KR20190054734A - Secondary battery - Google Patents
Secondary battery Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190054734A KR20190054734A KR1020170151650A KR20170151650A KR20190054734A KR 20190054734 A KR20190054734 A KR 20190054734A KR 1020170151650 A KR1020170151650 A KR 1020170151650A KR 20170151650 A KR20170151650 A KR 20170151650A KR 20190054734 A KR20190054734 A KR 20190054734A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- negative electrode
- separator
- electrode plate
- positive electrode
- winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 88
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000008274 jelly Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 abstract 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 47
- -1 chalcogenide compounds Chemical class 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 8
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 7
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 7
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910032387 LiCoO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013244 LiNiMnO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003005 LiNiO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002097 Lithium manganese(III,IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
-
- H01M2/021—
-
- H01M2/0275—
-
- H01M2/0287—
-
- H01M2/263—
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode assembly and a secondary battery including the same.
이차 전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 저용량의 이차 전지는 스마트폰, 피처폰, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량의 이차 전지는 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원 및 전력 저장용 전지 등으로 널리 사용되고 있다.A secondary battery is a battery that can be charged and discharged unlike a non-rechargeable primary battery. The secondary battery of low capacity is used for portable electronic devices such as smart phones, feature phones, notebook computers, digital cameras and camcorders, and the secondary battery of large capacity is used for motor driving power for electric vehicles and hybrid electric vehicles, And so on.
이러한 이차 전지는 양극 및 음극으로 이루어지는 전극 조립체, 이를 수용하는 케이스, 전극 조립체에 연결되는 전극 단자 등을 포함한다. 케이스는 그 형상에 따라 원형, 각형 및 파우치형 등으로 구분할 수 있다. 이 중, 파우치형 이차 전지는 다양한 형상으로 변형이 용이하고 중량이 작은 라미네이트 외장재로 형성될 수 있다.Such a secondary battery includes an electrode assembly composed of an anode and a cathode, a case accommodating the same, and an electrode terminal connected to the electrode assembly. The case can be classified into a circle, a square, and a pouch type according to its shape. Among them, the pouch type secondary battery can be formed into a laminate outer cover material which is easily deformed into various shapes and has a small weight.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.The above-described information disclosed in the background of the present invention is only for improving the understanding of the background of the present invention, and thus may include information not constituting the prior art.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 세퍼레이터가 음극판보다 적어도 하나의 단측면을 감싸도록 연장되어, 라운드진 단측면이 열 수축시 세퍼레이터를 잡아주는 역할을 하여, 열수축 시에도 음극판과 양극판 사이를 전기적으로 분리하여 안전성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a separator that extends over at least one side surface of a negative electrode plate so that the rounded side surface serves to hold the separator during heat shrinkage, And an electrode assembly and a secondary battery including the electrode assembly, which can prevent the safety from being deteriorated by electrically separating the negative electrode plate and the positive electrode plate during heat shrinkage.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지는 양극탭이 부착된 양극판과, 음극탭이 부착된 음극판 및, 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 개재되며 바인더를 갖는 세퍼레이터를 포함하고, 상기 양극판, 상기 세퍼레이터 및 상기 음극판의 적층체가 권취 선단부터 젤리롤 형태로 권취되어 상기 세퍼레이터의 바인더에 의해 열융착된 전극 조립체는, 권취되면서 형성된 면인 측면이 평평하고 서로 평행한 2개의 장측과 상기 2개의 장측면 사이를 각각 연결하며 라운드진 곡면인 2개의 단측면을 가지며, 상기 음극판의 권취 종단과 상기 세퍼레이터의 권취 종단은 서로 다른 장측면과 인접할 수 있다. In order to accomplish the above object, an electrode assembly and a secondary battery including the same according to the present invention includes a positive electrode plate having a positive electrode tab, a negative electrode plate having a negative electrode tab, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, Wherein the laminated body of the positive electrode plate, the separator, and the negative electrode plate is wound in a jelly roll form from the winding end and thermally fused by the binder of the separator, the two side surfaces being flat and parallel to each other, And two short sides which are rounded curved surfaces, respectively, and the winding end of the negative electrode plate and the winding end of the separator may be adjacent to different long side surfaces.
상기 세퍼레이터는 권취 종단이 상기 음극판의 권취 종단으로부터 더 연장되어 상기 전극 조립체의 적어도 하나의 단측면을 더 감싸는 연장부를 갖으며, 상기 연장부는 13mm이상일 수 있다. The separator may have an extension portion that extends further from the winding end of the negative electrode plate and further surrounds at least one of the side surfaces of the electrode assembly, and the extension portion may be 13 mm or more.
상기 연장부는 상기 음극판의 권취 종단으로부터 상기 단측면까지 연장된 제1길이와, 상기 단측면을 감싸는 길이 및, 상기 단측면으로부터 상기 세퍼레이터의 권취 종단으로까지 연장된 제2길이의 합으로 이루어질 수 있다. The extension may comprise a first length extending from the winding end of the negative plate to the short side, a length enclosing the short side, and a second length extending from the short side to the winding end of the separator .
상기 제1길이 및 제2길이는 상기 양극 탭 및 상기 음극탭과 상기 장측면에서 본 평면상 중첩되지 않을 수 있다. The first length and the second length may not overlap the plan viewed from the side of the positive electrode tab and the negative electrode tab.
