JP2011119216A - 二次電池 - Google Patents

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Abstract

【課題】電極板の間の均一性を確保すること。
【解決手段】
本発明によれば、第１電極集電体及び前記第１電極集電体の少なくとも一側表面上に具備された第１電極活物質層を含む第１電極板；第２電極集電体及び前記第２電極集電体の少なくとも一側表面上に具備された第２電極活物質層を含む第２電極板；前記第１電極板と第２電極板の間に介在し、前記第１電極板と第２電極板を絶縁するセパレータ；を含み、前記第１電極板は前記第１電極集電体の一側側面から延長された第１電極タブを含み、前記第１電極タブの延長領域まで前記第１電極活物質層がコーティングされて具備され、前記第２電極板は前記第２電極集電体の一側側面から延長された第２電極タブを含み、前記第２電極タブの延長領域まで前記第２電極活物質層がコーティングされて具備されることを特徴とする二次電池が提供される。

【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、二次電池に関するものである。
最近、電子、通信コンピュータ産業の急速な発展に伴い携帯用電子機器が普及している。携帯用電子機器の電源としては再充電可能な二次電池が主に用いられている。
一般に、前記二次電池は正極板と負極板及びこれらの二つの電極の間に介在するセパレータで構成された電極組立体を含む。
前記電極組立体は、前記正極板と負極板が互いに繰り返して配置されるように具備される。この時、前記正極板と負極板はそれぞれその表面上にそれぞれ電極活物質層がコーティングされている。
前記二次電池は、正極板と負極板のそれぞれに具備された電極活物質層が均一にコーティングされればされるほどその特性が優秀である。
そこで、本発明の目的は、電極板の間の均一性が確保された二次電池を提供することにある。
本発明の他の目的は、電極板上に具備された電極活物質層が均一に具備された二次電池を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は所定領域に電極活物質層が具備された母電極集電体に打ち抜き加工を行って電極タブを具備した電極板を形成するにおいて、前記電極活物質層の傾斜部が前記電極タブの所定位置上に位置するように電極板を打ち抜き加工する二次電池の電極板の製造方法を提供することにある。
上述の目的を達成するために、本発明の一側面によれば、第１電極集電体及び前記第１電極集電体の少なくとも一側表面上に具備された第１電極活物質層を含む第１電極板；第２電極集電体及び前記第２電極集電体の少なくとも一側表面上に具備された第２電極活物質層を含む第２電極板；前記第１電極板と第２電極板の間に介在し、前記第１電極板と第２電極板を絶縁するセパレータ；を含み、前記第１電極板は前記第１電極集電体の一側側面から延長された第１電極タブを含み、前記第１電極タブの延長領域まで前記第１電極活物質層がコーティングされて具備され、前記第２電極板は前記第２電極集電体の一側側面から延長された第２電極タブを含み、前記第２電極タブの延長領域まで前記第２電極活物質層がコーティングされて具備されることを特徴とする二次電池が提供される。
前記第１電極タブは前記第１電極活物質層の延長領域から延長されており、傾斜して具備されている傾斜部を含む。
前記第２電極タブは前記第２電極活物質層の延長領域から延長されており、傾斜して具備されている傾斜部を含む。
前記第１電極活物質層の傾斜部は前記第１電極活物質層の延長領域の表面から延長された延長線に対して鋭角をなすように傾斜して具備されており、前記第１電極活物質層の傾斜部は前記第１電極活物質層の延長領域の表面から延長された延長線に対して鋭角をなすように傾斜して具備されている。
前記第１電極活物質層又は第２電極活物質層の傾斜部は、それぞれ前記第１電極タブ又は第２電極タブの延長領域と無地部の間に位置する。
前記第１電極活物質層又は第２電極活物質層の傾斜部は、それぞれ前記第１電極タブ又は第２電極タブの所定位置以外の位置には存在しない。
前記二次電池は前記第１電極板、第２電極板及びセパレータを含む単位電極組立体が多層に積層された電極組立体を含む。
前記二次電池は前記第１電極板、第２電極板及びセパレータがゼリーロール形状に巻き取られた電極組立体を含む。
前記二次電池は前記第１電極板、第２電極板及びセパレータがジグザグ形状に折り曲げられた電極組立体を含む。
前記二次電池は、前記電極組立体を収容し一側に開口部を具備した缶；前記缶の開口部を介して挿入され、前記第１電極タブ及び第２電極タブがそれぞれ貫通する第１貫通孔及び第２貫通孔を具備した絶縁プレート；前記缶の開口部を密閉し前記第１貫通孔を介して延長された第１電極タブと電気的に連結される電極端子、及び前記電極端子とは絶縁され前記第２貫通孔を介して延長された第２電極タブと電気的に連結されるプレート電極を含むキャッププレート；及び前記キャッププレート上に具備され、前記電極端子とプレート電極と電気的に連結され前記二次電池の充放電を制御する制御素子、及び前記二次電池を外部機器と電気的に連結する外部端子を具備した保護回路モジュール；を含む。
