図である。 図４におけるｃ－ｃ’軸に沿って切った断面図である。 図４におけるｄ－ｄ’軸に沿って切った断面図である。 図３の電池セルで電極リード部分を拡大した図面である。 図７の（ａ）におけるシーリング部の位置による電極リード部分を拡大した図面である。 図３におけるｂ－ｂ’軸に沿って切った断面図である。 図９における電池セルの内部から発生したガスが外部に排出される流れを示す図面である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の多様な実施例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、さまざまな異なる形態として具現され、ここで説明する実施例に限定されるものではない。

本発明を明確に説明するために、説明と関係ない部分は省略し、明細書の全体を通じて同一または類似した構成要素に対しては、同じ参照符号を付けた。

また、図面で示された各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜上、任意に示したので、本発明が、必ずしも示されたところに限定されるものではない。図面で多様な層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。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た。

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」とする時、これは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。

また、明細書の全体において、「平面上」とする時、これは、対象部分の上面視を意味し、「断面上」とする時、これは、対象部分を垂直に切った断面の側面視を意味する。

以下、本発明の実施例によるパウチ電池セル１００について説明する。但し、ここで、パウチ電池セル１００の両側面のうち、一側面を基準に説明されるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、他側面である場合にも、同一または類似した内容で説明される。

図３は、本実施例による電池セルの上面図である。

図３を参照すれば、本実施例による電池セル１００は、電池ケース２００、電極リード３００、及びリードフィルム４００を含む。

電池ケース２００は、電極組立体１１０が収納部２１０に装着されるが、外周辺が熱融着によって密封された構造のシーリング部２５０を含む。電池ケース２００は、樹脂層と金属層とを含むラミネートシートである。より具体的に、電池ケース２００は、ラミネートシートからなっているが、最外郭を成す外側樹脂層、物質の貫通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することができる。

また、電極組立体１１０は、ゼリーロール型（巻き取り型）、スタック型（積層型）、または複合型（スタック／フォールディング型）の構造からなり得る。より具体的に、電極組立体１１０は、正極、負極、これらの間に配される分離膜からなり得る。

以下、電極リード３００及びリードフィルム４００を中心に説明する。

図４は、図３の電池セルに含まれた電極リードの斜視図である。

図３及び図４を参照すれば、電極リード３００は、電極組立体１１０に含まれた電極タップ（図示せず）と電気的に連結されるが、シーリング部２５０を経由して電池ケース２００の外側方向に突出している。また、リードフィルム４００は、電極リード３００の上部及び下部のうち少なくとも１つで、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、熱融着時に、電極リード３００でショートの発生を防止しながらも、シーリング部２５０と電極リード３００との密封性を向上させ得る。

図５は、図４におけるｃ－ｃ’軸に沿って切った断面図である。図６は、図４におけるｄ－ｄ’軸に沿って切った断面図である。

図５及び図６を参照すれば、リードフィルム４００は、電池ケース２００の内側方向に湾入した陥没部４５０が形成されており、陥没部４５０は、電池ケース２００の外部に向かって開放されている。また、陥没部４５０は、電極リード３００の突出方向を基準に陥没部４５０の内側面が閉鎖されている。

これにより、リードフィルム４００で、電池ケース２００の内部から発生したガスが内外部の圧力差によって陥没部４５０に排出され、陥没部４５０に流入されたガスは、外部に向かって排出される。また、リードフィルム４００は、陥没部４５０が外部に向かって開放されており、陥没部４５０が電池ケース２００の内部の電解液に露出されず、パウチの気密性及び耐久性も確保できるという利点がある。また、リードフィルム４００は、陥没部４５０によってガスの透過面積が最大化されて、大量のガスを排出することができる。

また、図５及び図６を参照すれば、リードフィルム４００は、陥没部４５０の内側面のうち少なくとも一面を覆う内側層４１０をさらに含み得る。

一例として、図５の（ａ）及び図６の（ａ）を参照すれば、陥没部４５０内で内側層４１０は、リードフィルム４００の表面全体を覆う。すなわち、陥没部４５０は、開放されている面を除いた内側面全体に内側層４１０が形成されている。

これにより、リードフィルム４００は、電極リード３００の上下部のうち少なくとも何れか１つに位置した状態でシーリング部２５０と共に熱融着されるにしても、内側層４１０によって陥没部４５０が熱融着されていない状態で保存される。