상기 양극탭과 상기 음극탭은 권취 선단 영역에 접착되어, 상기 전극 조립체의 권취 중심부에 위치할 수 있다. The positive electrode tab and the negative electrode tab may be adhered to the winding front end region and positioned at the winding center portion of the electrode assembly.
또한 본 발명에 의한 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지는 양극탭이 부착된 양극판과, 음극탭이 부착된 음극판 및, 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 개재되고 바인더를 갖는 세퍼레이터를 포함하고, 상기 양극판, 상기 세퍼레이터 및 상기 음극판의 적층체가 권취 선단부터 젤리롤 형태로 권취되어 상기 세퍼레이터의 바인더에 의해 열융착된 전극 조립체 및, 내부 공간을 구비하고, 상기 내부 공간에 상기 전극 조립체와 전해액이 수용되며, 상기 양극탭과 상기 음극탭을 외부로 인출시킨 라미네이트 외장재를 포함하며, 상기 전극 조립체는 권취되면서 형성된 면인 측면이 평평하고 서로 평행한 2개의 장측과 상기 2개의 장측면 사이를 각각 연결하며 라운드진 곡면인 2개의 단측면을 가지고, 상기 세퍼레이터는 권취 종단이 상기 음극판의 권취 종단으로부터 더 연장되어, 상기 전극 조립체의 적어도 하나의 단측면을 더 감싸는 연장부를 갖을 수 있다. Also, the electrode assembly and the secondary battery including the same according to the present invention include a positive electrode plate having a positive electrode tab, a negative electrode plate having a negative electrode tab, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, An electrode assembly having an electrode assembly and an internal space in which a laminate of the separator and the negative electrode plate is wound in a jelly roll form from the winding end and thermally fused by a binder of the separator, and the internal space, the electrode assembly and the electrolyte are accommodated in the internal space, Wherein the electrode assembly includes a positive electrode tab and a negative electrode tab drawn out to the outside, wherein the electrode assembly includes two long sides parallel to each other, the sides being flat and parallel to each other, Wherein the separator has two short side surfaces, Are extended from the end, more surrounding the at least one short side of the electrode assembly can have an extension.
상기 연장부는 상기 음극판의 권취 종단으로부터 상기 단측면까지 연장된 제1길이와, 상기 단측면을 감싸는 길이 및, 상기 단측면으로부터 상기 세퍼레이터의 권취 종단으로까지 연장된 제2길이의 합으로 이루어질 수 있으며, 상기 연장부는 13mm이상일 수 있다. The extending portion may include a first length extending from the winding end to the short side of the negative plate, a length surrounding the short side, and a second length extending from the short side to the winding end of the separator , The extension may be 13 mm or more.
상기 제1길이 및 제2길이는 상기 양극 탭 및 상기 음극탭과 상기 장측면에서 본 평면상 중첩되지 않을 수 있다. The first length and the second length may not overlap the plan viewed from the side of the positive electrode tab and the negative electrode tab.
상기 양극판은 상기 세퍼레이터의 권취 종단으로부터 더 연장되며, 상기 전극 조립체의 최 외측에 위치할 수 있다.The positive electrode plate further extends from the winding end of the separator and may be located at the outermost side of the electrode assembly.
본 발명에 의한 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지는 세퍼레이터가 음극판보다 적어도 하나의 단측면을 감싸도록 연장되어, 라운드진 단측면이 열 수축시 세퍼레이터를 잡아주는 역할을 하여, 열수축 시에도 음극판과 양극판 사이를 전기적으로 분리하여 안전성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.The electrode assembly and the secondary battery including the separator according to the present invention are characterized in that the separator extends so as to surround at least one side surface of the negative electrode plate so that the rounded side surface serves to hold the separator during heat shrinking, So that the safety can be prevented from deteriorating.
도 1a은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지를 도시한 분해 사시도, 평면도 및 부분 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 전극조립체의 권취 말단이 권취 되기 이전을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지 중에서 전극조립체가 권취 후를 도시한 단면도이다. 1A is an exploded perspective view, a plan view, and a partial perspective view of a secondary battery according to various embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a state before a winding end of an electrode assembly is wound in a secondary battery according to various embodiments of the present invention. FIG.
3 is a cross-sectional view illustrating an electrode assembly after rewinding in a secondary battery according to various embodiments of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.In the following drawings, thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings. As used herein, the term " and / or " includes any and all combinations of one or more of the listed items. In the present specification, the term " connected " means not only the case where the A member and the B member are directly connected but also the case where the C member is interposed between the A member and the B member and the A member and the B member are indirectly connected do.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise " and / or " comprising " when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these members, components, regions, layers and / It is obvious that no. These terms are only used to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용된다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소는 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다. It is to be understood that the terms related to space such as "beneath," "below," "lower," "above, But is used for an easy understanding of other elements or features. Terms related to such a space are for easy understanding of the present invention depending on various process states or use conditions of the present invention, and are not intended to limit the present invention. For example, if an element or feature of the drawing is inverted, the element described as "lower" or "below" will be "upper" or "above." Thus, " below " is a concept covering " upper " or " lower ".
