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WO2014137112A1 - 단차 구조를 포함하는 전지셀 - Google Patents

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WO2014137112A1
WO2014137112A1 PCT/KR2014/001714 KR2014001714W WO2014137112A1 WO 2014137112 A1 WO2014137112 A1 WO 2014137112A1 KR 2014001714 W KR2014001714 W KR 2014001714W WO 2014137112 A1 WO2014137112 A1 WO 2014137112A1
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WO
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electrode
battery cell
accommodating part
roll
rolls
Prior art date
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PCT/KR2014/001714
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English (en)
French (fr)
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김기태
김동명
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LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
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Publication date
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Priority to US14/647,228 priority patent/US10629940B2/en
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Definitions

  • the present invention relates to a battery cell including a stepped structure, and more particularly, includes an electrode assembly having a structure in which two or more electrode rolls are stacked along a height direction with respect to a plane, and the electrode rolls have a size
  • the same or different sizes of the at least two electrode rolls, the electrode rolls of different sizes are related to the battery cell, characterized in that they are stacked while forming one or more stepped structures in width and / or height.
  • the secondary battery occupies an important position in the development base of this ubiquitous society.
  • the rechargeable battery that is capable of charging and discharging has been widely used as an energy source for wireless mobile devices, and has been proposed as a solution for air pollution of conventional gasoline vehicles and diesel vehicles that use fossil fuels. It is also used as an energy source for electric vehicles and hybrid electric vehicles.
  • the lithium secondary battery is diversified to provide output and capacity suitable for the device to which the secondary battery is applied.
  • the secondary battery is classified into a cylindrical battery and a rectangular battery in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can, and a pouch type battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch type case of an aluminum laminate sheet. do.
  • the electrode assembly embedded in the battery case is a power generator capable of charging and discharging composed of a laminated structure of the anode / separator / cathode, a jelly-roll type wound through a separator between the long sheet-type anode and cathode coated with the active material And a plurality of positive and negative electrodes of a predetermined size, which are sequentially stacked in a state of being interposed in a separator.
  • FIG. 1 a general structure of a pouch-type battery cell including a stacked electrode assembly is shown in FIG. 1.
  • the pouch type battery cell 10 includes an anode, a cathode, and a solid electrolyte coating separator disposed therebetween in the pouch type battery case 20. And two electrode leads 40 and 41 electrically connected to the negative electrode tabs 31 and 32 are sealed to be exposed to the outside.
  • the battery case 20 is composed of a case body 21 including a concave shape accommodating portion 23 on which the electrode assembly 30 can be seated, and a cover 22 integrally connected to the body 21. have.
  • the battery case 20 is made of a laminate sheet, and is composed of an outer resin layer 20a forming the outermost portion, a barrier metal layer 20b for preventing the penetration of materials, and an inner resin layer 20c for sealing. .
  • a plurality of positive electrode tabs 31 and a plurality of negative electrode tabs 32 are fused to each other and are coupled to the electrode leads 40 and 41.
  • a heat sealer (not shown)
  • a short is generated between the heat sealer and the electrode leads 40 and 41.
  • the insulating film 50 is attached to the upper and lower surfaces of the electrode leads 40 and 41 to prevent it and to secure the sealing property between the electrode leads 40 and 41 and the battery case 20.
  • the conventional device is manufactured in a substantially rectangular parallelepiped shape, but in recent years, a device having a structure having various shapes is developed.
  • the inside of the device may be efficiently There was a problem that the case is difficult to mount.
  • the side surface may be curved to improve the grip.
  • a rectangular parallelepiped battery cell or battery pack has a problem in that the space utilization inside the device is limited.
  • the present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
  • an object of the present invention is to design a battery cell to be mounted in a variety of spaces of the device, to maximize the utilization of the internal space of the device, and to move away from the external structure of the device having a generally rectangular structure It is to provide a battery cell that can be efficiently mounted even in a device having an appearance.
  • a battery cell according to the present invention for achieving this object is a battery cell including a stepped structure
  • It includes an electrode assembly having a structure in which two or more electrode rolls are stacked along the height direction based on the plane,
  • the electrode rolls are the same in size, or at least two electrode rolls are different in size,
  • Electrode rolls of different sizes may include structures that are stacked while forming one or more stepped structures in width and / or height.
  • the battery cell according to the present invention can be produced in a battery cell having a variety of capacity and size based on the specific structure as described above, in the manufacture of a device equipped with such a battery cell, the battery cell is a variety of space of the device It can be efficiently mounted in the system, maximizing the space utilization inside the device.
  • the battery cell case is formed in a shape corresponding to the outer surface of the electrode assembly, it is possible to increase the battery capacity and improve the utilization of the surplus space with a compact structure.
  • a jelly-roll type electrode assembly is generally manufactured in a cylindrical structure or a plate-like structure having an elliptical shape in cross section, the structure, asymmetrical, stepped, and various other types of batteries There was a limit to being stored in the cell.
  • the battery cell according to the present invention can manufacture a battery cell having a stepped structure without significantly changing the existing equipment by using an electrode assembly having a structure in which two or more electrode rolls of different sizes are stacked.
  • the electrode rolls may be formed in a circular or elliptical winding structure in a vertical cross section with respect to the direction in which the electrode tab protrudes.
  • the electrode roll wound in an elliptical shape may be, for example, an electrode roll wound in an elliptical structure having a structure wider than a height, and wound around the assembled electrode sheet in an elliptical shape or in a circular shape on a vertical cross section. It may be prepared through a post-pressing process.
  • the electrode rolls may be formed in various shapes such as a polygon, a circle, an ellipse, or a figure including an arc in a plane. Among them, as an example, the electrode rolls may be formed in a rectangular shape in a plane. However, the present invention is not limited thereto, and some of the electrode rolls may have a planar rectangular shape, and others may have a planar shape other than a rectangular shape.