他の一例として、図５の（ｂ）及び図６の（ｂ）を参照すれば、内側層４１０は、陥没部４５０の内側面のうち、上面または下面を覆う。すなわち、陥没部４５０は、互いに対面する上面及び下面のうち少なくとも一面に内側層４１０が形成されている。

これにより、リードフィルム４００は、陥没部４５０内に形成される内側層４１０を最小化しながらも、内側層４１０によって陥没部４５０が熱融着されていない状態で保存される。また、製造工程を簡易にし、コスト的に節減することができる。

より具体的に、内側層４１０は、リードフィルム４００を成す素材に比べて、融点が高い素材からなり得る。また、内側層４１０は、電池ケース２００内に含まれる電解液に反応しない素材からなり得る。これにより、内側層４１０は、前述した素材からなって、電解液と別途の反応はせずとも、高温の熱融着過程で熱融着、熱変形などが発生せず、陥没部４５０が空欄に保持される。また、電池ケース２００内の発生するガスが外部に容易に排出される。

本発明の一実施形態において、前記内側層４１０の厚さは、１００μｍ以下である。

本発明の一実施形態において、前記内側層４１０のガス透過度が、４０ｂａｒｒｅｒ以上である。例えば、前記内側層４１０の二酸化炭素透過度が、前述した範囲を満足することができる。

一例として、リードフィルム４００は、ポリオレフィン系の物質を含み、内側層４１０は、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少なくとも１つの物質を含み得る。例えば、前記内側層４１０は、前述したガス透過度値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少なくとも１つの物質を含み得る。前記ポリオレフィン系の物質は、ポリプロピレン（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ポリエチレン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、及びフッ化ポリビニリデン（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｄｉｆｌｕｏｒｉｄｅ、ＰＶＤＦ）からなる群から選択された１種以上の素材を含み得る。前記フッ素系の物質は、ポリテトラフルオロエチレン（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、及びポリフッ化ビニリデン（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｆｌｕｏｒｉｄｅ）からなる群から選択された１種以上の素材を含み得る。また、内側層４１０は、ゲッター（ｇｅｔｔｅｒ）物質を含み、ガス透過度は高めるが、水分浸入度は最小化することができる。一例として、前記ゲッター物質は、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、シリカ（ＳｉＯ_２）などであるが、これに限定されるものではなく、水（Ｈ_２Ｏ）と反応する物質であれば、使われる。

前記内側層４１０は、前記リードフィルム４００と内側層４１０との間に接着素材を備えるか、リードフィルム４００と共に押出されてリードフィルム４００と接着することができる。前記接着素材は、アクリル系を含み得る。特に、前記内側層４１０がリードフィルム４００と共に押出される場合、内側層４１０のガス透過度が、４０ｂａｒｒｅｒ以上である。

図４ないし図６を参照すれば、リードフィルム４００は、第１リードフィルム及び第２リードフィルムを含み、前記第１リードフィルムは、電極リード３００の上部に位置し、前記第２リードフィルムは、電極リード３００の下部に位置し得る。この際、電極リード３００は、前記第１リードフィルムと前記第２リードフィルムとの間に位置した状態でシーリング部２５０と共に熱融着されて、前記第１リードフィルムと前記第２リードフィルムは、互いに連結されている。

これにより、リードフィルム４００は、電極リード３００の側面の外部への露出を防止しながらも、シーリング部２５０と電極リード３００との密封性を向上させ得る。

一例として、リードフィルム４００で、陥没部４５０は、前記第１リードフィルムと前記第２リードフィルムとのうち少なくとも１つに陥没部４５０が位置し得る。より具体的に、リードフィルム４００で、陥没部４５０は、電極リード３００を基準に、前記第１リードフィルムまたは前記第２リードフィルムに形成されているか、陥没部４５０は、電極リード３００を基準に、前記第１リードフィルム及び前記第２リードフィルムにいずれも形成されている。但し、陥没部４５０の個数は、前述した内容に限定されず、リードフィルム４００内で適切な個数で形成されている。

これにより、リードフィルム４００に形成されている陥没部４５０の個数を調節して、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、陥没部４５０の個数を最小化して、製造工程を簡易にし、コスト的に節減することができる。

図７は、図３の電池セルで電極リード部分を拡大した図面である。図８は、図７の（ａ）におけるシーリング部の位置による電極リード部分を拡大した図面である。

図７を参照すれば、リードフィルム４００で、陥没部４５０は、電極リード３００を基準に多様な位置に形成されている。

一例として、図７の（ａ）のように、リードフィルム４００で、陥没部４５０は、電極リード３００上に位置し得る。より具体的に、陥没部４５０は、電極リード３００の中心部と対応する位置に形成されている。