前記二次電池は前記電極組立体を収容する収容部を具備した本体と前記本体を覆うカバーを含むパウチ；及び前記電極組立体の第１電極タブ及び第２電極タブが延長されて連結され、前記二次電池の充放電を制御する制御素子、及び前記二次電池を外部機器と電気的に連結する外部端子を具備した保護回路モジュール；を含み、前記本体とカバーの周縁は前記収容部を密閉する密封部を具備する。
上述の目的を達成するために、本発明の他の側面によれば、母電極集電体を準備するステップ；前記母電極集電体の所定領域上に某電極活物質層をコーティングするステップ；前記母電極活物質層の傾斜部を吹き込むステップ；及び前記母電極活物質層がコーティングされた母電極集電体に打ち抜き加工を行って電極板を形成し、前記母電極活物質層の傾斜部が前記電極板の電極タブの所定位置上に位置するように前記電極板を形成するステップ；を含む二次電池の電極板の製造方法が提供される。
前記電極板は前記母電極集電体から打ち抜かれた電極集電体；及び前記電極集電体の一側表面から延長され、前記母電極集電体から打ち抜かれた電極タブ；を含む。
前記母電極活物質層の傾斜部を吹き込むステップは、前記母電極集電体上にコーティングされた母電極活物質層の傾斜部が傾斜を有するようにするステップである。
前記母電極活物質層の傾斜部を吹き込むステップは、前記母電極集電体上にコーティングされた母電極活物質層の傾斜部が前記母電極集電体に対して鋭角をなすように傾斜を有するようにするステップである。
前記母電極活物質層がコーティングされた母電極集電体に打ち抜き加工を行って電極板を形成し、前記母電極活物質層の傾斜部が前記電極板の電極タブの所定位置上に位置するように前記電極板を形成するステップは、前記母電極活物質層がコーティングされた母電極集電体に打ち抜き加工を行って電極板を形成し、前記電極板の電極活物質層と電極集電体は前記母電極活物質層の中央部を含むように打ち抜き、前記電極板の電極タブは前記電極集電体の一側側面から延長されるように打ち抜き加工を行い、前記母電極活物質層の中央部、前記中央部と連結された傾斜部及び前記母電極集電体の無地部を含むように打ち抜き加工を行う。
以上説明したように本発明によれば、上述した目的を達成することができる。具体的には本発明によれば、電極板間の均一性が確保された二次電池を提供することができる。
また、本発明によれば、電極板上に具備された電極活物質層が均一に具備された二次電池を提供することができる。
また、本発明によれば、所定領域に電極活物質層が具備された母電極集電体に打ち抜き加工を行って電極タブを具備した電極板を形成するにおいて、前記電極活物質層の傾斜部が前記電極タブの所定位置上に位置するように電極板を打ち抜き加工する二次電池の電極板の製造方法を提供することができる。
本発明の一実施例による二次電池の電極板を示す図である。 本発明の一実施例による二次電池の電極板を示す図である。 本発明の一実施例による二次電池の電極板を製造する方法を示す図である。 本発明の一実施例による二次電池の電極板を製造する方法を示す図である。 本発明の一実施例による二次電池の電極板を製造する方法を示す図である。 本発明の一実施例による二次電池の電極板を製造する方法を示す図である。 本発明の一実施例による二次電池の電極板を製造する方法を示す図である。 本発明の一実施例による二次電池の電極板を製造する方法を示す図である。 本発明の一実施例による二次電池の電極板を製造する方法を示す図である。 本発明の一実施例による二次電池の電極板を製造する方法を示す図である。 本発明の一実施例による二次電池の電極板を製造する方法を用いて製造された電極板からなる電極組立体を示す図である。 本発明の他の実施例による二次電池の一体型電極板の製造方法を示す図である。 本発明の他の実施例による二次電池の一体型電極板の製造方法を示す図である。 本発明の他の実施例による二次電池の電極板の製造方法で製造された一体型電極板を用いて電極組立体を形成する方法を示す図である。 本発明のさらに他の実施例による二次電池の一体型電極板の製造方法を示す図である。 本発明のさらに他の実施例による二次電池の一体型電極板の製造方法を示す図である。 本発明のさらに他の実施例による二次電池の電極板の製造方法で製造された一体型電極板を用いて電極組立体を形成する方法を示す図である。 本発明の一実施例による二次電池を示す図である。 本発明の他の実施例による二次電池を示す図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図１Ａ及び図１Ｂは本発明の一実施例による二次電池の電極板を示す図である。この時、前記図１Ｂは前記図１ＡのＡ領域を拡大した拡大図である。
図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明すれば、本発明の一実施例による電極板１３０は電極集電体１３２、電極活物質層１３４及び電極タブ１３６を含む。
