JP2011077025A - 電極組立体及びこれを有する二次電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】電極組立体及びこれを有する二次電池に関する。
【解決手段】本発明の一実施例によると、正極活物質及び正極タブを有する正極板；負極活物質及び負極タブを有する負極板；及び、前記正極板と前記負極板の間に介在されたセパレータを含み、前記正極タブと対応する前記負極板には負極無地部が形成され、前記負極タブと対応する前記正極板には正極無地部が形成された電極組立体及びこれを有する二次電池が開示される。このようにして、本発明の一実施例によると、積層厚さが均一で、容量が増加し、製造工程中電極板の損傷現象が防止される電極組立体及びこれを有する二次電池を提供する。
【選択図】図１ｂ
【解決手段】本発明の一実施例によると、正極活物質及び正極タブを有する正極板；負極活物質及び負極タブを有する負極板；及び、前記正極板と前記負極板の間に介在されたセパレータを含み、前記正極タブと対応する前記負極板には負極無地部が形成され、前記負極タブと対応する前記正極板には正極無地部が形成された電極組立体及びこれを有する二次電池が開示される。このようにして、本発明の一実施例によると、積層厚さが均一で、容量が増加し、製造工程中電極板の損傷現象が防止される電極組立体及びこれを有する二次電池を提供する。
【選択図】図１ｂ
Description
本発明の一実施例は、電極組立体及びこれを有する二次電池に関する。
二次電池は、一次電池と異なって、充放電が可能な電池である。かかる二次電池には、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムイオン電池などがある。このうちリチウム二次電池は、作動電圧が略３．７Ｖであって、電子機器の電源として多く使用されているニッケル電池に比べて約３倍も大きくて、単位重量当たりエネルギー密度の特性も優れている。
リチウム二次電池は、電解液の種類によって、液体電解質電池と、高分子電解質電池とに分類することができる。一般的に、液体電解質を使用する電池をリチウムイオン電池と称し、高分子電解質を使用する電池をリチウムポリマー電池と称する。
リチウム二次電池は多様な形態に製造可能であるが、代表的な形状としては、リチウムイオン電池に主に使用される円筒形及び角形が挙げられる。最近脚光を浴びているリチウムポリマー電池は、柔軟性を有する素材で製造されて、比較的に自由な形状を有する。また、優秀な安全性を有しながら軽いので、ポータブル電子機器のスリム化及び軽量化に有利である。
本発明の一実施例は、積層厚さが均一で、容量が増加し、製造工程中電極板の損傷現象が防止される電極組立体及びこれを有する二次電池を提供する。
上述の目的を達成するために、本発明の一実施例にかかる電極組立体は、正極活物質及び正極タブを有する正極板；負極活物質及び負極タブを有する負極板；及び、前記正極板と前記負極板の間に介在されたセパレータを含み、前記正極タブと対応する前記負極板には負極無地部が形成され、前記負極タブと対応する前記正極板には正極無地部が形成される。
前記正極板は、第１面と第２面を有する正極集電板を含み、前記第１面に前記正極タブが付着し、前記正極タブを除いた前記第１面及び前記第２面に正極活物質がコーティングされ、前記第２面のうち前記負極タブと重なる位置に前記正極無地部が形成される。
前記正極タブは、前記正極板に付着した付着領域を含み、前記負極無地部は、前記付着領域と重なる形態に形成される。
前記付着領域は、四角形、三角形及び曲面形状のうち選択された何れか一つの形状に形成される。
前記付着領域は、四角形、三角形及び曲面形状のうち選択された何れか一つの形状に形成される。
前記負極板は、第１面と第２面を有する負極集電板を含み、前記第１面に前記負極タブが付着し、前記負極タブを除いた前記第１面及び前記第２面に負極活物質がコーティングされ、前記第２面のうち前記正極タブと重なる位置に前記負極無地部が形成される。
前記負極タブは、前記負極板に付着した付着領域を含み、前記正極無地部は、前記付着領域と重なる形態に形成される。
前記付着領域は、四角形、三角形及び曲面形状のうち選択された何れか一つの形状に形成される。
前記付着領域は、四角形、三角形及び曲面形状のうち選択された何れか一つの形状に形成される。
本発明の他の実施例にかかる電極組立体は、正極活物質及び正極タブを有する正極板；負極活物質及び負極タブを有する負極板；及び、前記正極板と前記負極板の間に介在されたセパレータを含み、前記正極タブと対応する前記負極板には負極切開部が形成され、前記負極タブと対応する前記正極板には正極切開部が形成される。