  • the at least two electrode rolls may be formed in a structure having a different size, for example, in a stacked structure of electrode rolls, an electrode roll disposed at an upper portion and an electrode roll disposed at a lower portion may have a thickness, a width ( At least one of the horizontal length) and the width (vertical length) may be formed in another structure.
  • the plane sizes of the electrode roll disposed above and the electrode roll positioned below may be different from each other.
  • the electrode roll disposed on the upper portion may have a smaller planar size than the electrode roll disposed on the lower portion.
  • the electrode rolls may be stacked in such a manner that one side thereof is arranged in a straight line. That is, one side of the electrode rolls may be arranged up and down to be adjacent to each other. In this case, the one side may be one side of the direction in which the electrode tabs of the electrode rolls are located, and thus may be formed in a structure in which the electrode tabs can be easily connected.
  • two electrode rolls stacked up and down among the electrode rolls may include a positive electrode sheet, a negative electrode sheet, a first separation sheet interposed between the negative electrode sheet and the positive electrode sheet, and the negative electrode sheet or the positive electrode sheet.
  • a first electrode roll and a second electrode roll having a structure in which an assembly electrode sheet including a second separation sheet facing each other with the first separation sheet interposed therebetween, wherein one end and the other end of the assembly electrode sheet are wound, It can be made of a structure.
  • the first electrode roll and the second electrode roll may be formed by winding the assembled electrode sheet in a clockwise or counterclockwise direction, respectively. That is, the first electrode roll and the second electrode roll may be formed by winding the assembled electrode sheet in the same direction, but may be formed by winding in different directions. Specifically, both the first electrode roll and the second electrode roll may be assembled with the assembled electrode sheet in a clockwise direction, or both of them may be wound in a counterclockwise direction. In addition, one electrode roll of the first electrode roll and the second electrode roll may have a structure wound in a clockwise direction, and the other electrode roll may have a structure wound in a counterclockwise direction.
  • the battery cell may be a pouch-type battery cell in which electrode rolls are housed in a pouch-type battery case, impregnated with an electrolyte, and then sealed.
  • the battery cell may be formed in a structure in which the electrode assembly is accommodated in a pouch-type battery case, impregnated with an electrolyte, and the battery case is sealed by heat-sealing the battery case with the positive and negative terminals protruding out of the battery case. Can be.
  • the battery case may be a pouch type case made of a laminate sheet including a metal layer and a resin layer.
  • the laminate sheet may have a structure in which a resin layer is applied to both surfaces of the metal blocking layer.
  • a resin outer layer having excellent durability is added to one surface (outer surface) of the metal blocking layer, and the other surface (inner surface). It may have a structure in which a heat-melt resin sealant layer is added.
  • the material of the metal blocking layer may be used aluminum having a ductility to enable the blocking properties for the gas and the like thin film processing.
  • the resin outer layer should have excellent resistance from the external environment, as its material, polyethylene terephthalate (PET), a stretched nylon film, or the like may be used as a polymer resin having a predetermined tensile strength or weather resistance.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a stretched nylon film or the like may be used as a polymer resin having a predetermined tensile strength or weather resistance.
  • the material of the resin sealant layer has a heat sealability (heat adhesiveness), low hygroscopicity to suppress the invasion of the electrolyte solution, non-stretched polypropylene film (CPP) type that is not expanded or eroded by the electrolyte solution Resins and the like can be used.
  • heat sealability heat adhesiveness
  • CPP non-stretched polypropylene film
  • the battery case may form a structure in which an accommodating part corresponding to an outer surface of the electrode assembly is formed, and for example, an accommodating part forming a stepped structure according to a width and a height may be formed.
  • the battery case may include at least one or more receiving parts having different widths and heights.
  • Receiving portions of different sizes may be receptacles of different lengths and / or lengths.
  • the electrode terminal may be formed at the non-forming portion, or may be formed at the electrode terminal forming portion, or may be formed at both the electrode terminal non-forming portion and the electrode terminal forming portion.
  • the battery case may have a structure in which a first accommodating part and a second accommodating part in which the first electrode roll and the second electrode roll having different sizes are respectively accommodated are formed.
  • the first accommodating part and the second accommodating part are formed in structures corresponding to the outer shapes of the first electrode roll and the second electrode roll, respectively, the first accommodating part and the second accommodating part may have different structures.
  • the first accommodating portion and the second accommodating portion may have a structure in which at least one of thickness, width (width), and width (length) is different.
  • the depth of the first accommodating part may be formed to have a structure smaller than the depth of the second accommodating part.
  • an area on the plane of the first accommodating part may be smaller than an area on the plane of the second accommodating part.
  • one side of the first accommodating part and one side of the second accommodating part may be formed in a vertically adjacent structure. At this time, one side and the second number of the first accommodating part formed in the adjacent structure may be formed.
  • One side of the payment part may be one side of the direction in which the electrode terminal is located.
  • the battery case may include an upper case in which a first accommodating part is formed, and a lower case in which a second accommodating part is formed, and electrode rolls having different sizes from each other are respectively provided in the first accommodating part and the second accommodating part. Can be stored.
  • the first accommodating part and the second accommodating part may be formed in structures having different sizes from each other so that electrode rolls having different sizes are accommodated.
  • a step may be formed according to the size of the different storage units when the upper case and the lower case are coupled.
  • the battery cell may be a lithium ion battery cell or a lithium ion polymer battery cell, but is not limited thereto.
  • the present invention also provides a device including the battery cell as a power source, the device is a mobile phone, portable computer, smartphone, tablet PC, smart pad, netbook, LEV (Light Electronic Vehicle), electric vehicle, It may be selected from a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.