前記電極板１３０は前記電極集電体１３２の両表面上に電極活物質層１３４を具備し得る。
この時、図１Ａ及び図１Ｂには前記電極活物質層１３４が前記電極集電体１３２の両表面上に具備されている場合を図示しているが、必要ならば、いずれか一側の表面上にのみ具備されてもよい。
前記電極タブ１３６は延長領域１３６ａ、傾斜部１３６ｂ及び無地部１３６ｃを含む。
前記電極タブ１３６は前記電極集電体１３２及び電極活物質層１３４の一側側面から延長されて具備される。
この時、前記電極タブ１３６の延長領域１３６ａは前記電極集電体１３２が延長されているのみならず電極活物質層１３４が延長されて具備されている。
この時、前記電極タブ１３６の傾斜部１３６ｂは前記電極タブ１３６の延長領域１３６ａから延長されている。この時、前記電極タブ１３６の延長領域１３６ａと傾斜部１３６ｂは前記延長領域１３６ａの境界線１３６ｄによって区分される。
前記電極タブ１３６の傾斜部１３６ｂは前記延長領域１３６から延長されている。この時、図１Ｂに示すように前記傾斜部１３６ｂは前記延長領域１３６の表面から延長された延長線１３８ａ、１３８ｂに対して鋭角ａ１、ａ２をなすように傾斜して具備されている。
このような前記電極タブ１３６の傾斜部１３６ｂは本発明の一実施例による電極板の製造方法による特徴であり、詳細については後で図２〜図５Ｂを参照して説明する。
前記電極タブ１３６の無地部１３６ｃは前記電極集電体１３２から延長され、前記電極活物質層１３４をその表面上に具備していない。
図２Ａ〜図５Ｂは本発明の一実施例による二次電池の電極板を製造する方法を示す図である。
この時、図２Ｂは図２ＡのＡ−Ａ’線に沿った断面図を示し、図３Ｂは図３ＡのＢ−Ｂ’線に沿った断面図を示し、図４Ｂは図２ＡのＣ−Ｃ’線に沿った断面図を示す。
図２Ａ〜図５Ｂを参照して説明すれば、本発明の一実施例による二次電池の電極板を製造するために、まず母電極集電体１１０を準備する。
図２Ａには前記母電極集電体１１０が所定高さＨ及び所定長さＬを有する長方形の形態を有する場合を示しているが、前記母電極集電体１１０はこのような形態に限定されない。すなわち、前記母電極集電体１１０はその長さＬが図２Ａに示すものよりも遥かに長い形態を有することもあり、高さＨと長さＬがほぼ同じである正方形の形態を有することもある。
次に、前記母電極集電体１１０のいずれか一側表面の所定領域に母電極活物質層１２０をコーティングする。
この時、前記母電極活物質層１２０はスラリー状に製造されて前記母電極集電体１１０の所定領域に塗布してコーティングされる。前記母電極活物質層１２０は長さＬ方向に塗布してコーティングされる。
この時、本実施例で説明を容易に行うために、前記母電極活物質層１２０の両周縁を傾斜部１２２と定義し、前記母電極活物質層１２０のうち前記傾斜部１２２を除いた領域を中央部１２４と定義し、前記母電極集電体１１０のうち前記母電極活物質層１２０がコーティングされていない領域を無地部１１２と定義する。図２Ａには前記無地部１１２が前記両側傾斜部１２２の全ての外側に具備される場合を示しているが、必要ならばいずれか一側の傾斜部１２２の外側、すなわち、前記母電極集電体１１０の両周縁のうちいずれか一側の周縁にのみ具備されてもよい。
前記のような方法で前記母電極活物質層１２０を前記母電極集電体１１０上にコーティングすると、前記母電極活物質層１２０はその両周縁の所定領域、すなわち、両側傾斜部１２２には前記母電極活物質層１２０の中央部１２４より凸状に突出する現象が発生する。これは前記母電極活物質層１２０をスラリー状で前記母電極集電体１１０上に塗布した後、ナイフ又はヘラなどで前記母電極集電体１１０の長さＬ方向に移動させながら前記母電極活物質層１２０の中央部１２４が平坦になるように広げるために発生する。
次に、前記母電極活物質層１２０をコーティングした後、前記母電極集電体１１０上にコーティングされた母電極活物質層１２０の両傾斜部１２２を吹き込む工程を進行する。
前記吹き込み工程は図３Ａ及び図３Ｂに示すように、前記母電極活物質層１２０の両傾斜部１２２をエア又は希ガスなどで吹き込んで、前記傾斜部１２２の凸状に突出した部分を低くする工程である。
前記吹き込み工程は前記母電極集電体１１０の長さＬ方向に沿って進行する。
したがって、前記母電極集電体１１０の長さＬに沿って前記吹き込み工程を進行すると、図３Ａ及び図３Ｂに示すように前記両傾斜部１２２の凸状に突出した部分（図３Ａ及び図３Ｂでは点線で表示）が前記中央部１２４から延長され、傾斜した形態（図３Ａ及び図３Ｂでは実線で表示）に変化する。
前記母電極活物質層１２０の両傾斜部１２２は前記吹き込み工程を進行した後、前記母電極集電体１１０の表面に対して鋭角、すなわち、９０度よりは小さい角度で傾斜している形態をなすようになる。
次に、必要ならば図４Ａ及び図４Ｂに示すように前記母電極集電体１１０の他側表面を以上で上述した方法などと同じ方法を用いて母電極活物質層１２０をコーティングし、吹き込み工程を進行して前記母電極集電体１１０上に前記中央部１２４と傾斜部１２２を具備した母電極活物質層１２０を形成する。