前記正極板は、第１面と第２面を有する正極集電板を含み、前記第１面に前記正極タブが付着し、前記正極タブを除いた前記第１面及び前記第２面に正極活物質がコーティングされ、前記正極集電板のうち前記負極タブと重なる位置に前記正極切開部が形成される。
前記正極タブは、前記正極板に付着した付着領域を含み、前記負極切開部は、前記付着領域と重なる形態に形成される。
前記付着領域は、四角形、三角形及び曲面形状のうち選択された何れか一つの形状に形成される。
前記付着領域は、四角形、三角形及び曲面形状のうち選択された何れか一つの形状に形成される。
前記負極板は、第１面と第２面を有する負極集電板を含み、前記第１面に前記負極タブが付着し、前記負極タブを除いた前記第１面及び前記第２面に負極活物質がコーティングされ、前記負極集電板のうち前記正極タブと重なる位置に前記負極切開部が形成される。
前記負極タブは、前記負極板に付着した付着領域を含み、前記正極切開部は、前記付着領域と重なる形態に形成される。
前記負極タブは、前記負極板に付着した付着領域を含み、前記正極切開部は、前記付着領域と重なる形態に形成される。
前記付着領域は、四角形、三角形及び曲面形状のうち選択された何れか一つの形状に形成される。
本発明の他の実施例にかかる二次電池は、上記に記載の電極組立体を含んで成る。
前記電極組立体は、パウチ外装材に内蔵される。
本発明の他の実施例にかかる二次電池は、上記に記載の電極組立体を含んで成る。
前記電極組立体は、パウチ外装材に内蔵される。
本発明の一実施例によると、無地部または切開部がタブ（ｔａｂ）と重なる領域に形成されることで、電極組立体の積層厚さが均一になる。
本発明の他の実施例によると、活物質がタブを除いた全体表面に形成されることで、これを有する電池の容量が増加する。
本発明のまた他の実施例によると、タブの付着領域が曲面形状に形成されることで、製造工程中タブによる電極板の損傷現象が防止される。
本発明の他の実施例によると、活物質がタブを除いた全体表面に形成されることで、これを有する電池の容量が増加する。
本発明のまた他の実施例によると、タブの付着領域が曲面形状に形成されることで、製造工程中タブによる電極板の損傷現象が防止される。
本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施するように、本発明の好ましい実施例を図面を参照しながら詳しく説明する。
図１ａ、図１ｂ及び図１ｃは、それぞれ本発明の一実施例にかかる電極組立体を図示した結合平面図、分解斜視図及び図１ａの１‐１線断面図である。
図１ａ乃至図１ｃに示すように、本発明の一実施例にかかる電極組立体１００は、正極板１１０、負極板１２０及びセパレータ１３０を含む。前記セパレータ１３０は、前記正極板１１０と前記負極板１２０の間に介在される。また、本発明の一実施例にかかる電極組立体１００は、多数の正極板１１０、多数の負極板１２０及び多数のセパレータ１３０を含む積層構造を成す。
前記正極板１１０は、正極集電板１１１、正極活物質１１２、正極タブ１１３及び正極無地部１１６を含む。
前記正極板１１０は、正極集電板１１１、正極活物質１１２、正極タブ１１３及び正極無地部１１６を含む。
前記正極集電板１１１は、略平らな第１面１１１ａと、前記第１面１１１ａの反対面であって略平らな第２面１１１ｂとを含む。このような正極集電板１１１は、アルミニウム箔（ｆｏｉｌ）、アルミニウムメッシュ（ｍｅｓｈ）及びその等価物のうち選択された何れか一つからなってもよいが、これにその材質を限定するのではない。
前記正極活物質１１２は、前記正極集電板１１１の第１面１１１ａ及び第２面１１１ｂにそれぞれコーティングされる。即ち、前記正極活物質１１２は、前記正極タブ１１３を除いた第１面１１１ａ全体にコーティングされ、前記正極無地部１１６を除いた第２面１１１ｂ全体にコーティングされる。よって、前記正極タブ１１３は正極活物質１１２を介して外部に露出した形態を有し、前記正極無地部１１６も前記正極活物質１１２を介して外部に露出した形態を有する。実質的に、前記正極無地部１１６は、正極活物質１１２がコーティングされないことにより形成された領域である。ここで、前記正極活物質１１２は、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４のようなリチウム系酸化物及びその等価物のうち選択された何れか一つからなってもよいが、このような材質に本発明を限定するのではない。