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지의 분해 사시도, 평면도 및 부분 사시도가 도시되어 있다.Referring to FIGS. 1A to 1C, an exploded perspective view, a plan view, and a partial perspective view of a secondary battery according to various embodiments of the present invention are shown.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지(100)는 전극 조립체(110) 및 라미네이트 외장재(120)를 포함한다.1A through 1C, a
전극 조립체(110)는 음극판(111)(또는 제1전극판), 양극판(112)(또는 제2전극판) 및 음극판(111)과 양극판(112) 사이에 개재되는 세퍼레이터(113)(또는 분리막)를 포함할 수 있다. 이러한 전극 조립체(110)는 음극판(111)과 세퍼레이터(113) 및 양극판(112)의 적층제를 젤리롤 형태로 권취하여 형성될 수 있다.The
음극판(111)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리 또는 니켈 호일이나 메쉬로 이루어진 음극 집전판의 양면에 코팅된 음극 활물질층을 포함한다. 여기서 음극 활물질층은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 탄소 계열 물질, Si, Sn, 틴 옥사이드, 틴 합금 복합체, 전이 금속 산화물, 리튬 금속 나이트라이트 또는 금속 산화물 등이 사용될 수 있다. 음극 집전판에 음극 활물질층이 형성되지 않은 음극 무지부에는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 대략 평평한 음극탭(114)이 고정(예를 들면, 용접)될 수 있다. 즉, 음극탭(114)의 일단은 음극 무지부에 전기적으로 연결되며, 타단은 외부로 돌출 및 연장될 수 있다. 또한, 음극탭(114)에는 절연 부재(114a)가 부착되어, 음극탭(114)이 라미네이트 외장재(120)와 쇼트되는 것을 방지할 수 있다. The
양극판(112)은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면 알루미늄 호일(foil) 또는 메쉬로 이루어진 양극 집전판의 양면에 코팅된 양극 활물질층을 포함한다. 여기서 양극 활물질층은, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 칼코게나이트(chalcogenide) 화합물이 사용될 수 있으며, 일례로, LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiNiMnO2 등의 복합 금속 산화물들이 사용될 수 있다. 양극 집전판에 양극 활물질층이 형성되지 않은 양극 무지부에는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 양극탭(115)이 고정(예를 들면, 용접)될 수 있다. 또한, 양극탭(115)에는 절연 부재(115a)가 부착되어, 양극탭(115)이 라미네이트 외장재(120)와 쇼트되는 것을 방지할 수 있다.The
세퍼레이터(113)는 음극판(111)과 양극판(112) 사이에 개재되어 음극판(111)과 양극판(112)의 전기적 쇼트를 방지한다. 실질적으로 세퍼레이터(113)는 한쌍이 구비되며, 이러한 한쌍의 세퍼레이터(113) 사이에 음극판(111)이 협지된 형태를 한다. 또한, 세퍼레이터(113)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 다공성 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어질 수 있다. 세퍼레이터(113)는 음극판(111)과 양극판(112) 간의 전기적 쇼트를 방지하기 위해 음극판(111) 및 양극판(112) 보다 폭을 넓게 형성할 수 있다. 이러한 세퍼레이터(113)는 아래에서 다시 설명하기로 한다.The
라미네이트 외장재(120)는 전극 조립체(110)를 수용하며, 전극 조립체(110)의 외주연을 실링하여 형성된다. 라미네이트 외장재(120)는 실질적으로 제1외장부(121)와 제1외장부(121)에 일단이 연결되고 전극 조립체(110)를 수용할 수 있도록 일정 깊이의 리세스(123)를 갖는 제2외장부(122)를 포함한다. The
더불어, 전극 조립체(110)의 외주연에 상응하는 제1,2외장부(121,122)의 둘레(124)가 상호간 열융착됨으로써, 대략 파우치 또는 포켓 타입의 라미네이트 외장재(120)의 내측에 전극 조립체(110)가 수용된다.In addition, the
즉, 라미네이트 외장재(120)는 일체로 형성된 사각 판상의 라미네이트 외장재(120)를 한 변의 길이 방향을 기준으로 중간을 절곡하여, 제1외장부(121)와 제2외장부(122)를 이루도록 형성된다. 제2외장부(122)에는 프레스(press) 또는 드로잉(drawing) 가공 등을 통해 전극 조립체(110)가 수용될 수 있는 일정 깊이의 리세스(123)가 형성되고, 리세스(123)의 외주연에 제1외장부(121)와의 실링을 위한 실링부(124)가 형성된다. 실링부(124)는 제1외장부(121)와 제2외장부(122)가 일체로 접하여 있는 한 변과 나머지 세변을 따라서 모두 형성될 수 있다. That is, the
또한, 제2외장부(122)는 제1외장부(121)로부터 멀어지는 네개의 연장 영역(125,126)과, 이러한 네개의 연장 영역(125,126)에 연결되는 동시에 리세스(123)의 바닥이 되는 평평 영역(128)을 포함한다. 여기서, 네개의 연장 영역(125,126) 중 상대적으로 긴 영역을 장변 연장 영역(125)으로, 상대적으로 짧은 영역을 단변 연장 영역(126)으로 정의할 수 있다.The