  • the device is a mobile phone, portable computer, smartphone, tablet PC, smart pad, netbook, LEV (Light Electronic Vehicle), electric vehicle, It may be selected from a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a conventional pouch-type battery cell
  • FIG. 2 is a perspective view of a battery cell according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a portion A-A of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a portion B-B of FIG. 2;
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a battery cell according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view of a battery cell according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a vertical cross-sectional view illustrating C-C of FIG. 6.
  • FIG. 2 is a perspective view of a battery cell according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a vertical cross-sectional view showing an A-A portion.
  • the battery cell 100 includes an electrode assembly including the first electrode roll 110 and the second electrode roll 120, and a battery case 130 accommodating the electrode assembly. It is composed of a structure.
  • the battery cell 100 has a structure in which electrode rolls 110 and 120 having an elliptical shape in a vertical cross section are embedded in a pouch battery case 130 of a laminate sheet, and include a first electrode roll 110 and a second electrode roll ( The electrode leads 140 electrically connected to each other 120 are formed to protrude to the outside of the battery case 130.
  • the battery case 130 includes an upper case 132 and a lower case 134, and the upper case 132 has a shape corresponding to the outer surfaces of the first electrode roll 110 and the second electrode roll 120. And accommodating portions 136a and 136b for accommodating them are formed.
  • the first electrode roll 110 and the second electrode roll 120 having different sizes are stacked in the height direction with respect to the plane, and the first accommodating part 136a and the second number of the battery case 130 are stacked.
  • the first electrode roll 110 and the second electrode roll 120 are seated on the lead portion 136b.
  • the first accommodating part 136a and the second accommodating part 136b have a planar rectangular shape, and the first accommodating part 136b has a planar rectangular shape and is larger than the width of the first accommodating part 136a in the planar area and a thickness in the vertical cross section.
  • the width on the plane and the thickness on the vertical cross section are formed in a larger structure.
  • the battery cell 100 has a step formed in a vertical cross section, and thus a free space is generated outside the portion where the step is formed.
  • the free space corresponds to a condition such as an irregular internal space of the application device or interference caused by other components, and the accommodating parts 136a and 136b of the battery case 130 and the electrode rolls 110 and 120 are applied to the application situation. It can be flexibly designed into various shapes to fit.
  • the battery cell 100 having such a structure may be manufactured as a battery cell having various capacities and sizes, and not only can be easily mounted to a space where the conventional battery cell is difficult to mount, but also limited space according to the internal structure of the device. In order to maximize the internal space utilization of the device, it is possible to install a battery cell having a larger capacity.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view illustrating the BB portion of FIG. 2.
  • one side of the first electrode roll 110 and the second electrode roll 120 is disposed on a straight line S.
  • FIG. Laminated in a state arranged to be located.
  • One side thereof is one side of the electrode tabs 112 and 122 in a direction in which the electrode tabs 112 and 122 are positioned.
  • the electrode tabs 112 and 122 are coupled to the electrode lead 140, and one end of the electrode lead 140 is the battery case 130. Protruding to the outside to form an electrode terminal.
  • One side of the first accommodating part 136a and the second accommodating part 136b in which the first electrode roll 110 and the second electrode roll 120 are accommodated, respectively, is vertically up and down. It is formed into adjacent structures.
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a battery cell according to another embodiment of the present invention.
  • the battery cell 200 has a structure including an electrode assembly including a first electrode roll 210 and a second electrode roll 220, and a battery cell case 230 accommodating the electrode assembly. Consists of.
  • the first electrode roll 210 and the second electrode roll 220 are manufactured by winding one end and the other end of the assembled electrode sheet 215 on which the positive electrode sheet, the first separation sheet, the negative electrode sheet, and the second separation sheet are stacked, respectively.
  • the first electrode roll 210 and the second electrode roll 220 form a stacked structure in a vertical direction, and the length L 2 of the second electrode roll 220 is a first electrode. when formed according to a length smaller than the structure (L 1) of the rolls 210, the laminating hayeoteul second electrode roll 220, the first electrode roll 210 in a vertical direction, and form a step structure.
  • the step structure is formed by the difference in length between the first electrode roll 210 and the second electrode roll 220.
  • the first electrode roll 210 and the second electrode roll 220 have a structure wound substantially oval in a vertical cross section, and the first electrode roll 210 has one end of the assembled electrode sheet 215 in a counterclockwise direction.
  • the second electrode roll 220 is formed in a structure in which the other end of the assembled electrode sheet 215 is wound in a clockwise direction.
  • the battery case 230 has a stepped structure corresponding to the stacked structure of the first electrode roll 210 and the second electrode roll 220 so that the first electrode roll 210 and the second electrode roll 220 can be efficiently mounted. It includes the shape of.
  • FIG. 6 is a perspective view of a battery cell according to another embodiment of the present invention
  • Figure 7 is a vertical cross-sectional view showing the C-C of FIG.
  • the battery cell 300 has a structure in which an electrode assembly composed of a first electrode roll 310 and a second electrode roll 320 is embedded in a pouch battery case 330 of a laminate sheet.
  • the electrode leads 340 electrically connected to the electrode rolls 310 and 320 protrude out of the battery case 330.
  • the battery case 330 includes an upper case 332 and a lower case 334, and the second case roll 320 and the first electrode roll 310 are mounted on the upper case 332 and the lower case 334.
  • the second accommodating part 333 and the first accommodating part 335 are formed.
  • the first accommodating part 335 and the second accommodating part 333 of the battery case 330 are formed in a rectangular shape having a structure having a different size in plan view, and the accommodating parts 335 and 333 are each made of a rectangular shape.