前記正極タブ１１３は、前記正極集電板１１１の第１面１１１ａのうち、後述する負極板１２０の負極無地部１２６と対応する領域に付着する。また、前記正極タブ１１３は、前記正極集電板１１１の外側に所定長さだけ延長される。即ち、前記正極タブ１１３は、前記正極集電板１１１の第１面１１１ａに付着する付着領域１１４と、前記付着領域１１４から外部に所定長さだけ延長された延長領域１１５とを含む。
前記正極無地部１１６は、前記正極集電板１１１の第２面１１１ｂのうち、後述する負極板１２０の負極タブ１２３と対応する領域に形成される。前記正極無地部１１６は、後述する負極タブ１２３の付着領域１２４と対応する形態に形成される。
前記負極板１２０は、負極集電板１２１、負極活物質１２２、負極タブ１２３及び負極無地部１２６を含む。
前記負極板１２０は、負極集電板１２１、負極活物質１２２、負極タブ１２３及び負極無地部１２６を含む。
前記負極集電板１２１は、略平らな第１面１２１ａと、前記第１面１２１ａの反対面であって略平らな第２面１２１ｂとを含む。このような負極集電板１２１は、銅箔、銅メッシュ及びその等価物のうち選択された何れか一つからなってもよいが、これにその材質を限定するのではない。
前記負極活物質１２２は、前記負極集電板１２１の第１面１２１ａ及び第２面１２１ｂにそれぞれコーティングされる。即ち、前記負極活物質１２２は、前記負極タブ１２３を除いた第１面１２１ａ全体にコーティングされ、前記負極無地部１２６を除いた第２面１２１ｂ全体にコーティングされる。よって、前記負極タブ１２３は、負極活物質１２２を介して外部に露出した形態を有し、前記負極無地部１２６は、前記負極活物質１２を介して外部に露出した形態を有する。実質的に、前記負極無地部１２６は、負極活物質１２２がコーティングされないことで形成された領域である。ここで、前記負極活物質１２２は、黒鉛及びその等価物のうち選択された何れか一つからなってもよいが、このような材質に本発明を限定するのではない。
前記負極タブ１２３は、前記負極集電板１２１の第１面１２１ａのうち、前記正極板１１０の正極無地部１１６と対応する領域に付着する。また、前記負極タブ１２３は、前記負極集電板１２１の外側に所定長さ延長される。即ち、前記負極タブ１２３は、前記負極集電板１２１の第１面１２１ａに付着する付着領域１２４と、前記付着領域１２４から外部に所定長さ延長された延長領域１２５とを含む。
前記負極無地部１２６は、前記負極集電板１２１の第２面１２１ｂのうち、前記正極板１１０の正極タブ１１３と対応する領域に形成される。前記負極無地部１２６は、前記正極タブ１１３の付着領域１１４と対応する形態に形成される。
前記セパレータ１３０は、前記正極板１１０と前記負極板１２０の間に介在される。前記セパレータ１３０は、多数の気孔を有するＰＥ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、セラミック（ＳｉＯ２、ＴｉＯ２）フィルム及びその等価物のうち選択された何れか一つからなってもよいが、これにその材質を限定するのではない。
このように、本発明の一実施例にかかる電極組立体１００は、正極板１１０の正極タブ１１３と対応して負極板１２０に負極無地部１２６が形成され、尚、負極板１２０の負極タブ１２３と対応して正極板１１０に正極無地部１１６が形成されることで、電極組立体１００のうち正極タブ１１３及び負極タブ１２３と対応する領域が相対的に厚くならない。即ち、電極組立体を後述するパウチケースに実装した際、電極組立体が押圧されて、正極タブ１１３の厚さは負極無地部１２６によって相殺され、負極タブ１２３の厚さは正極無地部１１６によって相殺されるため、正極タブ１１３及び負極タブ１２３と対応する領域の厚さが相対的に厚くならない。言い換えれば、全ての領域において電極組立体１００の積層厚さが均一になる。
また、本発明の一実施例にかかる電極組立体１００は、正極タブ１１３を除いた正極集電板１１１の第１面１１１ａ全体に正極活物質１１２がコーティングされ、正極無地部１１６を除いた正極集電板１１１の第２面１１１ｂ全体に正極活物質１１２がコーティングされる。さらに、負極タブ１２３を除いた負極集電板１２１の第１面１２１ａ全体に負極活物質１２２がコーティングされ、負極無地部１２６を除いた負極集電板１２１の第２面１２１ｂ全体に負極活物質１２２がコーティングされる。従って、タブ及び無地部を除いた全体表面に活物質がコーティングされることにより、電極組立体及びこれを採用した二次電池の容量が増加する。
以下の説明では、実質的に前記正極板１１０と前記負極板１２０が同一形態を有するので、前記正極板１１０を例としてその構造をより具体的に説明する。