전극 조립체(110)의 음극탭(114)과 양극탭(115)은 제1외장부(121)와 제2외장부(122)가 융착된 실링부(124)를 통하여 외부로 인출된다. 이때, 음극탭(114) 및 양극탭(115)에 형성된 절연 부재(114a,115b)가 실링부(124)에 함께 실링 된다. 즉, 절연 부재(114a,115b)는 음극탭(114) 및 양극탭(115)과 실링부(124)가 접촉하는 부분에 개재되어 음극탭(114) 및 양극탭(115)이 라미네이트 외장재(120)와 전기적으로 쇼트되는 것을 방지한다.The
라미네이트 외장재(120)는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 제1절연층(120a), 금속층(120b) 및 제2절연층(120c)을 갖는 다층 구조로 형성될 수 있다. 물론, 이밖에도 다양한 접착층이나 기능층이 더 추가될 수 있으나, 본 발명의 요지를 흐리지 않도록, 이에 대한 설명은 생략한다.The
제1절연층(120a)은 라미네이트 외장재(120)의 내측면으로, 절연성 및 열접착성을 가지는 물질로 형성된다. 또한, 제1절연층(120a)은 금속층(120b)의 일면에 형성되며, 전극 조립체(110)와 대향하는 라미네이트 외장재(120)의 내측면을 이룬다. 제1절연층(120a)은, 한정하는 것은 아니지만, 전해액 등과 반응하지 않는 캐스티드 폴리프로핀렌(Casted Polypropylene:CPP) 또는 그 등가물로 형성될 수 있다. 제2외장부(122)의 리세스(123)에 전극 조립체(110)를 수용하고 제1외장부(121)로 덮으면, 라미네이트 외장재(120)의 제1절연층(120a)이 서로 접촉하게 된다. 따라서, 실링부(124)를 열융착시키면, 제1절연층(120a)이 서로 접착되어 라미네이트 외장재(120)가 밀봉된다.The first insulating
금속층(120b)은 제1절연층(120a)과 제2절연층(120c) 사이에 개재되어 있으며, 외부로부터 수분과 산소가 유입되는 것을 막고, 만약 라미네이트 외장재(120)의 내부에 전해액이 채워진다면, 이의 외부 유출을 방지하는 역할을 한다. 또한, 금속층(120b)은 라미네이트 외장재(120)의 기계적 강도를 유지하는 역할을 한다. 일반적으로 금속층(120b)은, 한정하는 것은 아니지만, 알루미늄, 알루미늄 합금, 철, 철 합금으로 형성될 수 있다.The
제2절연층(120c)은 라미네이트 외장재(120)의 외측면으로, 외부 전자기기와의 기계적, 화학적 충격을 완화하는 역할을 한다. 또한, 제2절연층(120c)은 금속층(120b)의 타면에 형성되며, 라미네이트 외장재(120)의 외측면을 이룬다. 제2절연층(120c)은, 한정하는 것은 아니지만, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리부틸렌 나프탈레이트(PBN) 또는 그 등가물로 형성될 수 있다.The second
한편, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지(100)의 라미네이트 외장재(120)중 제2외장부(122)는 제1외장부(121)로부터 멀어지는 방향으로 연장된 다수의 연장 영역(125,126,127)과, 다수의 연장 영역(125,126,127)에 연결되고 제1외장부(121)와 대략 평행한 평평 영역(128)을 포함할 수 있다.The
여기서, 다수의 연장 영역(125,126,127)과 하나의 평평 영역(128)이 실질적으로 전극 조립체(110)를 수용하는 리세스(123)를 정의할 수 있다. 더욱이, 다수의 연장 영역 중 2개의 연장 영역은 상대적으로 긴 장변 연장 영역(125)으로 정의될 수 있고, 나머지 2개의 연장 영역은 상대적으로 짧은 단변 연장 영역(126)으로 정의될 수 있으며, 또한 장변 연장 영역(125)과 단변 연장 영역(126) 사이의 코너는 코너 연장 영역(127)으로 정의될 수 있다.Here, a plurality of
도 2를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지(100) 중에서 전극 조립체(110)의 권취 말단이 권취 되기 이전을 도시한 평면도가 도시되어 있다. 또한 도 3을 참조하면 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이차 전지(100) 중에서 전극 조립체(110)가 권취 후를 도시한 단면도가 도시되어 있다. 도 2에 도시된 전극 조립체(110)는 음극판(111)과 세퍼레이터(113) 및 양극판(112)의 적층제가 권취 선단부터 젤리롤 형태로 권취되는 공정 중에서, 권취 종단으로부터 대략 1턴(turn)이 권취 되기 이전을 도시한 것이다. 도 2에서 전극 조립체(110)는 좌측에 권취 선단부터 권취된 젤리롤 형태(100J)를 가지며, 우측 끝단이 권취 종단이다. 도 3에 도시된 전극 조립체(110)는 음극판(111), 세퍼레이터(113a,113b) 및 양극판(112)가 상호간 이격된 것으로 도시하였으나, 이는 본 발명의 용이한 이해를 위해 도시한 것으로, 실질적으로 권취된 전극 조립체(110)에서 음극판(111), 세퍼레이터(113a,113b) 및 양극판(112)은 상호간 밀착되어 있다.Referring to FIG. 2, a plan view of the
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지(100)의 전극 조립체(110)는 권취 선단 영역에 음극탭(114)이 형성된 음극판(111)과, 음극판(111)의 양면을 덮는 한쌍의 세퍼레이터(113a, 113b)와, 권취 선단 영역에 양극탭(115)이 형성된 양극판(112)을 포함한다.2 and 3, an