次に、前記母電極活物質層１２０がコーティングされた前記母電極集電体１１０を打ち抜き、前記母電極活物質層１２０の傾斜部１２２が電極タブ１３６の所定位置に位置するように打ち抜いて電極板１３０を完成する。この時、前記傾斜部１３６ｂは前記電極板１３０の電極タブ１３６の所定位置にのみ存在し、他の位置には存在しないようにする。
この時、前記打ち抜きは前記母電極集電体１１０を金型（図示せず）でカットすることで行われる。
すなわち、図５Ｂに示す形態のような電極板１３０は前記前記母電極活物質層１２０がコーティングされた前記母電極集電体１１０を前記電極板１３０の形状を有する金型でカットすることで形成できる。
この時、前記電極板１３０は電極集電体１３２、電極活物質層１３４及び電極タブ１３６を含む。
前記電極集電体１３２は前記母電極集電体１１０のうち前記母電極活物質層１２０の中央部１２４上に具備された母電極集電体１１０が打ち抜かれて形成される。
前記電極活物質層１３４は前記打ち抜き工程によって前記母電極活物質層１２０の中央部１２４が打ち抜かれて形成される。
前記電極タブ１３６は延長領域１３６ａ、傾斜部１３６ｂ及び無地部１３６ｃが含まれるように打ち抜かれる。
すなわち、前記電極タブ１３６の延長領域１３６ａは前記母電極活物質層１２０の中央部１２４が前記電極タブ１３６上に位置するように打ち抜かれることによって形成される。前記電極タブ１３６の延長領域１３６ａは前記電極活物質層１３４の中央部１２４の一部を含んで形成される。
また、前記傾斜部１３６ｂは前記母電極活物質層１２０の傾斜部１２２が前記電極タブ１３６の所定位置に位置して含まれるように打ち抜かれることによって具備される。
また、前記無地部１３６ｃは前記母電極集電体１１０の無地部１１２が前記電極タブ１３６の所定位置に位置して含まれるように打ち抜かれることによって具備される。
この時、図５Ｂに示す前記電極タブ１３６は前記延長領域１３６ａを含む場合を示しているが、前記電極板１３０を打ち抜く時、前記電極活物質層１３４の上部周縁線１３４ａが前記傾斜部１３６ｂの境界線１３６ｄと一直線になるように打ち抜き加工を行う場合には前記延長領域１３６ａが含まれないこともある。しかし、前記打ち抜き工程で前記傾斜部１３６ｂの境界線１３６ｄと前記電極活物質層１３４の上部周縁線１３４ａが一直線になるように打ち抜き加工を行うことはほぼ不可能であり、前記電極タブ１３６は前記延長領域１３６ａを含むようになる。
図６は本発明の一実施例による二次電池の電極板を製造する方法を用いて製造された電極板からなる電極組立体を示す図である。
図６を参照して説明すれば、本発明の一実施例による電極組立体２００は前記図２Ａ〜図５Ｂを参照して説明した電極板１３０を製造する方法で製造された第１電極板２１０及び第２電極板２２０を積層して電極組立体２００を形成することができる。
すなわち、前記母電極集電体１１０はＡｌなどのような正極電極集電体を用い、前記母電極活物質層１２０は正極活性物質を用いて製造することで前記正極板である第１電極板２１０を製造できる。
また、前記母電極集電体１１０はＣｕなどのような負極電極集電体を用い、前記母電極活物質層１２０は負極活性物質を用いて製造することで前記負極板である第２電極板２２０を製造できる。この時、前記第１電極板２１０は正極板で前記第２電極板は負極板であると仮定したが、前記第１電極板２１０が負極板で前記第２電極板２２０が正極板であってもよい。この場合それぞれの電極集電体及び電極活物質層は互いに前後が入れ替わる。
この時、前記第１電極板２１０は図２Ａ〜図５Ｂを参照して説明した前記電極集電体１３２、電極活物質層１３４及び前記延長領域１３６ａ、傾斜部１３６ｂ及び無地部１３６ｃを含む電極タブ１３６と同じ方法で形成された第１電極集電体２１２、第１電極活物質層２１４及び第１延長領域２１５ａ、第１傾斜部２１６ｂ及び第１無地部２１６ｃを含む第１電極タブ２１６を具備する。
また、前記第２電極板２２０は図２Ａ〜図５Ｂを参照して説明した前記電極集電体１３２、電極活物質層１３４及び前記延長領域１３６ａ、傾斜部１３６ｂ及び無地部１３６ｃを含む電極タブ１３６と同じ方法で形成された第２電極集電体２２２、第２電極活物質層２２４及び第２延長領域２２５ａ、第２傾斜部２２６ｂ及び第２無地部２２６ｃを含む第２電極タブ２２６を具備する。
以上で上述した方法で製造された第１電極板２１０と第２電極板２２０を積層し、前記第１電極板２１０と第２電極板２２０の間にセパレータ２３０を介在させた単位電極組立体２００ａを多層に積層した形態である電極組立体２００を形成することができる。
この時、図６に示すように前記電極組立体２００は前記単位電極組立体２００ａの間を絶縁させるために前記単位電極組立体２００ａの間にセパレータ２３０を介在させ、前記電極組立体２００を外部と絶縁するために前記電極組立体２００の最下部及び最上部にセパレータ２３０を具備し得る。
前記電極組立体２００は前記第１電極板２１０、セパレータ２３０及び第２電極板２２０を整列した後、前記セパレータ２３０を融着させることで完成する。