  • An inner surface shape corresponding to the outer surface shapes of the first electrode roll 310 and the second electrode assembly 320 is formed.
  • the first electrode roll 310 and the second electrode roll 320 have a structure having different lengths and widths on a plane, are stacked in a height direction based on a plane, and a first accommodating portion of the battery case 330.
  • the first electrode roll 310 and the second electrode roll 320 are accommodated in the 335 and the second accommodating part 333, respectively.
  • first electrode roll 310 and the second electrode roll 320 are stacked such that the electrode tabs 312 and 314 are arranged in the same direction, and the electrode tabs 312 and 322 are electrically connected to each other between the same polarities. Connected.
  • the surfaces protruding from the electrode tabs 312 and 322 of the first electrode roll 310 and the second electrode roll 320 are formed in a vertically adjacent structure, connection of the electrode tabs 312 and 322 is easy. It is a structure.
  • a battery cell in which two electrode rolls are stored has been described. However, three or more electrode rolls are accommodated, and at least two of the electrode rolls are stacked on each other in a structure having different sizes. If the structure includes a battery cell can be applied as an embodiment of the present invention.
  • the battery cell according to the present invention forms a stepped structure by stacking electrode rolls having different sizes, thereby facilitating securing the mounting space of the battery cell and utilizing the dead space inside the device.
  • high capacity battery cells can be used in the device, and the device can be miniaturized.

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Abstract

본 발명은 단차 구조를 포함하는 전지셀로서, 평면을 기준으로 높이 방향을 따라 2개 이상의 전극 롤들이 적층된 구조의 전극조립체를 포함하고 있고, 상기 전극 롤들은 크기가 서로 동일하거나, 또는 적어도 2개의 전극 롤들의 크기가 서로 다르며, 서로 다른 크기의 전극 롤들은 폭 및/또는 높이에서 하나 이상의 단차 구조를 형성하면서 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀을 제공한다.

Description

단차 구조를 포함하는 전지셀
본 발명은 단차 구조를 포함하는 전지셀에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 평면을 기준으로 높이 방향을 따라 2개 이상의 전극 롤들이 적층된 구조의 전극조립체를 포함하고 있고, 상기 전극 롤들은 크기가 서로 동일하거나, 또는 적어도 2개의 전극 롤들의 크기가 서로 다르며, 서로 다른 크기의 전극 롤들은 폭 및/또는 높이에서 하나 이상의 단차 구조를 형성하면서 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀에 관한 것이다.
IT(Information Technology) 기술이 눈부시게 발달함에 따라 다양한 휴대형 정보통신 기기의 확산이 이뤄짐으로써, 21세기는 시간과 장소에 구애 받지 않고 고품질의 정보서비스가 가능한 '유비쿼터스 사회'로 발전되고 있다.
이러한 유비쿼터스 사회로의 발전 기반에는, 이차전지가 중요한 위치를 차지하고 있다. 구체적으로, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐만 아니라, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 사용되고 있다.
상기와 같이, 이차전지가 적용되는 디바이스들이 다양화됨에 따라, 리튬 이차전지는, 적용되는 디바이스에 알맞은 출력과 용량을 제공할 수 있도록 다양화되고 있다. 더불어, 소형 경박화가 강력히 요구되고 있다.
이러한 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.
또한, 전지케이스에 내장되는 상기 전극조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막에 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다.
그 중, 스택형 전극조립체를 포함하고 있는 파우치형 전지셀의 일반적인 구조가 도 1에 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 파우치형 전지셀(10)는, 파우치형 전지케이스(20)의 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 전극 리드(40, 41)가 외부로 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 커버(22)로 이루어져 있다.
전지케이스(20)는 라미네이트 시트로 이루어져 있으며, 최외곽을 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 전극 리드(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 전극 리드(40, 41) 간에 쇼트가 발생하는 것을 방지하고 전극 리드(40, 41)와 전지케이스(20)와의 밀봉성을 확보하기 위하여, 전극 리드(40, 41)의 상하면에 절연필름(50)이 부착된다.
그러나, 최근에는 슬림한 타입 또는 다양한 디자인 트랜드로 인하여 새로운 형태의 전지셀이 요구되고 있는 실정이다. 구체적으로, 디바이스의 소형화 및 박형화에 따라서, 전지의 수납 공간이 충분한 여유를 갖지 못한 상태에서도 효율적인 구조로 장착될 수 있는 전지셀이 필요하다.
또한, 종래의 디바이스는 대략 직육면체 형상으로 제조되었으나, 최근에는 다양한 형태의 외형을 가지는 구조의 디바이스가 개발되는 바, 일반적으로 직육면체 또는 원통형으로 이루어진 전지셀의 경우, 상기와 같은 디바이스의 내부에 효율적으로 장착되기 어려운 경우가 발생하는 문제점이 있었다.
예를 들어, 스마트 폰의 경우에는, 파지감의 향상을 위하여, 측면을 곡선 처리할 수 있다. 이렇게 곡선 처리된 부분을 가지도록 디자인된 디바이스의 경우, 직육면체 형상의 전지셀 또는 전지팩은 디바이스 내부의 공간 활용도에 한계가 있다는 문제가 있다.
즉, 곡선 처리된 부분에는 전지셀이 장착될 수 없는 사공간(dead space)이 형성되고, 이러한 사공간은 디바이스 부피 당 용량을 저하시키는 문제점을 발생시킨다.