図２ａ、図２ｂ及び図２ｃは、それぞれ本発明の一実施例にかかる電極組立体の正極板の一例を図示した平面図、図２ａの２‐２線断面図及び底面図である。
図２ａ、図２ｂ及び図２ｃは、それぞれ本発明の一実施例にかかる電極組立体の正極板の一例を図示した平面図、図２ａの２‐２線断面図及び底面図である。
図２ａ乃至図２ｃに示すように、正極板１１０は、第１面１１１ａ及び第２面１１１ｂを有する正極集電板１１１と、正極集電板１１１の第１面１１１ａ及び第２面１１１ｂにそれぞれコーティングされた正極活物質１１２と、前記正極集電板１１１の第１面１１１ａに付着した正極タブ１１３と、前記正極集電板１１１の第２面１１１ｂに形成された正極無地部１１６とを含む。
ここで、前記正極タブ１１３は、前記正極集電板１１１の第１面１１１ａに付着する付着領域１１４と、前記付着領域１１４から外部に所定長さだけ延長された延長領域１１５とを含む。前記付着領域１１４は、多様な形態に形成されることができる。また、前記正極無地部１１６は、前記付着領域１１４と離隔した位置であって、前記正極集電板１１１の第２面１１１ｂに、前記付着領域１１４と対応する形態に形成される。このような正極無地部１１６も、多様な形態に形成されることができる。
また、前記正極タブ１１３は、正極集電板１１１の第１面１１１ａの一側角に形成され、前記正極無地部１１６は、正極集電板１１１の第２面１１１ｂの他側角に形成される。
さらに、前記付着領域１１４は、略四角形に形成されることができる。即ち、前記正極タブ１１３の前記付着領域１１４の幅と前記延長部１１５の幅は、同じ大きさで形成されることができる。従って、前記正極無地部１１６も四角形に形成されることができる。
勿論、このような正極板１１０の構造によって、図示されていないが、正極タブ１１３の付着領域１１４と対応する負極板の負極無地部も、四角形に形成されることができる。また、前記正極無地部１１６と対応する負極タブの付着領域も、四角形に形成されることができる。
図３ａ及び図３ｂは、本発明の一実施例にかかる電極組立体の正極板の他の例を図示した平面図及び底面図である。
図３ａ及び図３ｂは、本発明の一実施例にかかる電極組立体の正極板の他の例を図示した平面図及び底面図である。
図３ａ及び図３ｂに示すように、電極組立体の正極板の他の例１１０ａは、上述した例と殆ど類似している。よって、異なる部分を中心に説明する。
付着領域１１４ａと延長領域１１５ａを有する正極タブ１１３ａは、付着領域１１４ａが四角形ではない三角形に形成されることができる。即ち、前記付着領域１１４ａの幅が、前記延長領域１１５ａから遠くなるほど徐々に小くなる。これによって、前記付着領域１１４ａの端部は尖っている形状に形成される。勿論、これによって、正極無地部１１６ａも四角形ではない三角形に形成されることができる。このようにして、前記付着領域１１４ａは、四角形に比べて面積が略半分減少した三角形であり、前記正極無地部１１６ａも、四角形に比べて面積が略半分減少した三角形である。従って、減少した面積の分、正極活物質１１２のコーティング量が増加する。その結果、電極組立体及びこれを採用した二次電池の容量は相対的に増加する。
付着領域１１４ａと延長領域１１５ａを有する正極タブ１１３ａは、付着領域１１４ａが四角形ではない三角形に形成されることができる。即ち、前記付着領域１１４ａの幅が、前記延長領域１１５ａから遠くなるほど徐々に小くなる。これによって、前記付着領域１１４ａの端部は尖っている形状に形成される。勿論、これによって、正極無地部１１６ａも四角形ではない三角形に形成されることができる。このようにして、前記付着領域１１４ａは、四角形に比べて面積が略半分減少した三角形であり、前記正極無地部１１６ａも、四角形に比べて面積が略半分減少した三角形である。従って、減少した面積の分、正極活物質１１２のコーティング量が増加する。その結果、電極組立体及びこれを採用した二次電池の容量は相対的に増加する。
前記正極板１１０ａだけでなく、図示されていない負極板も、負極タブの付着領域が三角形に形成され、負極無地部も三角形に形成される。
従って、上記のような構造の正極板及び負極板が複数積層される時、正極タブ及び負極タブと対応する領域の厚さが厚くならない。即ち、全ての領域において電極組立体の厚さが均一になる。勿論、正極板及び負極板で、それぞれ正極活物質及び負極活物質のコーティング量が増加することで、電極組立体及びこれを採択した二次電池の容量がさらに増加する。