図７Ａ及び図７Ｂは本発明の他の実施例による二次電池の一体型電極板の製造方法を示す図である。
図７Ａ及び図７Ｂを参照して説明すれば、本発明の他の実施例による二次電池の一体型電極板の製造方法は、前記図２Ａ〜図４Ｂを参照して説明した方法と同じ方法で母電極集電体１１０上に中央部１２４及び傾斜部１２２を具備した母電極活物質層１２０を形成する。
次に、前記母電極活物質層１２０が形成された前記母電極集電体１１０に打ち抜き加工を行って一体型電極板３１０を形成する。
この時、前記一体型電極板３１０は図７Ｂに示すように幅方向に長い一体型電極板３１０を形成する。また前記一体型電極板３１０の一側側面に複数個の電極タブ３２０を具備する。
前記一体型電極板３１０は図５Ｂを参照して説明した電極タブ１３６と同じように延長領域１３６ａ、傾斜部１３６ｂ及び無地部１３６ｃを具備した電極タブ３２０を具備するように前記傾斜部１３６ｂが前記電極タブ３２０の所定位置に位置するように打ち抜き加工を行う。
この時、前記一体型電極板３１０は単位電極板３１０ａからなる。
前記単位電極板３１０ａは以下で説明される図８に示すようにジグザグ形態に折り曲げられて電極組立体４００を形成するために具備される。
この時、前記一体型電極板３１０は、図７Ｂに示す点線（符号３３０参照）を基準線にそれぞれ区分され、前記単位電極板３１０ａはそれぞれ前記図５Ｂに示す電極板１３０と対応する構成である。
図８は本発明の他の実施例による二次電池の電極板の製造方法で製造された一体型電極板を用いて電極組立体を形成する方法を示す図である。
図８を参照して説明すれば、本発明の他の実施例による電極組立体４００は、前記図７Ａ及び図７Ｂを参照して説明した一体型電極板３１０を製造する方法で製造された第１電極板４１０及び第２電極板４２０をジグザグに折り曲げて電極組立体４００を形成することができる。
すなわち、前記母電極集電体１１０はＡｌなどのような正極電極集電体を用い、前記母電極活物質層１２０は正極活性物質を用いて製造することによって前記正極板である第１電極板４１０を製造できる。
また、前記母電極集電体１１０はＣｕなどのような負極電極集電体を用い、前記母電極活物質層１２０は負極活性物質を用いて製造することによって負極板である第２電極板４２０を製造できる。この時、前記第１電極板４１０は正極板であり前記第２電極板４２０は負極板であると仮定したが前記第１電極板４１０が負極板であり前記第２電極板４２０が正極板であってもよい。この場合それぞれの電極集電体及び電極活物質層は互いに前後が入れ替わる。
この時、前記第１電極板４１０は図７Ａ及び図７Ｂを参照して説明した前記延長領域１３６ａ、傾斜部１３６ｂ及び無地部１３６ｃを含む電極タブ１３６と同じ方法で形成された第１延長領域４１２ａ、第１傾斜部４１２ｂ及び第１無地部４１２ｃを含む第１電極タブ４１２を具備する。
また、前記第２電極板４２０は図７Ａ及び図７Ｂを参照して説明した前記延長領域１３６ａ、傾斜部１３６ｂ及び無地部１３６ｃを含む電極タブ１３６と同じ方法で形成された第２延長領域４２２ａ、第２傾斜部４２２ｂ及び第２無地部４２２ｃを含む第２電極タブ４２２を具備する。
以上で上述した方法で製造された第１電極板４１０と第２電極板４２０を準備し、少なくとも前記第１電極板４１０と第２電極板４２０の間にセパレータ４３０を介在させ、前記第１電極板４１０、第２電極板４２０及びセパレータ４３０を同時にジグザグに折り曲げて電極組立体４００を形成する。
図９Ａ及び図９Ｂは本発明のさらに他の実施例による二次電池の一体型電極板の製造方法を示す図である。
図９Ａ及び図９Ｂを参照して説明すれば、本発明の他の実施例による二次電池の一体型電極板の製造方法は前記図２Ａ〜図４Ｂを参照して説明した方法と同じ方法で母電極集電体１１０上に中央部１２４及び傾斜部１２２を具備した母電極活物質層１２０を形成する。
次に、前記母電極活物質層１２０が形成された前記母電極集電体１１０に打ち抜き加工を行って一体型電極板５１０を形成する。
この時、前記一体型電極板５１０は図９Ｂに示すように幅方向に長い一体型電極板５１０を形成する。また前記一体型電極板５１０の一側側面に複数個の電極タブ５１２を具備する。
前記一体型電極板５１０は図５Ｂを参照して説明した電極タブ１３６と同じように延長領域１３６ａ、傾斜部１３６ｂ及び無地部１３６ｃを具備した電極タブ５１２を具備するように前記傾斜部１３６ｂが前記電極タブ５１２の所定位置に位置するように打ち抜き加工を行う。
この時、前記一体型電極板４１０の一側側面から延長された前記電極タブ５１２はそれぞれ図９Ｂに示すように前記一体型電極板５１０を一方向、すなわち、左側から右側方向に巻き取ることによって左側から右側方向に行くほど前記電極タブ５１２の間の間隔が互いに遠くなるように打ち抜き加工を行う。
図１０は本発明のさらに他の実施例による二次電池の電極板の製造方法で製造された一体型電極板を用いて電極組立体を形成する方法を示す図である。