他の一例として、図７の（ｂ）のように、リードフィルム４００の長さは、電極リード３００の幅よりも大きく、陥没部４５０は、電極リード３００の端部とリードフィルム４００の端部との間に位置し得る。ここで、リードフィルム４００の長さは、電極リード３００の突出方向と直交する方向でリードフィルム４００の一端と他端との距離の最大値を意味し、電極リード３００の幅は、電極リード３００の突出方向と直交する方向で電極リード３００の一端と他端との距離の最大値を意味する。言い換えれば、リードフィルム４００で、陥没部４５０は、電極リード３００を回避した位置に形成されている。但し、陥没部４５０の位置は、前述した内容に限定されず、リードフィルム４００内で適切な位置に形成されている。

これにより、リードフィルム４００に形成されている陥没部４５０の位置を調節して、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、陥没部４５０の位置によって、陥没部４５０のサイズを調節して、製造工程を簡易にし、コスト的に節減することができる。

図７を参照すれば、リードフィルム４００で、陥没部４５０は、多様な形状に形成されている。

一例として、陥没部４５０は、第１陥没部４５１及び第２陥没部４５５を含み、第１陥没部４５１は、電極リード３００の突出方向に沿って延びており、第２陥没部４５５は、シーリング部２５０の長手方向に沿って延びている。ここで、シーリング部２５０の長手方向とは、電極リード３００の突出方向と直交する方向を称する。

ここで、リードフィルム４００の幅は、シーリング部２５０の幅よりも大きいが、電極リード３００の長さよりも小さい。ここで、リードフィルム４００の幅は、電極リード３００の突出方向でのリードフィルムの一端と他端との距離の最大値を意味する。

シーリング部２５０の幅は、電極リード３００の突出方向でのシーリング部２５０の一端と他端と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の突出方向での電極リード３００の一端と他端との距離の最大値を意味する。この際、第２陥没部４５５は、シーリング部２５０の端部とリードフィルム４００の端部との間に位置し得る。他の一例として、陥没部４５０は、リードフィルム４００と類似した四角形状を有し得る。但し、陥没部４５０の形状は、前述した内容に限定されず、リードフィルム４００内で適切な形状に形成されている。

これにより、リードフィルム４００に形成されている陥没部４５０の形状を調節して、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、陥没部４５０の形状を異ならせて、製造工程を簡易にし、コスト的に節減することができる。

図８を参照すれば、リードフィルム４００で、陥没部４５０が外部に向かって開放されている端部は、リードフィルム４００の端部に隣接して形成されており、内部に向かって湾入している端部は、シーリング部２５０の端部とリードフィルム４００の端部との間に位置し得る。また、陥没部４５０で内部に向かって湾入している端部は、シーリング部２５０の端部と所定の距離ほど離隔しているか、隣接して位置し得る。

一例として、図８の（ａ）及び図８の（ｂ）を比較すれば、リードフィルム４００と接するシーリング部２５０の位置が変更されるにしても、陥没部４５０で内部に向かって湾入している端部に及ぼす影響がないことを確認することができる。

これにより、本実施例において、熱融着工程上から発生するリードフィルム４００とシーリング部２５０との位置による誤差範囲内で、陥没部４５０で内部に向かって湾入している端部が、電池ケース２００を基準に内側に位置する面積を均一に保持することができ、電池ケース２００内のガスが陥没部４５０内に流入及び外部に排出される面積も均一に保持される。これにより、陥没部４５０によるガス排出効果も保持されるという利点がある。

図９は、図３におけるｂ－ｂ’軸に沿って切った断面図である。

図９を参照すれば、リードフィルム４００内に湾入している陥没部４５０の端部は、電池ケース２００の内側面よりも内側に位置し得る。ここで、電池ケース２００の内側面とは、電池ケース２００のシーリング部２５０の電池内側端部を意味するものである。また、電池ケース２００の外部に向かって開放されている陥没部４５０の端部は、電池ケース２００の外側面よりも外側に位置し得る。ここで、電池ケース２００の外側面とは、電池ケース２００のシーリング部２５０の電池外側端部を意味するものである。

これにより、リードフィルム４００は、陥没部４５０の面積を最大化して大量のガスを排出することができる。

図９を参照すれば、陥没部４５０の上面を取り囲むリードフィルム４００の厚さ（Ｈ）が、１００～３００μｍ、または１００～２００μｍである。陥没部４５０の上面を取り囲むリードフィルム４００の厚さ（Ｈ）が、前述した範囲を満足する場合、電池ケース２００の内部のガスが外部に排出されることがさらに容易である。