従って、上記のような構造の正極板及び負極板が複数積層される時、正極タブ及び負極タブと対応する領域の厚さが厚くならない。即ち、全ての領域において電極組立体の厚さが均一になる。勿論、正極板及び負極板で、それぞれ正極活物質及び負極活物質のコーティング量が増加することで、電極組立体及びこれを採択した二次電池の容量がさらに増加する。
図４ａに及び図４ｂは、本発明の一実施例にかかる電極組立体の正極板のまた他の例を図示した平面図及び底面図である。
図４ａ及び図４ｂに示すように、電極組立体の正極板のまた他の例１１０ｂは、上述した例と殆ど類似している。よって、異なる部分を中心に説明する。
図４ａ及び図４ｂに示すように、電極組立体の正極板のまた他の例１１０ｂは、上述した例と殆ど類似している。よって、異なる部分を中心に説明する。
付着領域１１４ｂと延長領域１１５ｂを有する正極タブ１１３ｂは、付着領域１１４ｂが三角形ではない曲面形状に形成されることができる。勿論、これによって、正極無地部１１６ｂも三角形ではない曲面形状に形成されることができる。即ち、前記付着領域１１４ｂは、三角形に比べて面積がもっと減少した曲面形状からなる同時に、端部が尖っている形状ではなく、丸い（ｂｌｕｎｔ）形状を有する。また、前記正極無地部１１６ｂも、三角形に比べて面積がもっと減少した曲面形状からなる同時に、端部が尖っていない丸い形状を有する。よって、前記減少した面積の分、正極活物質１１２のコーティング量が増加する。勿論、これによって電極組立体及びこれを採用した二次電池の容量は相対的に増加する。
また、前記正極タブ１１３ｂの付着領域１１４ｂは、四角形または三角形のように尖っている部分がないので、電極組立体の製造工程中、正極タブ１１３ｂが正極集電板または正極活物質を損傷させない。即ち、電極組立体の製造工程中、正極タブによる損傷現象が防止される。
一方、前記正極板１１０ｂだけでなく、図示されていない負極板も、負極タブの付着領域が曲面形状に形成され、負極無地部も曲面形状に形成される。
一方、前記正極板１１０ｂだけでなく、図示されていない負極板も、負極タブの付着領域が曲面形状に形成され、負極無地部も曲面形状に形成される。
従って、上記のような構造の正極板及び負極板が複数積層される時、正極タブ及び負極タブと対応する領域の厚さが厚くならない。即ち、全ての領域において電極組立体の厚さが均一になる。尚、正極板及び負極板において、それぞれ正極活物質及び負極活物質のコーティング量がもっと増加することで、電極組立体及びこれを採択した二次電池の容量がさらに増加する。勿論、正極タブの付着領域及び負極タブの付着領域が曲面形状に形成されることで、正極タブ及び負極タブをそれぞれ正極板及び負極板に付着させる時、正極タブ及び負極タブの衝撃による正極板及び負極板の損傷現象を防止することができる。
図５ａ、図５ｂ及び図５ｃは、それぞれ本発明の他の実施例にかかる電極組立体を図示した結合平面図、分解斜視図及び図５ａの５-５線断面図である。
図５ａ乃至図５ｃに示すように、本発明の他の実施例にかかる電極組立体２００は、正極板２１０、負極板２２０及びセパレータ２３０を含む。
図５ａ乃至図５ｃに示すように、本発明の他の実施例にかかる電極組立体２００は、正極板２１０、負極板２２０及びセパレータ２３０を含む。
前記正極板２１０は、正極集電板２１１、正極活物質２１２、正極タブ２１３及び正極切開部２１６を含む。ここで、前記正極集電板２１１、正極活物質２１２、正極タブ２１３は上述した例と類似しているので、その説明は省略する。
前記正極タブ２１３は、前記正極集電板２１１の第１面２１１ａのうち、後述する負極板２２０の負極切開部２２６と対応する領域に付着する。
前記正極タブ２１３は、前記正極集電板２１１の第１面２１１ａのうち、後述する負極板２２０の負極切開部２２６と対応する領域に付着する。
前記正極切開部２１６は、後述する負極板２２０の負極タブ２２３と対応する領域に形成される。即ち、前記正極切開部２１６は、前記正極板２１０のうち、後述する負極タブ２２３の付着領域２２４と対応する形状に切断して形成される。言い換えれば、前記正極切開部２１６は、正極集電板２１１及び正極活物質２１２が形成されていない領域に該当する。
前記負極板２２０は、負極集電板２２１、負極活物質２２２、負極タブ２２３及び負極切開部２２６を含む。ここで、前記負極集電板２２１、負極活物質２２２、負極タブ２２３は、上述した例と類似しているので、その説明は省略する。
前記負極タブ２２３は、前記負極集電板２２１の第１面２２１ａのうち、前記正極板２１０の正極切開部２１６と対応する領域に付着する。
前記負極切開部２２６は、前記正極板２１０の正極タブ２１３と対応する領域に形成される。即ち、前記負極切開部２２６は、前記負極板２２０のうち、前記正極タブ２１３の付着領域２１４と対応する形状に切断して形成される。言い換えれば、前記負極切開部２２６は、負極集電板２２１及び負極活物質２２２が形成されていない領域に該当する。