따라서, 다양한 구조의 디바이스에서도 사공간을 줄이고 용량을 극대화시켜서 장착 효율을 높일 수 있는 구조의 전지셀에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 전지셀을 디바이스의 다양한 공간에 장착될 수 있도록 하는 구조로 설계하여, 디바이스의 내부 공간의 활용도를 극대화시키고, 일반적으로 장방형의 구조를 가지는 디바이스의 외형 구조에서 벗어나 여러가지 외형을 가지는 디바이스에서도 효율적으로 장착이 가능한 전지셀을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀은, 단차 구조를 포함하는 전지셀로서,
평면을 기준으로 높이 방향을 따라 2개 이상의 전극 롤들이 적층된 구조의 전극조립체를 포함하고 있고,
상기 전극 롤들은 크기가 서로 동일하거나, 또는 적어도 2개의 전극 롤들의 크기가 서로 다르며,
서로 다른 크기의 전극 롤들은 폭 및/또는 높이에서 하나 이상의 단차 구조를 형성하면서 적층되어 있는 구조를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 전지셀은 상기와 같은 특정한 구조에 기반하여 다양한 용량 및 크기를 가진 전지셀로 제작될 수 있고, 이러한 전지셀을 장착하는 디바이스의 제조에 있어서, 전지셀이 디바이스의 다양한 공간에 효율적으로 장착될 수 있으므로, 디바이스 내부 공간 활용도를 극대화 시킬 수 있다.
또한, 상기 전지셀 케이스가 상기 전극조립체의 외면에 대응하는 형상으로 이루어져 있으므로, 전지용량을 증대시킴과 동시에 콤팩트 한 구조로 잉여 공간의 활용도를 향상시킬 수 있다.
또한, 전극조립체는 전극을 와인딩하여 제조되는 젤리-롤형 전극조립체는, 일반적으로 원통형 구조 또는 단면이 타원 형상인 판상형 구조로 제조되므로, 그 구조상, 비대칭형, 계단형, 및 그 밖의 다양한 형태의 전지셀에 수납되기에는 한계가 있었다.
그러나, 본 발명에 따른 전지셀은 크기가 다른 2개 이상의 전극 롤들을 적층한 구조의 전극조립체를 사용함으로써, 기존의 장비를 크게 바꾸지 않고도 단차가 형성된 구조의 전지셀을 제조할 수 있다.
상기 전극 롤들은 전극 탭이 돌출된 방향에 대해 수직 단면상으로 원형 또는 타원형의 권취 구조로 형성될 수 있다. 상기와 같이 타원형으로 권취되는 전극 롤은, 예를 들어, 높이 보다 폭이 긴 구조의 타원형 구조로 권취된 전극 롤일 수 있으며, 조립 전극 시트를 타원형으로 권취하거나, 또는 수직 단면 상으로 원형으로 권취한 후 압박하는 과정을 통해 제조될 수도 있다.
상기 전극 롤들은 평면상으로 다각형, 원, 타원, 또는 원호를 포함하는 도형 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 이들 중, 하나의 예로, 상기 전극 롤들은 평면상으로 직사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 전극 롤들 중 일부는 평면상으로 직사각형 형상이고, 다른 일부는 평면상으로 직사각형이 아닌 다른 형상으로 형성될 수 도 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 적어도 2개의 전극 롤들은 크기가 서로 다른 구조로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 전극 롤들의 적층 구조에서, 상부에 위치한 전극 롤과 하부에 위치한 전극 롤은 두께, 너비(가로 길이) 및 폭(세로 길이) 중 적어도 하나가 다른 구조로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 상부에 위치한 전극 롤과 하부에 위치한 전극 롤의 평면 크기가 서로 다를 수 있다. 이러한 구조의 예로, 상기 상부에 위치한 전극 롤은 하부에 위치한 전극 롤보다 평면 크기가 작은 구조로 형성될 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전극 롤들은 일 측면이 일직선 상에 위치하도록 배열된 상태로 적층될 수 있다. 즉, 상기 전극 롤들의 일 측면은 서로 인접하도록 상하로 배열될 수 있다. 이 때, 상기 일 측면은 전극 롤들의 전극 탭들이 위치하는 방향의 일 측면일 수 있으며, 따라서 상기 전극 탭들이 용이하게 연결될 수 있는 구조로 형성될 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전극 롤들 중에서 상하로 적층된 2개의 전극 롤들은, 양극 시트, 음극 시트, 상기 음극 시트와 양극 시트의 사이에 개재되는 제 1 분리 시트, 및 상기 음극 시트 또는 양극 시트를 사이에 두고 상기 제 1 분리시트와 대면하는 제 2 분리 시트로 이루어진 조립 전극 시트를 포함하고, 상기 조립 전극 시트의 일단과 타단을 각각 권취한 구조의 제 1 전극 롤 및 제 2 전극 롤이 적층되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.
이러한 제 1 전극 롤 및 제 2 전극 롤은 조립 전극 시트가 각각 시계방향 또는 반시계 방향으로 권취됨으로써 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 전극 롤 및 제 2 전극 롤은 상기 조립 전극 시트가 서로 같은 방향으로 권취되어 형성될 수 있지만, 서로 다른 방향으로도 권취되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 전극 롤 및 제 2 전극 롤은 모두 조립 전극 시트가 시계 방향으로 권취되거나, 또는 이들이 모두 반시계 방향으로 권취될 수 있다. 또한, 상기 제 1 전극 롤 및 제 2 전극 롤 중 하나의 전극 롤은 시계 방향으로 권취되어 있는 구조이고, 다른 전극 롤은 반시계 방향으로 권취되어 있는 구조일 수 도 있다.
상기 전지셀은 전극 롤들을 파우치형 전지케이스에 수납하고, 전해질로 함침시킨 후 밀봉한 구조의 파우치형 전지셀일 수 있다. 구체적으로, 상기 전지셀은 파우치형 전지케이스에 전극조립체를 수납하고, 전해질로 함침시킨 후 양극단자 및 음극단자가 전지케이스의 외부로 돌출된 상태로 전지케이스를 열융착하여 밀봉한 구조로 형성될 수 있다.