여기서, 권취 선단 영역은 전극 조립체(110)의 권취 공정 중 권취가 시작되는 영역을 의미하고, 권취 종단 영역은 전극 조립체(110)의 권취 공정 중 권취가 종단되는 영역을 의미한다. 또한 권취 선단은 전극 조립체(110)의 권취 공정 중 권취가 시작되는 영역의 끝단을 의미하고, 권취 종단은 전극 조립체(110)의 권취 공정 중 권취가 끝나는 영역의 끝단을 의미한다. 따라서, 권취 선단 영역의 음극탭(114)과 양극탭(115)은 권취된 전극 조립체(110)에서 대체로 권취 중심부(또는 내부 중심)에 위치된다. 더불어, 권취 종단 영역은 대체로 전극 조립체(110)의 최외곽에 위치된다.Here, the winding front end region refers to a region where winding begins during the winding process of the
또한 전극 조립체(110)는 측면으로 평평하며 서로 평행한 2개의 장측면(110a, 110b)과 두 개의 장측면(110a, 110b) 사이를 연결하는 2개의 단측면(라운드부)(110c, 110d)을 구비한다. 여기서 측면은 전극 조립체(110)가 권취되면서 형성된 면을 의미한다. 이때 음극탭(114) 및 양극탭(115)이 돌출된 면이 상면(110e)이 되고, 상면(110e)의 반대면이 하면(110f)이 되며, 그 반대도 가능하다. 여기서, 2개의 단측면(110c, 110d)은 전극 조립체(110) 권취에 의해 형성된 라운드진 곡면이 된다. 즉, 전극 조립체(110)의 측면은 평평한 제1장측면(110a)과, 제1장측면(110a)의 반대면인 제2장측면(110b)과, 제1장측면(110a)과 제2장측면(110b)의 양측 끝단을 각각 연결하며 곡면으로 이루어진 제1단측면(110c)과 제2단측면(110d)을 포함하여 이루어진다. 여기서 제1단측면(110c)은 권취시 제1장측면(110a)에서 제2장측면(110b)으로 가는 방향에 있는 단측면을 의미하고, 제2단측면(110d)은 권취시 제2장측면(110b)에서 제1장측면(110a)으로 가는 방향에 있는 단측면을 의미한다. The
전극 조립체(110) 중 음극판(111), 양극판(112) 및 세퍼레이터(113a,113b)에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다. 이하에서 설명되는 전극 조립체(110)는 본 발명의 이해를 위한 일례에 불과하며, 탭, 활물질층(활물질 코팅부) 및/또는 무지부(활물질 비코팅부)의 형성 위치는 이차 전지의 특성에 따라 다양하게 변경됨을 이해해야 한다.The
음극판(111)은 음극 집전판(111a), 음극 활물질층(111b) 및 상술한 음극탭(114)을 포함한다. 음극 집전판(111a)은 대략 평평한 판 형상으로 일면과 일면의 반대면인 타면을 포함한다. 또한 음극 활물질층(111b)은 음극 집전판(111a)의 일면과 타면 중 적어도 하나의 면에 코팅될 수 있다.The
여기서, 음극판(111)은 음극 집전판(111a)의 권취 선단 영역 및 권취 종단 영역에 음극 활물질층(111b)이 코팅되지 않은 음극 무지부가 구비될 수 있다. 더불어 음극판(111)의 음극 무지부 중에서, 권취 선단 영역에 구비된 음극 무지부에 음극탭(114)이 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 초음파 용접, 레이저 용접 또는 저항 용접 방식에 의해 고정될 수 있다. 또한 음극판(111)은 권취 선단 영역 및 권취 종단 영역의 음극 활물질층(111b)의 코팅 여부는 이차 전지의 특성에 따라 다양한 변형이 가능하다.Here, the
한편, 한쌍의 세퍼레이터(113)는 상술한 음극판(111)의 양면을 덮으며, 한쌍의 세퍼레이터(113)가 갖는 길이와 폭은 음극판(111)의 길이 및 폭에 비해서 더 클 수 있다. 여기서 길이는 전극 조립체(110)가 권취되는 방향(x)의 크기를 의미하고, 폭은 길이 방향(x)으로부터 수직한 전극탭(114,115)이 돌출되는 방향(y)을 의미한다. 또한 한쌍의 세퍼레이터(113a,113b)는 음극판(111)의 일면과 양극판(112) 사이에 개재된 제1세퍼레이터(113a)와 음극판(111)의 타면과 양극판(112) 사이에 개재된 제2세퍼레이터(113b)로 이루어질 수 있다. 더불어 제1세퍼레이터(113a)와 제2세퍼레이터(113b)는 길이와 폭이 동일할 수 있다. The pair of
도 2에 도시된 권취 종단으로부터 대략 1턴(turn)이 권취 되기 이전의 전극 조립체(110)에서, 제2세퍼레이터(113b)는 젤리롤 형태(100J)에 권취된 것으로 도시하였다. 이는 제1세퍼레이터(113a)의 권취 종단(113y)과 음극판(111)의 권취 종단(111y)의 관계를 명확하게 표시하기 위한 것으로, 제2세퍼레이터(113b)의 권취 종단(113y) 역시 제1세퍼레이터(113a)의 권취 종단(113y)과 동일한 위치까지 연장된다. 실질적으로 제2세퍼레이터(113b)는 음극판(111), 제1세퍼레이터(113a) 및 양극판(112)과 동시에 권취된다. In the
상기 한쌍의 세퍼레이터(113)의 권취 종단(113y)은 음극판(111)의 권취 종단(111y)에 비해서 길이방향(x)으로 연장부(A)만큼 더 연장될 수 있다. 예를 들어 음극판(111)의 권취 종단(111y)이 전극 조립체(110)의 제1장측면(110a)측과 인접하게 위치한다면, 세퍼레이터(113)의 권취 종단(113y)은 전극 조립체(110)의 제2장측면(110b)측과 인접하게 위치한다. 물론 그 반대도 가능하다. 즉, 음극판(111)의 권취 종단(111y)과 세퍼레이터(113)의 권취 종단(113y)은 전극 조립체(110)의 서로 다른 장측면(110a, 110b)과 인접하도록 위치한다. The winding
여기서 세퍼레이터(113)의 연장부(A)는 전극 조립체(110)의 적어도 하나의 단측면(110c, 110d)을 모두 감싸고, 제1장측면(110a)과 제2장측면(110b)을 일정부분 덮을 수 있는 길이를 갖는다. 바람직하게 상기 연장부(A)는 13mm이상일 수 있다.The extension A of the