図１０を参照して説明すれば、本発明の他の実施例による電極組立体６００は前記図９Ａ及び図９Ｂを参照して説明した一体型電極板５１０を製造する方法で製造された第１電極板６１０及び第２電極板６２０をゼリーロール形状に巻き取ることによって形成できる。
すなわち、前記母電極集電体１１０はＡｌなどのような正極電極集電体を用い、前記母電極活物質層１２０は正極活性物質を用いて製造することによって前記正極板である第１電極板６１０を製造できる。
また、前記母電極集電体１１０をＣｕなどのような負極電極集電体を用い、前記母電極活物質層１２０は負極活性物質を用いて製造することによって負極板である第２電極板６２０を製造できる。この時、前記第１電極板６１０は正極板であり前記第２電極板６２０は負極板であると仮定したが前記第１電極板６１０が負極板であり前記第２電極板６２０が正極板であってもよい。この場合それぞれの電極集電体及び電極活物質層は互いに前後が入れ替わる。
この時、前記第１電極板６１０は図９Ａ及び図９Ｂを参照して説明した前記延長領域１３６ａ、傾斜部１３６ｂ及び無地部１３６ｃを含む電極タブ５１２と同じ方法で形成された第１延長領域６１２ａ、第１傾斜部６１２ｂ及び第１無地部６１２ｃを含む第１電極タブ６１２を具備する。
また、前記第２電極板６２０は図９Ａ及び図９Ｂを参照して説明した前記延長領域１３６ａ、傾斜部１３６ｂ及び無地部１３６ｃを含む電極タブ５１２と同じ方法で形成された第２延長領域６２２ａ、第２傾斜部６２２ｂ及び第２無地部５２２ｃを含む第２電極タブ６２２を具備する。
以上で上述した方法で製造された第１電極板６１０と第２電極板６２０を準備し、前記第１電極板６１０の上部、前記第１電極板６１０と第２電極板６２０の間及び前記第２電極板６２０の下部にセパレータ６３０を介在させ、前記第１電極板６１０、第２電極板６２０及びセパレータ６３０を同時にゼリーロール形状に巻き取って電極組立体６００を形成する。
図１１は本発明の一実施例による二次電池を示す図である。
図１１を参照して説明すれば、本発明の一実施例による二次電池１０００は図６に図示しこれを参照して説明した電極組立体２００を含む。図１１に図示していないが、図８を参照して説明した電極組立体４００又は図１０を参照して説明した電極組立体６００を含むこともできる。
図１１では説明の便宜上前記図６を参照して説明した電極組立体２００のみを図示し、前記図６を参照して説明した電極組立体２００を基準に説明する。
前記二次電池１０００はパウチ１１００及び前記パウチ１１００に収容される電極組立体２００を具備する。
前記パウチ１１００は本体１１１０及びカバー１１２０を具備する。
前記本体１１１０は前記電極組立体２００が収容される空間である収容部１１１２及び前記収容部１１１２の入口から延長された拡張形成された密封部１１１４を具備する。
前記カバー１１２０は前記本体１１１０の密封部１１１４のいずれかの周縁から延長されている。前記カバー１１２０は前記本体１１１０の収容部１１１２をすべて覆いながら前記本体１１１０の密封部１１１４と密封されることで前記本体１１１０の収容部１１１２と対応する収容部蓋領域１１２２及び前記本体１１１０の密封部１１１４に対応する密封部１１２４を具備する。
したがって、本発明の一実施例による二次電池１０００は前記電極組立体２００が前記本体１１１０の収容部１１１２に収容されると、前記カバー１１２０で覆った後密着され、前記本体１１１０の密封部１１１４と前記カバー１１２０の密封部１１２４を熱融着のような方法で密封して形成される。
前記パウチ１１００を密封した後、前記電極組立体２００から延長された第１電極リード１２３２及び第２電極リード１２３４が外部に露出した状態で具備される。一方、前記第１電極リード１２３２及び第２電極リード１２３４は保護回路モジュール１１３０に連結される。
前記保護回路モジュール（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｍｏｄｕｌｅ）１１３０は前記電極組立体２００の充放電を制御するのみならず、二次電池１０００の動作を制御する役割を行う。一方、前記保護回路モジュール１１３０にはＩＣ素子などのような制御素子１１３２、前記二次電池１０００に過電流が流れることを防止する二次保護素子１１３４及び前記二次電池１０００と外部機器を連結する外部端子１１３６などが具備される。
図１２は本発明の他の実施例による二次電池を示す図である。
図１２を参照して説明すれば、本発明の他の実施例による二次電池２０００は図８に示しこれを参照して説明した電極組立体５００を含む。図１２に図示してはいないが、図６を参照して説明した電極組立体２００又は図１０を参照して説明した電極組立体５００を含むこともできる。
図１２には説明の便宜上前記図１０を参照して説明した電極組立体６００のみを示し、前記図１０を参照して説明した電極組立体６００を基準に説明する。
前記二次電池２０００は前記電極組立体６００を一側方向に開口された開口部を具備した缶２１００に収容している。
この時、前記電極組立体６００は前記第１電極タブ６１２と電気的に連結される第１リード２１１０及び前記第２電極６２２と電気的に連結される第２リード２１２０を具備する。