상기 전지케이스는 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 케이스일 수 있다.
상기 라미네이트 시트는, 금속 차단층의 양면에 수지층이 도포되어 있는 구조일 수 있고, 예를 들어, 금속 차단층의 일면(외면)에 내구성이 우수한 수지 외곽층이 부가되어 있고, 타면(내면)에 열용융성의 수지 실란트층이 부가되어 있는 구조일 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 금속 차단층의 소재로는 가스 등에 대한 차단 특성과 박막 형태의 가공을 가능하게 하는 연성을 가지는 알루미늄이 사용될 수 있다.
상기 수지 외곽층은 외부 환경으로부터 우수한 내성을 가져야 하므로, 그것의 소재로는 소정 이상의 인장강도와 내후성을 가지는 고분자 수지로서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 연신 나일론 필름 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 수지 실란트층의 소재로는 열융착성(열접착성)을 가지고, 전해액의 침입을 억제하기 위해 흡습성이 낮으며, 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 무연신 폴리프로필렌 필름(CPP)계 수지 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 전지케이스는, 상기 전극조립체의 외면에 대응하는 수납부가 형성되어 있는 구조를 이룰 수 있으며, 예를 들어, 폭과 높이에 따라 단차 구조를 형성하는 수납부가 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 전지케이스는 폭과 높이가 다른 수납부들을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 크기가 서로 다른 수납부들은, 가로 길이 및/또는 세로 길이가 서로 상이한 수납부들 일 수도 있다.
이러한 단차 구조가 형성되는 부위는 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로, 전극단자 비형성 부위에 형성될 수도 있고, 전극단자 형성부위에 형성될 수도 있으며, 전극단자 비형성 부위와 전극단자 형성부위 모두에 형성될 수도 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지케이스는 크기가 다른 제 1 전극롤 및 제 2 전극롤이 각각 수납되는 제 1 수납부 및 제 2 수납부가 형성되어 있는 구조일 수 있다.
상기 제 1 수납부 및 제 2 수납부는 각각 상기 제 1 전극롤 및 제 2 전극롤의 외형에 대응하는 구조로 형성되므로, 서로 크기가 다른 구조로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 수납부 및 제 2 수납부는 두께, 너비(가로 길이) 및 폭(세로 길이) 중의 적어도 하나가 다른 구조일 수 있다.
또한, 상기 제 1 수납부의 깊이는 제 2 수납부의 깊이보다 작은 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 수납부의 평면상의 넓이는 제 2 수납부의 평면상의 넓이보다 작은 구조일 수 있다.
한편, 상기 제 1 수납부의 일 측면 및 제 2 수납부의 일 측면은 상하로 인접한 구조로 형성될 수 있으며, 이 때, 상기 인접한 구조로 형성되어 있는 제 1 수납부의 일 측면 및 제 2 수납부의 일 측면은 전극단자가 위치하는 방향의 일 측면일 수 있다.
또한, 상기 전지케이스는 제 1 수납부가 형성되어 있는 상부 케이스, 및 제 2 수납부가 형성되어 있는 하부 케이스로 이루어질 수 있으며, 상기 제 1 수납부 및 제 2 수납부에는 서로 크기가 다른 전극 롤이 각각 수납될 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 수납부 및 제 2 수납부는 서로 크기가 다른 전극 롤들이 각각 수납되도록, 서로 크기가 다른 구조로 형성될 수 있다.
이러한 구조에 의하여, 상기 상부 케이스 및 하부 케이스의 결합_시 서로 다른 수납부의 크기에 따른 단차가 형성될 수 도 있다.
상기 전지셀은 리튬이온 전지셀 또는 리튬이온 폴리머 전지셀일 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않음은 물론이다.
본 발명은 또한, 상기 전지셀을 전원으로 포함하고 있는 디바이스를 제공하는 바, 상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 태플릿 PC, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치 등으로부터 선택되는 것일 수 있다.
이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당 업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 1은 종래의 파우치형 전지셀에 대한 분해 사시도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 사시도이다;
도 3은 도 2의 A-A부위를 나타내는 수직 단면도이다;
도 4는 도 2의 B-B부위를 나타내는 수직 단면도이다;
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀의 수직 단면도이다;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀의 사시도이다;
도 7은 도 6의 C-C를 나타내는 수직 단면도이다.
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 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 A-A부위를 나타내는 수직 단면도가 도시되어 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 전지셀(100)은 제 1 전극 롤(110) 및 제 2 전극 롤(120)을 포함하는 전극조립체, 및 전극조립체를 수납하는 전지케이스(130)를 포함하는 구조로 구성되어 있다.
이러한 전지셀(100)은 수직 단면상 타원 형상으로 이루어진 전극 롤들(110, 120)이 라미네이트 시트의 파우치 전지케이스(130)에 내장되어 있는 구조로서, 제 1 전극 롤(110) 및 제 2 전극 롤(120)이 전기적으로 연결된 전극 리드(140)가 전지케이스(130) 외부로 돌출되어 있는 구조로 이루어져 있다. 전지케이스(130)는 상부 케이스(132) 및 하부 케이스(134)로 구성되며, 상부 케이스(132)에는 제 1 전극 롤(110) 및 제 2 전극 롤(120)의 외면에 대응하는 형상으로 이루어져 있고 이들을 수납하는 수납부(136a, 136b)가 형성되어 있다.