이하에서는 도 3과 일치하도록 음극판(111)의 권취 종단(111y)이 제1장측면(110a)에 위치하고, 세퍼레이터(113)의 권취 종단(113y)이 제2장측면(110b)에 위치하는 경우를 설명하고자 한다. 그러므로 세퍼레이터(113)의 연장부(A)는 제1단측면(110c)을 모두 덮을 수 있다. Hereinafter, when the winding
연장부(A)의 길이는 수학식 1과 같을 수 있다. The length of the extension A may be equal to Equation (1).
여기서 은 제1단측면(110c)을 모두 감싸는 길이 방향(x) 길이로, 전극 조립체(110)의 제1장측면(110a)과 제2장측면(110b) 사이의 수직 거리가 2r일 경우이다. 또한 a1은 음극판(111)의 권취 종단(111y)부터 제1단측면(110c)까지의 길이인 제1길이(a1)이고, a2는 세퍼레이터(113)의 권취 종단(113y)으로부터 제1단측면(110c)의 제2길이(a2)이다. 즉, a1은 음극판(111)의 권취 종단(111y)부터 제1단측면(110c)까지 제1장측면(110a)을 덮는 세퍼레이터(113)의 연장부의 길이를 의미하고, a2는 제1단측면(110c)부터 세퍼레이터(113)의 권취 종단(113y)까지 제2장측면(110b)을 덮는 세퍼레이터(113)의 연장부의 길이를 의미한다. here And the vertical distance between the first
여기서 제1길이(a1)과 제2길이(a2)내에는 양극탭(115)과 음극탭(114)이 위치하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 음극판(111)의 권취 종단(111y)으로부터 세퍼레이터(113)의 권취 종단(113y) 사이에는 장측면에서 본 평면상 양극탭(115) 및 음극탭(114)이 위치하지 않는 것이 바람직하다. 상기 음극탭(114) 및 양극탭(115)의 두께는 50 내지 100㎛중 어느 하나의 두께를 가질 수 있다. 상기 제2길이(a2)는 세퍼레이터(113)의 권취 종단(113y)이 양극탭(115) 및 음극탭(114)과 장측면에서 본 평면상 중첩되지 않는 위치까지 연장되도록 한정할 수 있다. 이는 음극판(111), 양극판(112) 및 세퍼레이터(113)에 비해서 그 두께가 더 두꺼운 음극탭(114) 및 양극탭(115)에 세퍼레이터(113)가 중첩되어 전극 조립체(110)의 두께가 증가하는 것을 방지하기 위함이다.Here, it is preferable that the
이와같이 세퍼레이터(113)는 음극판(111)보다 적어도 하나의 단측면을 감싸도록 연장하므로, 단측면이 열 수축시 세퍼레이터(113)를 잡아주는 역할을 하여, 열수축 시에도 음극판(111)과 양극판(112)사이를 전기적으로 분리하여 안전성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. Since the
상기 세퍼레이터(113)는 PE(Polyethylene), PP(Polypropylene) 또는 이들 중 적어도 하나를 베이스 필름으로 할 수 있다. 추가적으로 세퍼레이터(113)는 PE 또는 PP 세퍼레이터의 일표면 또는 양표면에 적어도 1층에 알루미나 또는 보헤마이트와 같은 무기 세라믹층이 코팅된 내열 절연성 세퍼레이터일 수 있다. 또한 세퍼레이터(113)는 세퍼레이터(113)는 PE 또는 PP 세퍼레이터의 일표면 또는 양표면에 적어도 1층에 폴리머가 코팅된 폴리머 코팅 세퍼레이터일 수 있다. 또한 세퍼레이터(113)는 무기 세라믹층과 폴리머층을 모두 갖는 다층 코팅 세퍼레이터일 수 있다. 또한 세퍼레이터(113)는 무기 세라믹층과 바인더를 모두 갖는 다기능 세퍼레이터를 이용할 수 있다. The
여기서 상술한 내열 절연성 세퍼레이터, 폴리머 코팅 세퍼레이터, 다층 코팅 세퍼레이터 및 다기능 세퍼레이터는 추가적으로 바인더(접착성분)을 더 포함하며, 이는 전극 조립체(110)가 권취된 공정 이후 열융착 공정을 통해 세퍼레이터(113)가 양극판(112) 및 음극판(111)과 접착되도록 할 수 있다.The heat-resistant insulating separator, the polymer-coated separator, the multilayered coating separator, and the multifunctional separator further include a binder (adhesive component), which prevents the
상기 세퍼레이터(113)의 두께는 7 내지 15㎛ 중 어느 하나의 두께를 가질 수 있다.The thickness of the
양극판(112)는 양극 집전판(112a), 양극 활물질층(112b) 및 상술한 양극탭(115)을 포함한다. 양극 집전판(112a)은 대략 평평한 판 형상으로 일면과 일면의 반대면인 타면을 포함한다. 또한 양극 활물질층(112b)은 양극 집전판(112a)의 일면과 타면 중 적어도 하나의 면에 코팅될 수 있다.The
여기서, 양극판(112)는 양극 집전판(112a)의 권취 선단 영역 및 권취 종단 영역에 양극 활물질층(112b)이 코팅되지 않은 양극 무지부가 구비될 수 있다. 더불어 양극판(112)의 양극 무지부 중에서, 권취 선단 영역에 구비된 양극 무지부에 양극탭(114)이 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 초음파 용접, 레이저 용접 또는 저항 용접 방식에 의해 고정될 수 있다. 또한 양극판(112)는 권취 선단 영역 및 권취 종단 영역의 양극 활물질층(112b)의 코팅 여부는 이차 전지의 특성에 따라 다양한 변형이 가능하다.Here, the
한편, 양극판(112)은 세퍼레이터(113)의 길이에 비해서 더 길 수 있으며, 그 폭은 음극판(111)과 같이 세퍼레이터(113)에 비해서 더 작을 수 있다. 양극판(112)의 권취 종단(112y)은 세퍼레이터(113)의 권취 종단(113y)에 비해서 길이방향으로 일정길이 더 연장될 수 있다. 이와같은 양극판(112)은 전극 조립체(110)의 최외곽에 위치할 수 있다.The