図９を参照すれば、電極リード３００の突出方向を基準に、陥没部４５０の背面を取り囲むリードフィルム４００の幅（Ｗ）が、２ｍｍ以上、または２～３ｍｍである。ここで、前記陥没部４５０の背面を取り囲むリードフィルム４００の幅は、陥没部４５０の湾入した端部とリードフィルム４００の電池ケース２００の内側端部との距離の最大値を意味する。前記陥没部４５０の背面を取り囲むリードフィルム４００の幅（Ｗ）が、前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部に排出される過程でリードフィルム４００が破れる現象を防止することがさらに容易である。

図１０は、図９における電池セルの内部から発生したガスが外部に排出される流れを示す図面である。

図１０を参照すれば、電池セル１００の内部から発生したガスは、リードフィルム４００の陥没部４５０に向かって排出される。ここで、電池セル１００の内部の圧力は、陥没部４５０の内部の圧力よりも高く、これによる圧力差がガスの推進力（ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）として作用する。ここで、陥没部４５０は、外部に向かって開放されており、陥没部４５０の内部の圧力は、外部の圧力と同一である。

これにより、電池セル１００の内部から発生したガスは、陥没部４５０に向かって排出され、陥没部４５０に流入されたガスは、外部に向かって容易に排出される。また、電池セル１００の内部から発生したガスの外部排出量も増加する。

本発明の一実施形態において、前記リードフィルム４００のガス透過度が、６０℃で２０～６０ｂａｒｒｅｒ、または３０～４０ｂａｒｒｅｒである。例えば、前記リードフィルム４００の二酸化炭素透過度が、前述した範囲を満足することができる。また、リードフィルム４００の厚さ２００μｍの基準にガス透過度が６０℃で前述した範囲を満足することができる。前記リードフィルム４００のガス透過度が、前述した範囲を満足する場合、二次電池の内部で発生するガスの排出がさらに効果的である。

本明細書において、ガス透過度は、ＡＳＴＭ Ｆ２４７６－２０で測定することができる。

本発明の一実施形態において、前記リードフィルム４００の水分浸入量が、２５℃及び５０％ＲＨで１０年間０．０２～０．２ｇ、または０．０２～０．０４ｇ、または０．０６ｇ～０．１５ｇである。前記リードフィルム４００の水分浸入量が、前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入を防止することがさらに効果的である。

本発明の一実施形態において、前記リードフィルム４００が、ガス透過度が６０℃で２０～６０ｂａｒｒｅｒでありながら、水分浸入量が２５℃及び５０％ＲＨで１０年間０．０２～０．２ｇである。前記リードフィルム４００のガス透過度及び水分浸入量が、前述した範囲を満足する場合、二次電池の内部で発生するガスを排出しながら、外部からの水分浸入を防止することがさらに効果的である。

前記リードフィルム４００の水分浸入量は、ＡＳＴＭ Ｆ １２４９方式を採択して測定することができる。この際、ＭＣＯＯＮ社から公式認証された装備を使用して測定することができる。

本発明の一実施形態において、前記リードフィルム４００が、ポリオレフィン（Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ）系樹脂を含み得る。例えば、前記リードフィルム４００が、前述したガス透過度及び／または水分浸入量値を満足するポリオレフィン系樹脂を含み得る。前記ポリオレフィン系樹脂は、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びフッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる群から選択された１種以上の素材を含み得る。前記リードフィルム４００がポリプロピレンを含みながら、前記リードフィルム４００のガス透過度が、６０℃で２０～６０ｂａｒｒｅｒである。また、水分浸入量が、０．０６～０．１５ｇである。この場合、二次電池の内部で発生するガスの排出がさらに効果的であり、かつ外部からの水分浸入の防止にも容易である。

また、リードフィルム４００は、前述した素材からなって、電池セル１００の気密性を保持することができ、内部電解液の漏液も防止することができる。

一例として、陥没部４５０は、電池セル１００の内部のガスによって、図９と比較する時、上下部に向けて一部膨張することもある。但し、本実施例の場合、陥没部４５０が外部に開放されており、膨張の程度が相対的に少なく、これによる部品の変形も少ない。

本発明の他の一実施例による電池モジュールは、前述した電池セルを含む。一方、本実施例による電池モジュールは、１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良い。

前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可能である。このようなデバイスには、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に適用可能であるが、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することが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。