전극조립체는 크기가 다른 제 1 전극 롤(110) 및 제 2 전극 롤(120)이 평면을 기준으로 높이 방향으로 적층되어 있고, 전지케이스(130)의 제 1 수납부(136a) 및 제 2 수납부(136b)에는 제 1 전극 롤(110) 및 제 2 전극 롤(120)이 안착되어 있다.
제 1 수납부(136a) 및 제 2 수납부(136b)는 평면상 직사각형 형상으로 이루어져 있으며, 제 1 수납부(136a)의 평면상의 넓이 및 수직 단면상의 두께보다, 제 2 수납부(136b)의 평면상의 넓이 및 수직 단면상의 두께가 더 큰 구조로 형성되어 있다.
이러한 구조에 의하여 전지셀(100)은 수직 단면상으로 단차가 형성되며, 따라서 단차가 형성된 부위 외측으로 여유 공간이 생성된다. 여유 공간은 적용 디바이스의 불규칙한 내부공간 또는 또 다른 부품들에 의한 간섭 등의 조건에 대응하기 위한 것으로서, 전지케이스(130)의 수납부(136a, 136b) 및 전극 롤들(110, 120)은 적용 상황에 맞도록 다양한 형상으로 유연하게 설계 변경될 수 있다.
이러한 구조의 전지셀(100)은 다양한 용량 및 크기를 가지는 전지셀로 제작될 수 있고, 종래의 전지셀이 장착되기 곤란했던 공간까지 용이하게 장착 가능할 뿐 만 아니라, 디바이스의 내부 구조에 따라서 한정된 공간에서 더 큰 용량을 가지는 전지셀을 장착할 수 있으므로 디바이스 내부 공간 활용도를 극대화 시킬 수 있다.
또한, 도 4에는 도 2의 B-B부위를 나타내는 수직 단면도가 도시되어 있으며, 도 4를 참조하면, 제 1 전극 롤(110) 및 제 2 전극 롤(120)은 일 측면이 일직선(S) 상에 위치하도록 배열된 상태로 적층되어 있다. 이러한 일 측면은 전극 탭들(112, 122)이 위치하는 방향의 일 측면으로서, 전극 탭들(112, 122)은 전극 리드(140)에 결합되고, 전극 리드(140)의 일단은 전지케이스(130) 외부로 돌출되어 전극 단자를 형성하는 구조로 이루어져 있다.
제 1 전극 롤(110) 및 제 2 전극 롤(120)이 각각 수납되어 있는 제 1 수납부(136a) 및 제 2 수납부(136b)는 전극단자(140)이 위치하는 방향의 일 측면이 상하로 인접한 구조로 형성되어 있다.
도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀의 수직 단면도가 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 전지셀(200)은 제 1 전극 롤(210) 및 제 2 전극 롤(220)을 포함하는 전극조립체, 및 전극조립체를 수납하는 전지셀 케이스(230)를 포함하는 구조로 구성되어 있다.
제 1 전극 롤(210) 및 제 2 전극 롤(220)은 양극 시트, 제 1 분리 시트, 음극 시트, 및 제 2 분리 시트가 적층된 조립 전극 시트(215)의 일단과 타단을 각각 권취하여 제조된 구조로 이루어져 있고, 제 1 전극 롤(210) 및 제 2 전극 롤(220)은 수직 방향으로 적층된 구조를 형성하고 있으며, 제 2 전극 롤(220)의 길이(L2)는 제 1 전극 롤(210)의 길이(L1) 보다 작은 구조로 형성되어 있어서, 제 1 전극 롤(210)에 제 2 전극 롤(220)을 수직 방향으로 적층하였을 때, 단차 구조를 형성하고 있다.
즉, 제 1 전극 롤(210)과 제 2 전극 롤(220)의 길이 차이에 의해 계단 구조가 형성된다.
제 1 전극 롤(210) 및 제 2 전극 롤(220)은, 수직 단면상으로 대략 타원형으로 권취된 구조로 이루어져 있으며, 제 1 전극 롤(210)은 조립 전극 시트(215)의 일단이 반시계 방향으로 권취된 구조로 형성되어 있고, 제 2 전극 롤(220)은 조립 전극 시트(215)의 타단이 시계 방향으로 권취된 구조로 형성되어 있다.
전지케이스(230)는 제 1 전극 롤(210) 및 제 2 전극 롤(220)이 효율적으로 장착되도록, 제 1 전극 롤(210) 및 제 2 전극 롤(220)의 적층 구조에 대응하여 단차 구조의 형상을 포함하고 있다.
도 6에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지셀의 사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 6의 C-C를 나타내는 수직 단면도가 도시되어 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 전지셀(300)은 제 1 전극 롤(310) 및 제 2 전극 롤(320)로 구성된 전극조립체가 라미네이트 시트의 파우치 전지케이스(330)에 내장되어 있는 구조로서, 전극 롤들(310, 320)과 전기적으로 연결된 전극 리드(340)가 전지케이스(330) 외부로 돌출되어 있는 구조로 이루어져 있다. 전지케이스(330)는 상부 케이스(332) 및 하부 케이스(334)로 구성되며, 상부 케이스(332) 및 하부 케이스(334)에는 제 2 전극 롤(320) 및 제 1 전극 롤(310)의 장착을 위한 제 2 수납부(333) 및 제 1 수납부(335)가 형성되어 있다.
전지케이스(330)의 제 1 수납부(335) 및 제 2 수납부(333)는 평면상으로 크기가 서로 다른 구조의 직사각형의 형태로 형성되어 있고, 이러한 수납부들(335, 333)은 각각 제 1 전극 롤(310) 및 제 2 전극조립체(320)의 외면 형상에 대응하는 내면 형상을 이루고 있다. 제 1 전극 롤(310) 및 제 2 전극 롤(320)은 평면상으로 길이 및 폭이 다른 구조로 이루어져 있으며, 평면을 기준으로 높이 방향으로 적층되어 있고, 전지케이스(330)의 제 1 수납부(335) 및 제 2 수납부(333)에는 각각 제 1 전극 롤(310) 및 제 2 전극 롤(320)이 수납되어 있다.