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.Although the present invention has been described and illustrated in detail, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.
100; 이차 전지
110; 전극 조립체
111; 음극판
111y; 권취 종단
112; 양극판
113; 세퍼레이터
113y; 권취 종단
120; 라미네이트 외장재100; A
111;
112; A
113y; A winding
Claims (10)
음극탭이 부착된 음극판; 및
상기 양극판과 상기 음극판 사이에 개재되며 바인더를 갖는 세퍼레이터를 포함하고, 상기 양극판, 상기 세퍼레이터 및 상기 음극판의 적층체가 권취 선단부터 젤리롤 형태로 권취되어 상기 세퍼레이터의 바인더에 의해 열융착된 전극 조립체에 있어서,
상기 전극 조립체는 권취되면서 형성된 면인 측면이 평평하고 서로 평행한 2개의 장측과 상기 2개의 장측면 사이를 각각 연결하며 라운드진 곡면인 2개의 단측면을 가지며,
상기 음극판의 권취 종단과 상기 세퍼레이터의 권취 종단은 서로 다른 장측면과 인접하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.A positive electrode plate having a positive electrode tab attached thereto;
A negative electrode plate having a negative electrode tab attached thereto; And
And a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate and having a binder, wherein the laminate of the positive electrode plate, the separator and the negative electrode plate is wound in a jelly roll form from the winding end and thermally fused by the binder of the separator ,
Wherein the electrode assembly has two short side surfaces, which are rounded surfaces, connecting two long sides parallel to each other and a flat surface having sides formed as a result of being wound,
Wherein the winding end of the negative electrode plate and the winding end of the separator are adjacent to different longitudinal sides.
상기 세퍼레이터는 권취 종단이 상기 음극판의 권취 종단으로부터 더 연장되어 상기 전극 조립체의 적어도 하나의 단측면을 더 감싸는 연장부를 갖으며, 상기 연장부는 13mm이상인 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method according to claim 1,
Wherein the separator further has an extension extending further from the winding end of the negative electrode plate so as to further surround at least one of the end faces of the electrode assembly, wherein the extension is 13 mm or more.
상기 연장부는 상기 음극판의 권취 종단으로부터 상기 단측면까지 연장된 제1길이와, 상기 단측면을 감싸는 길이 및, 상기 단측면으로부터 상기 세퍼레이터의 권취 종단으로까지 연장된 제2길이의 합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 2,
And the extension portion is formed of a first length extending from the winding end to the short side of the negative electrode plate, a length surrounding the short side, and a second length extending from the short side to the winding end of the separator .
상기 제1길이 및 제2길이는 상기 양극 탭 및 상기 음극탭과 상기 장측면에서 본 평면상 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method of claim 3,
Wherein the first length and the second length do not overlap in plan view from the positive and negative electrode taps and the long side.
상기 양극탭과 상기 음극탭은 권취 선단 영역에 접착되어, 상기 전극 조립체의 권취 중심부에 위치하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method according to claim 1,
Wherein the positive electrode tab and the negative electrode tab are adhered to the winding front end region and located at the winding center portion of the electrode assembly.