以上、本発明の望ましい実施例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、次の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用し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ものである。

１０ 電池セル
１１ 電極組立体
２０ 電池ケース
２１ 収納部
２５ シーリング部
３０ 電極リード
４０ リードフィルム
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
４１０ 内側層
４５０ 陥没部
４５１ 第１陥没部
４５５ 第２陥没部

Claims (20)

1. 電極組立体が装着される収納部と、該収納部の外周辺が熱融着によって密封されて形成されるシーリング部と、を含む電池ケースと、
   前記電極組立体に含まれた電極タップと電気的に連結されると共に、前記シーリング部を経由して、前記電池ケースの外側方向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うち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は、前記電池ケースの内側方向に湾入した陥没部が形成されており、
   前記陥没部は、前記電池ケースの外部に向かって開放され、
   前記リードフィルム内に湾入している前記陥没部の端部は、前記電池ケースの内側面よりも内側に位置しており、
   前記電池ケースの外部に向かって開放されている前記陥没部の端部は、前記電池ケースの外側面よりも外側に位置しており、
   前記リードフィルムは、前記電極リードの突出方向における前記陥没部の背面及び前記陥没部の上面を取り囲み、
   前記電池ケースの内部で発生したガスが内外部の圧力差によって前記リードフィルムを透過して前記陥没部に流入し、外部に向かって排出される、電池セル。
2. 前記陥没部の内側面は全面が閉鎖されている、請求項１に記載の電池セル。
3. 前記リードフィルムの前記陥没部の前記内側面のうち少なくとも一面を覆う内側層をさらに含む、請求項２に記載の電池セル。
4. 前記内側層を成す素材は、前記リードフィルムを成す素材に比べて、融点が高く、且つ電解液に反応しない、請求項３に記載の電池セル。
5. 前記内側層は、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少なくとも１つの物質を含む、請求項３または４に記載の電池セル。
6. 前記リードフィルムは、ポリオレフィン系の物質を含む、請求項１～５の何れか一項に記載の電池セル。
7. 前記陥没部は、前記電極リード上に位置する、請求項１～６の何れか一項に記載の電池セル。
8. 前記リードフィルムの長さは、前記電極リードの幅よりも大きい、請求項１～７の何れか一項に記載の電池セル。
9. 前記陥没部は、前記電極リードの端部と前記リードフィルムの端部との間に位置する、請求項８に記載の電池セル。
10. 前記陥没部は、第１陥没部及び第２陥没部を含み、
    前記第１陥没部は、前記電極リードの突出方向に沿って延びており、
    前記第２陥没部は、前記シーリング部の長手方向に沿って延びている、請求項１～９の何れか一項に記載の電池セル。
11. 前記リードフィルムの幅は、前記シーリング部の幅よりも大きく、且つ前記電極リードの長さよりも小さい、請求項１０に記載の電池セル。
12. 前記第２陥没部は、前記シーリング部の端部と前記リードフィルムの端部との間に位置する、請求項１１に記載の電池セル。
13. 前記リードフィルムは、第１リードフィルム及び第２リードフィルムを含み、
    前記第１リードフィルムは、前記電極リードの上部に位置し、
    前記第２リードフィルムは、前記電極リードの下部に位置する、請求項１～１２の何れか一項に記載の電池セル。
14. 前記電極リードは、前記第１リードフィルムと前記第２リードフィルムとの間に位置し、
    前記第１リードフィルムと前記第２リードフィルムは、互いに連結されている、請求項１３に記載の電池セル。
15. 前記第１リードフィルムと前記第２リードフィルムとのうち少なくとも一方に、前記陥没部が位置する、請求項１３に記載の電池セル。
16. 前記陥没部の前記背面を取り囲む前記リードフィルムの、前記電極リードの突出方向における幅が、２ｍｍ以上である、請求項１～１５の何れか一項に記載の電池セル。
17. 前記陥没部の前記上面を取り囲む前記リードフィルムの厚さが、１００～３００μｍである、請求項１～１６の何れか一項に記載の電池セル。
18. 前記リードフィルムのガス透過度が、６０℃で２０～６０ｂａｒｒｅｒである、請求項１～１７の何れか一項に記載の電池セル。
19. 前記リードフィルムの水分浸入量が、２５℃及び５０％ＲＨで１０年間０．０２～０．２ｇである、請求項１～１８の何れか一項に記載の電池セル。
20. 請求項１～１９の何れか一項に記載の電池セルを含む、電池モジュール。