또한, 제 1 전극 롤(310) 및 제 2 전극 롤(320)은 전극 탭들(312, 314)이 동일한 방향으로 배열되도록 적층되어 있으며, 전극 탭들(312, 322)은 동일한 극성들 간에 상호 전기적으로 연결된다. 더욱이, 제 1 전극 롤(310) 및 제 2 전극 롤(320)의 전극 탭들(312, 322)이 돌출된 일면들은 상하로 인접한 구조로 형성되어 있으므로, 전극 탭들(312, 322)의 연결이 용이한 구조를 이루고 있다.
본 발명의 실시예들에서는 전극 롤이 2개가 수납된 전지셀에 대하여 설명하였으나, 전극 롤들이 3개 이상이 수납되어 있고, 이들 중 적어도 2개의 전극 롤들이 크기가 서로 다른 구조로서 상호 적층되어 있는 구조가 포함된 전지셀이라면 본 발명의 실시예로서 적용될 수 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀은 크기가 서로 다른 전극 롤들을 적층하여 단차 구조를 형성시킴으로써, 전지셀의 장착 공간 확보를 용이하게 하고, 디바이스 내부의 사공간을 활용하여 공간 활용도를 극대화 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 디바이스에 고용량의 전지셀 사용이 가능하며, 디바이스를 더욱 소형화 시키는 효과를 제공한다.

Claims (25)

  1. 평면을 기준으로 높이 방향을 따라 2개 이상의 전극 롤들이 적층된 구조의 전극조립체를 포함하고 있고,
    상기 전극 롤들은 크기가 서로 동일하거나, 또는 적어도 2개의 전극 롤들의 크기가 서로 다르며,
    서로 다른 크기의 전극 롤들은 폭 및/또는 높이에서 하나 이상의 단차 구조를 형성하면서 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 롤들은 전극 탭이 돌출된 방향에 대한 수직 단면상으로 타원형의 권취 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 롤들은 평면상으로 직사각형 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 서로 다른 크기의 전극 롤들의 적층 구조에서, 상부에 위치한 전극 롤과 하부에 위치한 전극 롤은 두께, 너비(가로 길이) 및 폭(세로 길이) 중 적어도 하나가 다른 것을 특징으로 하는 전지셀.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 서로 다른 크기의 전극 롤들은 평면 크기가 서로 다른 것을 특징으로 하는 전지셀.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 롤들은 일 측면이 일직선 상에 위치하도록 배열된 상태로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 일 측면은 전극 탭이 위치하는 방향의 일 측면인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 롤들의 전극 탭들이 상호 결합되어 전지셀 전극단자를 형성하는 구조인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 롤들 중에서 상하로 적층된 2개의 전극 롤들은, 양극 시트, 음극 시트, 상기 음극 시트와 양극 시트의 사이에 개재되는 제 1 분리 시트, 및 상기 음극 시트 또는 양극 시트를 사이에 두고 상기 제 1 분리시트와 대면하는 제 2 분리 시트로 이루어진 조립 전극 시트를 포함하고, 상기 조립 전극 시트의 일단과 타단을 각각 권취한 구조의 제 1 전극 롤 및 제 2 전극 롤이 적층되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 전극 롤 및 제 2 전극 롤은 각각 조립 전극 시트가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 권취되어 있는 구조인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 전극 롤 및 제 2 전극 롤 중 하나의 전극 롤은 시계 방향으로 권취되어 있는 구조이고, 나머지 전극 롤은 반시계 방향으로 권취되어 있는 구조인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은, 전극 롤들을 전지케이스에 수납하고, 전해질로 함침시킨 후 열융착으로 밀봉한 구조로 이루어져 있고, 양극단자 및 음극단자가 전지케이스의 외부로 돌출되어 있는 파우치형 전지셀인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 전지케이스는 금속층과 수지층의 라미네이트 시트로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 전지케이스는 폭과 높이에서 단차 구조의 수납부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 단차 구조는 전극단자 비형성 부위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 전지케이스는 크기가 다른 제 1 전극롤 및 제 2 전극롤이 각각 수납되는 제 1 수납부 및 제 2 수납부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 수납부 및 제 2 수납부는 두께, 너비(가로 길이) 및 폭(세로 길이) 중의 적어도 하나가 다른 것을 특징으로 하는 전지셀.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 수납부의 깊이는 제 2 수납부의 깊이보다 큰 것을 특징으로 하는 전지셀.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 수납부의 평면상의 넓이는 제 2 수납부의 평면상의 넓이보다 큰 것을 특징으로 하는 전지셀.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 수납부의 일 측면 및 제 2 수납부의 일 측면은 상하로 인접한 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 인접한 구조로 형성되어 있는 제 1 수납부의 일 측면 및 제 2 수납부의 일 측면은 전극단자가 위치하는 방향의 일 측면인 것을 특징으로 하는 전지셀.
  22. 제 16 항에 있어서, 상기 전지케이스는 제 1 수납부가 형성되어 있는 상부 케이스, 및 제 2 수납부가 형성되어 있는 하부 케이스로 이루어져 있으며, 상기 제 1 수납부 및 제 2 수납부에는 서로 크기가 다른 전극 롤이 각각 수납되는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  23. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 리튬이온 전지셀 또는 리튬이온 폴리머 전지셀인 것을 특징으로 하는 전지셀..
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 하나에 따른 전지셀을 전원으로 포함하고 있는 디바이스.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 태플릿 PC, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
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