내부 공간을 구비하고, 상기 내부 공간에 상기 전극 조립체와 전해액이 수용되며, 상기 양극탭과 상기 음극탭을 외부로 인출시킨 라미네이트 외장재를 포함하며,
상기 전극 조립체는 권취되면서 형성된 면인 측면이 평평하고 서로 평행한 2개의 장측과 상기 2개의 장측면 사이를 각각 연결하며 라운드진 곡면인 2개의 단측면을 가지고,
상기 세퍼레이터는 권취 종단이 상기 음극판의 권취 종단으로부터 더 연장되어, 상기 전극 조립체의 적어도 하나의 단측면을 더 감싸는 연장부를 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지.A positive electrode plate with a positive electrode tab, a negative electrode plate with a negative electrode tab, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate and having a binder, wherein the laminate of the positive electrode plate, the separator and the negative electrode plate is formed into a jelly roll form And the electrode assembly is thermally fused by a binder of the separator; And
And a laminate outer material having an inner space and accommodating the electrode assembly and the electrolyte in the inner space and having the cathode tab and the anode tab drawn out,
Wherein the electrode assembly has two short side surfaces, which are rounded surfaces, connecting the two long sides parallel to each other and the two short side surfaces which are flat and parallel to each other,
Wherein the separator further has a winding end further extending from the winding end of the negative electrode plate and having an extension portion that further surrounds at least one end surface of the electrode assembly.
상기 연장부는 상기 음극판의 권취 종단으로부터 상기 단측면까지 연장된 제1길이와, 상기 단측면을 감싸는 길이 및, 상기 단측면으로부터 상기 세퍼레이터의 권취 종단으로까지 연장된 제2길이의 합으로 이루어지며,
상기 연장부는 13mm이상인 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 6,
Wherein the extending portion comprises a first length extending from the winding end to the short side of the negative electrode plate, a length surrounding the short side, and a second length extending from the short side to the winding end of the separator,
Wherein the extended portion is 13 mm or more.
상기 제1길이 및 제2길이는 상기 양극 탭 및 상기 음극탭과 상기 장측면에서 본 평면상 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 7,
Wherein the first length and the second length do not overlap the plan viewed from the side surfaces of the positive electrode tab and the negative electrode tab.
상기 양극판은 상기 세퍼레이터의 권취 종단으로부터 더 연장되며, 상기 전극 조립체의 최 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 6,
Wherein the positive electrode plate further extends from the winding end of the separator and is located at the outermost side of the electrode assembly.
상기 양극탭과 상기 음극탭은 권취 선단 영역에 접착되어, 상기 전극 조립체의 권취 중심부에 위치하는 것을 특징으로 하는 이차전지.The method of claim 6,
Wherein the positive electrode tab and the negative electrode tab are adhered to the winding front end region and located at the winding center portion of the electrode assembly.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170151650A KR20190054734A (en) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | Secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170151650A KR20190054734A (en) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | Secondary battery |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190054734A true KR20190054734A (en) | 2019-05-22 |
Family
ID=66679888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170151650A Ceased KR20190054734A (en) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | Secondary battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20190054734A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025042107A1 (en) * | 2023-08-21 | 2025-02-27 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Separator for electrochemical device, manufacturing method therefor, and electrochemical device comprising separator |
-
2017
- 2017-11-14 KR KR1020170151650A patent/KR20190054734A/en not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025042107A1 (en) * | 2023-08-21 | 2025-02-27 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Separator for electrochemical device, manufacturing method therefor, and electrochemical device comprising separator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11245147B2 (en) | Pouch-type secondary battery having unsealed portion | |
| US7824794B2 (en) | Battery having simplified arrangement for insulating electrode assembly | |
| KR101379985B1 (en) | Electrode assembly and secondary battery using the same | |
| USRE42696E1 (en) | Electrode assembly and lithium ion secondary battery using the same | |
| KR102434771B1 (en) | Battery pack | |
| US8771861B2 (en) | Secondary battery and method for manufacturing the same | |
| CN107546343B (en) | Secondary battery | |
| US9017856B2 (en) | Stacked battery with electrode having break portion | |
| US20240283000A1 (en) | Secondary battery | |
| US8927126B2 (en) | Protection circuit assembly and battery pack having the same | |
| EP2560230A1 (en) | Secondary battery with improved safety | |
| JP2004356085A (en) | Jelly roll type electrode assembly and secondary battery using this | |
| CN116487829A (en) | secondary battery | |
| KR20160109915A (en) | electrode assembly and secondary battery having electrode assembly | |
| US11043689B2 (en) | Electrode assembly, and rechargeable battery comprising same | |
| KR20190055994A (en) | Secondary battery | |
| US20170054127A1 (en) | Secondary battery and fabricating method thereof | |
| US12494556B2 (en) | Secondary battery | |
| KR20190054734A (en) | Secondary battery | |
| JP2021026911A (en) | Electrical storage device | |
| US20250316798A1 (en) | Secondary battery | |
| JP2021026912A (en) | Electrical storage device | |
| US20170069902A1 (en) | Secondary battery | |
| KR20030084153A (en) | Lithium secondary battery | |
| JP2021026910A (en) | Electrical storage device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20171114 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20200921 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20171114 Comment text: Patent Application |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20220823 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20221115 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20220823 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |