JP2017530513A - 積層／折畳み型電極組立体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

折畳み回数を減少でき、電池の製造効率性及び設計自由度が高い積層／折畳み型電極組立体及びその製造方法を提供する。本発明による積層／折畳み型電極組立体は、多数の積層型単位セルが重畳され、それぞれの重畳部には連続的な折畳み分離膜シートが介在される構造の電極組立体であって、前記多数の単位セルは正極／分離膜／負極／分離膜／正極／分離膜／負極構造のクアッドセル（ｑｕａｄ ｃｅｌｌ）２つ以上と負極／分離膜／正極／分離膜／負極構造のＣタイプバイセル１つとの組合せであり、巻取開始点である中央部に前記クアッドセルが位置することで、前記中央部の上下に位置する単位セルが互いに非対称構造を有するか、又は、巻取開始点である中央部に前記Ｃタイプバイセルが位置することで、前記中央部の上下に位置する単位セルが互いに対称構造を有する。

Description

本発明は、積層／折畳み型電極組立体及びその製造方法に関し、より詳しくは、折畳み回数を減少できる積層／折畳み型電極組立体及びその製造方法に関する。
本出願は、２０１４年８月１３日出願の韓国特許出願第１０−２０１４−０１０５２６３号及び第１０−２０１４−０１０５２６４号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。

モバイル機器に関する技術開発と需要の増加に伴って二次電池の需要も急激に伸びており、なかでもリチウム二次電池は、エネルギー密度と作動電圧が高く貯蔵と寿命特性に優れることから、各種モバイル機器はもちろん多様な電子製品のエネルギー源として広く用いられている。

二次電池は、外部及び内部の構造的特徴によって、大きく分けて円筒型電池、角形電池及びパウチ型電池に分類され、なかでも高い集積度で積層でき、長さに対比して幅が狭い角形電池とパウチ型電池が特に注目されている。

二次電池を構成する正極／分離膜／負極構造の電極組立体は、その構造によってゼリーロール（ｊｅｌｌｙ−ｒｏｌｌ）型（巻取型）とスタック型（積層型）とに大別される。ゼリーロール型電極組立体は、集電体として使用される金属ホイルに電極活物質などをコーティングし、乾燥及びプレスした後、所望の幅と長さのバンド状に裁断し、分離膜を用いて負極と正極とを隔膜した後、螺旋状に巻いて製造される。ゼリーロール型電極組立体は円筒型電池には適するが、角形またはパウチ型電池に適用する場合は電極活物質の剥離、低い空間活用性などの問題がある。一方、スタック型電極組立体は、多数の正極及び負極の単位セルを順次積層した構造であって、容易に角形を成し得るという長所があるが、製造過程が複雑であって、衝撃が加えられたとき電極がずれて短絡が起きる恐れがある。

このような問題点を解決するため、前記ゼリーロール型とスタック型とを混合した形態の電極組立体として、一定の単位大きさの正極／分離膜／負極構造のフルセル（ｆｕｌｌ ｃｅｌｌ）または正極（負極）／分離膜／負極（正極）／分離膜／正極（負極）構造のバイセル（ｂｉｃｅｌｌ）を長尺で連続的な折畳み分離膜シートを使用して折り畳んだ構造の積層／折畳み型電極組立体が開発された。

図１及び図２は、このような積層／折畳み型電極組立体の例示的な構造及び製造過程が示された模式図である。

図面を参照すれば、単位セルとして、負極／分離膜／正極／分離膜／負極構造のＣタイプバイセル１０、１３、１４と、正極／分離膜／負極／分離膜／正極構造のＡタイプバイセル１１、１２とが順次交互に重畳され、それぞれの重畳部には折畳み分離膜シート２０が介在されている。折畳み分離膜シート２０は、バイセルを囲める単位長さを有し、単位長さ毎に内側に折り曲げられて中央のバイセル１０から最外郭のバイセル１４まで連続してそれぞれのバイセルを囲む構造でバイセルの重畳部に介在されている。折畳み分離膜シート２０の末端部は熱融着するか又は接着テープ２５などを貼付して仕上げる。

このような積層／折畳み型電極組立体は、例えば、長尺の折畳み分離膜シート２０上にバイセル１０、１１、１２、１３、１４を配列し、折畳み分離膜シート２０の一端部２１から始めて順次巻き取ることで製造される。

このとき、単位セルであるバイセル１０、１１、１２、１３、１４の配列組合せを見れば、第１バイセル１０と第２バイセル１１とは少なくとも１つのバイセルに対応する幅間隔ほど離隔した距離に位置し、巻取り過程で第１バイセル１０の外面が折畳み分離膜シート２０に完全に巻き囲まれた後、第１バイセル１０の下端電極（負極、−）が第２バイセル１１の上端電極（正極、＋）に接する。第２バイセル１１の次のバイセル１２、１３、１４は、巻取りによる順次的な積層過程で折畳み分離膜シート２０の巻取長さが増加するため、巻取り方向でバイセル間の間隔が順次増加するように配置されている。また、このようなバイセル１０、１１、１２、１３、１４は、巻取りの際、積層された界面で正極と負極とが対面するように構成されなければならない。そのため、第１バイセル１０は上端電極が負極であるバイセルからなり、第２バイセル１１及び第３バイセル１２は上端電極が正極であるバイセルからなり、第４バイセル１３及び第５バイセル１４は上端電極が負極であるバイセルからなる。すなわち、２つのバイセルを単位にして交互に配列され搭載される。