前記負極切開部２２６は、前記正極板２１０の正極タブ２１３と対応する領域に形成される。即ち、前記負極切開部２２６は、前記負極板２２０のうち、前記正極タブ２１３の付着領域２１４と対応する形状に切断して形成される。言い換えれば、前記負極切開部２２６は、負極集電板２２１及び負極活物質２２２が形成されていない領域に該当する。
このように、本発明の他の実施例にかかる電極組立体２００は、正極板２１０の正極タブ２１３と対応して負極板２２０に負極切開部２２６が形成され、尚、負極板２２０の負極タブ２２３と対応して正極板２１０に正極切開部２１６が形成されることで、電極組立体２００の正極タブ２１３及び負極タブ２２３と対応する領域が相対的に厚くならない。即ち、正極タブ２１３の厚さは負極切開部２２６によって相殺され、負極タブ２２３の厚さは正極切開部２１６によって相殺されるので、正極タブ２１３及び負極タブ２２３と対応する領域の厚さが相対的に厚くならない。言い換えれば、全ての領域において電極組立体２００の積層厚さが均一になる。
また、本発明の他の実施例にかかる電極組立体２００は、正極タブ２１３を除いた正極集電板２１１の第１面２１１ａ全体に正極活物質２１２がコーティングされ、正極切開部２１６を除いた正極集電板２１１の第２面２１１ｂ全体に正極活物質２１２がコーティングされる。尚、負極タブ２２３を除いた負極集電板２２１の第１面２２１ａ全体に負極活物質２２２がコーティングされ、負極切開部２２６を除いた負極集電板２２１の第２面２２１ｂ全体に負極活物質２２２がコーティングされる。よって、タブ及び切開部を除いた全体表面に活物質がコーティングされることで、電極組立体及びこれを採用した二次電池の容量が増加する。
以下の説明では、実質的に前記正極板２１０と負極板２２０が同一形態を有するので、前記正極板２１０を例として説明する。
図６ａ、図６ｂ及び図６ｃは、それぞれ本発明の他の実施例にかかる電極組立体の正極板の一例を図示した平面図、図６ａの６‐６線断面図及び底面図である。
図６ａ、図６ｂ及び図６ｃは、それぞれ本発明の他の実施例にかかる電極組立体の正極板の一例を図示した平面図、図６ａの６‐６線断面図及び底面図である。
図６ａ乃至図６ｃに示すように、正極板２１０は、第１面２１１ａ及び第２面２１１ｂを有する正極集電板２１１と、正極集電板２１１の第１面２１１ａ及び第２面２１１ｂにコーティングされた正極活物質２１２と、前記正極集電板２１１の第１面２１１ａに付着した正極タブ２１３と、前記正極集電板２１１を切断して形成された正極切開部２１６を含む。
ここで、前記正極タブ２１３は、前記正極集電板２１１の第１面２１１ａに付着する付着領域２１４と、前記付着領域２１４から外部に所定長さ延長された延長領域２１５とを含む。また、前記正極切開部２１６は、前記付着領域２１４から離隔した位置に、前記付着領域２１４と対応する形状に形成される。一例として、前記付着領域２１４が略四角形に形成される場合、前記正極切開部２１６も四角形に形成される。実質的に、前記切開部は、互いに略直角を成す二つの辺からなってもよい。
上述したように、図示されていないが、負極板も前記正極板２１０と同一構造に形成される。よって、上記のような構造の正極板及び負極板が複数積層される時、正極タブまたは負極タブと対応する部分が厚くならない。
図７ａ及び図７ｂは、本発明の他の実施例にかかる電極組立体の正極板の他の例を図示した平面図及び底面図である。
図７ａ及び図７ｂは、本発明の他の実施例にかかる電極組立体の正極板の他の例を図示した平面図及び底面図である。
図７ａ及び図７ｂに示すように、本発明の他の実施例にかかる正極板２１０ａは、正極タブ２１３ａ及び正極切開部２１６ａが上述した例と異なる。
前記正極タブ２１３ａの付着領域２１４ａは、略三角形に形成され、前記正極切開部２１６ａも三角形に形成される。実質的に、前記正極切開部２１６ａは、一つの直線面からなってもよい。
前記正極タブ２１３ａの付着領域２１４ａは、略三角形に形成され、前記正極切開部２１６ａも三角形に形成される。実質的に、前記正極切開部２１６ａは、一つの直線面からなってもよい。
このようにして、正極活物質２１２のコーティング量を相対的に増加させることができる。勿論、上記のような構造の正極板２１０ａ及び負極板が複数積層される時、正極タブまたは負極タブと対応する部分が厚くならない。よって、電極組立体の厚さが均一になる。
図８ａに及び図８ｂは、本発明の一実施例にかかる電極組立体の正極板のまた他の例を図示した平面図及び底面図である。
図８ａ及び図８ｂに示すように、本発明のまた他の実施例にかかる正極板２１０ｂは、正極タブ２１３ｂ及び正極切開部２１６ｂが上述した例と異なる。
前記正極タブ２１３ｂの付着領域２１４ｂは、略曲面を含んで形成され、正極切開部２１６ｂも曲面を含んで形成される。実質的に、前記正極切開部２１６ｂは、一つの曲面からなってもよい。
図８ａ及び図８ｂに示すように、本発明のまた他の実施例にかかる正極板２１０ｂは、正極タブ２１３ｂ及び正極切開部２１６ｂが上述した例と異なる。
前記正極タブ２１３ｂの付着領域２１４ｂは、略曲面を含んで形成され、正極切開部２１６ｂも曲面を含んで形成される。実質的に、前記正極切開部２１６ｂは、一つの曲面からなってもよい。
従って、正極活物質２１２のコーティング量を相対的にもっと増加させることができる。勿論、上記のような構造の正極板２１０ｂ及び負極板が複数積層される時、正極タブまたは負極タブと対応する部分が厚くならない。よって、電極組立体の厚さが均一になる。さらに、正極タブ２１３ｂの付着領域２１４ｂには、四角形や三角形のように尖っている端部が存在しない。即ち、正極タブ２１３ｂの端部が丸い（ｂｌｕｎｔ）ので、電極組立体２００の製造工程中、正極板２１０ｂが損傷されなくなる。
図９は、本発明のまた他の実施例にかかる二次電池を図示した分解斜視図である。
図９に示すように、本発明のまた他の実施例にかかる二次電池３００は、電極組立体１００と、前記電極組立体１００が実装されるパウチケース３２０とを含む。勿論、前記電極組立体１００の代わりに、電極組立体２００が前記パウチケース３２０に実装されてもよい。
図９に示すように、本発明のまた他の実施例にかかる二次電池３００は、電極組立体１００と、前記電極組立体１００が実装されるパウチケース３２０とを含む。勿論、前記電極組立体１００の代わりに、電極組立体２００が前記パウチケース３２０に実装されてもよい。
上述したように、電極組立体１００は、正極板１１０、負極板１２０及びセパレータ１３０が積層されて形成される。また、前記正極板１１０に接続された全ての正極タブ１１３は、一つの相対的に厚い正極リード３１１に溶接される。また、負極板１２０に接続された全ての負極タブ１２３は、一つの相対的に厚い負極リード３１２に溶接される。尚、前記正極リード３１１及び負極リード３１２は、前記パウチケース３２０の外側に所定長さ延長される。
一方、前記パウチケース３２０は、前記電極組立体１００を実装するために空洞３２１を有する下部ケース３２２と、前記下部ケース３２２を覆う上部ケース３２３を含む。また、前記下部ケース３２２の三つの方向の回りには、前記上部ケース３２３と熱融着される融着部３２２ａが形成される。また、前記下部ケース３２２と前記上部ケース３２３の境界領域には、折り目３２２ｂが形成される。勿論、このようなパウチケース３２０には、液体電解液またはポリマー電解液が電極組立体１００と共に収容される。
このように、本発明にかかる二次電池３００は、活物質のコーティング量が相対的に増加した電極組立体１００を含むことで、電池容量が増加する。また、正極タブ１１３及び負極タブ１２３の付着領域1１４が曲面形状に形成されることで、製造工程中、正極板１１０及び負極板１２０の損傷現象が最小化される。さらに、正極タブ１１３及び負極タブ１２３の付着領域１１４と対応する領域に、無地部または切開部が形成されることで、正極板１１０及び負極板１２０の厚さが均一になる。
以上にて説明したことは、本発明の一実施例にかかる電極組立体及びこれを有する二次電池を実施するための一つの実施例に過ぎないものであり、本発明は前記の実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求するような本発明の要旨から外れることなく当該発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば誰でも様々な変更実施が可能な範囲まで本発明の技術的精神があると言える。
１００：本発明の一実施例にかかる電極組立体
１１０：正極板
１１１：正極集電板
１１１ａ：第１面
１１１ｂ：第２面
１１２：正極活物質
１１３：正極タブ
１１４：付着領域
１１５：延長領域
１１６：正極無地部
１２０：負極板
１２１：負極集電板
１２１ａ：第１面
１２１ｂ：第２面
１２２：負極活物質
１２３：負極タブ
１２４：付着領域
１２５：延長領域
１２６：負極無地部
１３０：セパレータ
２００：本発明の他の実施例にかかる電極組立体
３００：本発明のまた他の実施例にかかる二次電池
１１０：正極板
１１１：正極集電板
１１１ａ：第１面
１１１ｂ：第２面
１１２：正極活物質
１１３：正極タブ
１１４：付着領域
１１５：延長領域
１１６：正極無地部
１２０：負極板
１２１：負極集電板
１２１ａ：第１面
１２１ｂ：第２面
１２２：負極活物質
１２３：負極タブ
１２４：付着領域
１２５：延長領域
１２６：負極無地部
１３０：セパレータ
２００：本発明の他の実施例にかかる電極組立体
３００：本発明のまた他の実施例にかかる二次電池
Claims (16)
- 正極活物質及び正極タブを有する正極板；
負極活物質及び負極タブを有する負極板；及び、
前記正極板と前記負極板の間に介在されたセパレータを含み、
前記正極タブと対応する前記負極板には負極無地部が形成され、
前記負極タブと対応する前記正極板には正極無地部が形成されたことを特徴とする電極組立体。 - 前記正極板は、
第１面と第２面を有する正極集電板を含み、
前記第１面に前記正極タブが付着し、
前記正極タブを除いた前記第１面及び前記第２面に正極活物質がコーティングされ、
前記第２面のうち前記負極タブと重なる位置に前記正極無地部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電極組立体。 - 前記正極タブは、
前記正極板に付着した付着領域を含み、
前記負極無地部は、
前記付着領域と重なる形態に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電極組立体。 - 前記付着領域は、
四角形、三角形及び曲面形状のうち選択された何れか一つの形状に形成されたことを特徴とする請求項３に記載の電極組立体。 - 前記負極板は、
第１面と第２面を有する負極集電板を含み、
前記第１面に前記負極タブが付着し、
前記負極タブを除いた前記第１面及び前記第２面に負極活物質がコーティングされ、
前記第２面のうち前記正極タブと重なる位置に前記負極無地部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電極組立体。 - 前記負極タブは、
前記負極板に付着した付着領域を含み、
前記正極無地部は、
前記付着領域と重なる形態に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電極組立体。 - 前記付着領域は、
四角形、三角形及び曲面形状のうち選択された何れか一つの形状に形成されたことを特徴とする請求項６に記載の電極組立体。 - 正極活物質及び正極タブを有する正極板；
負極活物質及び負極タブを有する負極板；及び、
前記正極板と前記負極板の間に介在されたセパレータを含み、
前記正極タブと対応する前記負極板には負極切開部が形成され、
前記負極タブと対応する前記正極板には正極切開部が形成されたことを特徴とする電極組立体。 - 前記正極板は、
第１面と第２面を有する正極集電板を含み、
前記第１面に前記正極タブが付着し、
前記正極タブを除いた前記第１面及び前記第２面に正極活物質がコーティングされ、
前記正極集電板のうち前記負極タブと重なる位置に前記正極切開部が形成されたことを特徴とする請求項８に記載の電極組立体。 - 前記正極タブは、
前記正極板に付着した付着領域を含み、
前記負極切開部は、
前記付着領域と重なる形態に形成されたことを特徴とする請求項８に記載の電極組立体。 - 前記付着領域は、
四角形、三角形及び曲面形状のうち選択された何れか一つの形状に形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の電極組立体。 - 前記負極板は、
第１面と第２面を有する負極集電板を含み、
前記第１面に前記負極タブが付着し、
前記負極タブを除いた前記第１面及び前記第２面に負極活物質がコーティングされ、
前記負極集電板のうち前記正極タブと重なる位置に前記負極切開部が形成されたことを特徴とする請求項８に記載の電極組立体。 - 前記負極タブは、
前記負極板に付着した付着領域を含み、
前記正極切開部は、
前記付着領域と重なる形態に形成されたことを特徴とする請求項８に記載の電極組立体。 - 前記付着領域は、四角形、三角形及び曲面形状のうち選択された何れか一つの形状に形成されたことを特徴とする請求項１３に記載の電極組立体。
- 請求項１乃至請求項１４のうち何れか一つに記載の電極組立体を含んで成る二次電池。
- 前記電極組立体は、パウチ外装材に内蔵されることを特徴とする請求項１５に記載の二次電池。
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