前記電極組立体５００を収容した缶２１００の開口部を介して絶縁ケース２２００が挿入される。
前記絶縁ケース２２００は前記電極組立体６００が前記缶２１００内部で揺れることを防止する役割と以下で説明されるキャッププレート２３００と前記電極組立体６００の間を絶縁する役割を行う。
前記絶縁ケース２２００は前記第１リード２１１０及び第２リード２１２０が貫通する第１貫通孔２２１０及び第２貫通孔２２２０を具備し、電解液を注入するための電解液注入孔２２３０を具備する。
前記キャッププレート２３００は前記電極組立体６００が収容された缶２１００の開口部を覆って前記缶２１００を密封する。
前記キャッププレート２３００はその所定位置に電極端子２３１０を具備する。この時、前記電極端子２３１０は前記キャッププレート２３００の所定位置以外の他の領域であるプレート端子２３２０とは絶縁された状態で具備される。前記キャッププレート２３００はその所定位置に電解液注入孔２３３０を具備する。前記電解液注入孔２３３０は電解液を注入する孔である。前記電解液注入孔２３３０は電解液の注入が完了すると注入孔栓２３４０で密封される。
前記電極端子２３１０は前記電極組立体６００の第１リード２１１０と電気的に連結されている。また前記プレート端子２３２０は第２リード２１２０と電気的に連結されている。
前記二次電池２０００は前記二次電池２０００の充放電を制御するのみならず、動作を制御する保護回路モジュール２４００を具備する。
前記保護回路モジュール２４００にはＩＣ素子などのような制御素子２４１０及び前記二次電池２０００を外部機器と連結する外部端子２４２０などが具備される。
前記保護回路モジュール２４００は前記電極端子２３１０及びプレート端子２３２０と電気的に連結されている。
この時、前記保護回路モジュール２４００と電極端子２３１０の間には前記二次電池２０００に過電流が流れることを防止する二次保護素子２４３０が具備され得る。
前記二次保護素子２４３０は前記電極端子２３１０に連結される第１端子リード２４３２、前記保護回路モジュール２４００に連結される第２端子リード２４３４及び前記第１端子リード２４３２と第２端子リード２４３４の間に具備されたＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子２４３６を含む。
一方、前記保護回路モジュール２４００は前記プレート端子２３２０と電気的に連結される。
前記保護回路モジュール２４００とプレート端子２３２０の電気的連結は接続部材２４４０によって行われる。前記接続部材２４４０は前記保護回路モジュール２４００とはんだ付けのような方法で連結され、前記プレート端子２３２０とははんだ付け、レーザー溶接及び抵抗溶接などのような方法又はボルトなどのような締結部材による締結によって連結され得る。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
１３２ 電極集電体
１３４ 電極活物質層
１３６ 電極タブ
１３６ａ 延長領域
１３６ｂ 傾斜部
１３６ｃ 無地部

Claims (15)

  1. 第１電極集電体及び前記第１電極集電体の少なくとも一側表面上に具備された第１電極活物質層を含む第１電極板；
    第２電極集電体及び前記第２電極集電体の少なくとも一側表面上に具備された第２電極活物質層を含む第２電極板；及び
    前記第１電極板と第２電極板の間に介在し、前記第１電極板と第２電極板を絶縁するセパレータ；
    を含み、
    前記第１電極板は前記第１電極集電体の一側側面から延長された第１電極タブを含み、
    前記第１電極タブの延長領域まで前記第１電極活物質層がコーティングされて具備され、
    前記第２電極板は、前記第２電極集電体の一側側面から延長された第２電極タブを含み、
    前記第２電極タブの延長領域まで前記第２電極活物質層がコーティングされて具備されることを特徴とする、二次電池。
  2. 前記第１電極タブは、前記第１電極活物質層の延長領域から延長されており、傾斜して具備されている傾斜部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
  3. 前記第２電極タブは、前記第２電極活物質層の延長領域から延長されており、傾斜して具備されている傾斜部を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の二次電池。
  4. 前記第１電極活物質層の傾斜部は、前記第１電極活物質層の延長領域の表面から延長された延長線に対して鋭角をなすように傾斜して具備されており、
    前記第２電極活物質層の傾斜部は、前記第２電極活物質層の延長領域の表面から延長された延長線に対して鋭角をなすように傾斜して具備されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の二次電池。
  5. 前記第１電極活物質層又は第２電極活物質層の傾斜部は、それぞれ前記第１電極タブ又は第２電極タブの延長領域と無地部の間に位置することを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１項に記載の二次電池。
  6. 前記二次電池は前記第１電極板、第２電極板及びセパレータを含む単位電極組立体が多層に積層された電極組立体を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の二次電池。
  7. 前記二次電池は、前記第１電極板、第２電極板及びセパレータがゼリーロール形状に巻き取られた電極組立体を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の二次電池。
  8. 前記二次電池は、前記第１電極板、第２電極板及びセパレータがジグザグ形状に折り曲げられた電極組立体を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の二次電池。
  9. 前記二次電池は、
    前記電極組立体を収容し、一側に開口部を具備した缶；
    前記缶の開口部を介して挿入され、前記第１電極タブ及び第２電極タブがそれぞれ貫通する第１貫通孔及び第２貫通孔を具備した絶縁プレート；
    前記缶の開口部を密閉し前記第１貫通孔を介して延長された第１電極タブと電気的に連結される電極端子、及び前記電極端子とは絶縁され前記第２貫通孔を介して延長された第２電極タブと電気的に連結されるプレート電極を含むキャッププレート；及び
    前記キャッププレート上に具備され前記電極端子とプレート電極と電気的に連結され、前記二次電池の充放電を制御する制御素子、及び前記二次電池を外部機器と電気的に連結する外部端子を具備した保護回路モジュール；
    を含む、請求項６〜８のいずれか一項に記載の二次電池。
  10. 前記二次電池は、
    前記電極組立体を収容する収容部を具備した本体と前記本体を覆うカバーを含むパウチ；
    前記電極組立体の第１電極タブ及び第２電極タブが延長されて連結され、前記二次電池の充放電を制御する制御素子、及び前記二次電池を外部機器と電気的に連結する外部端子を具備した保護回路モジュール；
    を含み、
    前記本体とカバーの周縁は前記収容部を密閉する密封部を具備することを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一項に記載の二次電池。
  11. 母電極集電体を準備するステップ；
    前記母電極集電体の所定領域上に母電極活物質層をコーティングするステップ；
    前記母電極活物質層の傾斜部を吹き込むステップ；及び
    前記母電極活物質層がコーティングされた母電極集電体に打ち抜き加工を行って電極板を形成し、前記母電極活物質層の傾斜部が前記電極板の電極タブの所定位置上に位置するように前記電極板を形成するステップ；
    を含む、二次電池の電極板の製造方法。
  12. 前記電極板は、
    前記母電極集電体から打ち抜かれた電極集電体；及び
    前記電極集電体の一側表面から延長され、前記母電極集電体から打ち抜かれた電極タブ；を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の二次電池の電極板の製造方法。
  13. 前記母電極活物質層の傾斜部を吹き込むステップは、前記母電極集電体上にコーティングされた母電極活物質層の傾斜部が傾斜を有するようにするステップであることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の二次電池の電極板の製造方法。
  14. 前記母電極活物質層の傾斜部を吹き込むステップは、前記母電極集電体上にコーティングされた母電極活物質層の傾斜部が前記母電極集電体に対して鋭角をなすように傾斜を有するようにするステップであることを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の二次電池の電極板の製造方法。
  15. 前記母電極活物質層がコーティングされた母電極集電体に打ち抜き加工を行って電極板を形成し、前記母電極活物質層の傾斜部が前記電極板の電極タブの所定位置上に位置するように前記電極板を形成するステップは、
    前記母電極活物質層がコーティングされた母電極集電体に打ち抜き加工を行って電極板を形成し、前記電極板の電極活物質層と電極集電体は前記母電極活物質層の中央部を含むように打ち抜き、
    前記電極板の電極タブは前記電極集電体の一側側面から延長されるように打ち抜き、前記母電極活物質層の中央部、前記中央部と連結された傾斜部及び前記母電極集電体の無地部を含むように打ち抜き加工を行うことを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の二次電池の電極板の製造方法。
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