このような積層／折畳み型電極組立体は、前記ゼリーロール型及びスタック型の電極組立体の短所を補っているが、高エネルギー密度のためにバイセルスタック数を増加させれば折畳み回数が増え、電極組立体セルの寸法変化／不良率増加、工程時間増加の問題が発生する。そして、図２に示されたように、折畳み分離膜シートに置かれる電極の種類が周期的に変わるため、セル類型（Ａタイプバイセル、Ｃタイプバイセル）の入れ替えによる時間損失が生じ、電池製造の効率性が低下する。

表１に、図１に示されたような積層／折畳み型電極組立体でスタック数の増加による電極数を示した。

このように従来はスタック数の増加とともに６個ずつ電極の個数が増えるセル設計になっているため、厚さや容量、抵抗などセル性能のためのスタック数の変更に制限があり、設計自由度が低いという問題もある。したがって、折畳み回数を減少でき、電池製造の効率性及び設計自由度が高い積層／折畳み型電極組立体及びその製造方法が求められる。

本発明は、折畳み回数を減少でき、電池製造の効率性及び設計自由度が高い積層／折畳み型電極組立体及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を達成するため、本発明による積層／折畳み型電極組立体は、多数の積層型単位セルが重畳され、それぞれの重畳部には連続的な折畳み分離膜シートが介在される構造の電極組立体であって、前記多数の単位セルは正極／分離膜／負極／分離膜／正極／分離膜／負極構造のクアッドセル（ｑｕａｄ ｃｅｌｌ）２つ以上と負極／分離膜／正極／分離膜／負極構造のＣタイプバイセル１つとの組合せである。

一実施例によれば、巻取開始点である中央部に前記クアッドセルが位置することで、前記中央部の上下に位置する単位セルが互いに非対称構造を有する非対称電極組立体が提供される。

他の実施例によれば、巻取開始点である中央部に前記Ｃタイプバイセルが位置することで、前記中央部の上下に位置する単位セルが互いに対称構造を有する対称電極組立体が提供される。前記Ｃタイプバイセルを中心に上下にそれぞれ位置するクアッドセルは、その電極方向が互いに対称を成し得る。
電極組立体の最外郭には負極が位置することが望ましい。

前記折畳み分離膜シートは、前記単位セルを囲める単位長さを有し、単位長さ毎に内側に折り曲げられて中央単位セルから始まって最外郭の単位セルまで連続して囲むことができる。

前記折畳み分離膜シートは、両面の性質が異なる非対称分離膜であり得る。

望ましい実施例において、前記折畳み分離膜シートは、分離膜生地；前記分離膜生地の一面に形成された負極用無機物及びバインダーを含むコーティング層；並びに前記分離膜生地の他面に形成された正極用無機物及びバインダーを含むコーティング層を含み、前記負極用無機物及びバインダーを含むコーティング層に前記Ｃタイプバイセルとクアッドセルの負極が接し、前記正極用無機物及びバインダーを含むコーティング層に前記Ｃタイプバイセルとクアッドセルの正極が接する。

他の望ましい実施例において、前記折畳み分離膜シートは、第１分離膜と第２分離膜との積層構造であり、前記第１分離膜及び第２分離膜の一方に前記Ｃタイプバイセルとクアッドセルの負極が接し、前記第１分離膜及び第２分離膜の他方に前記Ｃタイプバイセルとクアッドセルの正極が接する。

また、本発明は、このような積層／折畳み型電極組立体を含む二次電池を提供する。

このような積層／折畳み型電極組立体を製造する方法は、次のようである。まず、折畳み分離膜シートの一段目に中央単位セルを位置させ、所定の間隔で単位セルを連続して位置させた後、前記中央単位セルを前記折畳み分離膜シートで１回巻き取った後、隣接する単位セルが位置する外側に前記折畳み分離膜シートを折り曲げてそれぞれの単位セルを重畳して折り畳む。

また、本発明は、このような積層／折畳み型電極組立体を製造する方法であって、２つのクアッドセル及び１つのＣタイプバイセルを含む電極組立体を基本にし、クアッドセルを１つずつ追加しながら電極数が４個ずつ増加するセル設計を行う段階を含む方法を提案する。

前記非対称電極組立体において、前記Ｃタイプバイセルは前記電極組立体の最外郭、巻取開始部である中心の真上又は真下、又はスタックの中間位置に挿入することができる。

本発明によれば、バイセルより電極の多いクアッドセルを使用することで、従来に比べて同じ電極数における単位組立体を減少できるため、折畳み回数を減少させることができる。それにより、折畳み寸法公差、不良率を減少でき、ラミネーション、折畳み工程時間を減少させることができる。

そして、バイセルとクアッドセルとの組合せの非対称折畳みを通じて電極スタック数の自由度を増加させることができる。それにより、セル設計の変更が自由である。

さらに、Ａタイプバイセル及びＣタイプバイセルの２種類を製造した後、それぞれのバイセルを交互に巻き取る従来の製造方法に比べて、セル類型（Ａタイプバイセル、Ｃタイプバイセル）の入れ替えによる時間損失を減少できるため、電池製造の効率性を極大化することができる。交互配列方式によって単位セルの電極を配列する必要なく、１つのＣタイプバイセル及び２つ以上のクアッドセルを含む全ての単位セルの負極が折畳み分離膜シート上に置かれるように配列した後、巻き取って製造することができるため、製造工程を単純化して生産効率を大幅に向上させることができる。

特に、非対称分離膜の特定面が単位セルの正極・負極に選択的に接触することで、電池性能を改善することができる。

従来の積層／折畳み型電極組立体の例示的な構造を示した模式図である。 図１の積層／折畳み型電極組立体の製造工程において、単位セルの配列組合せを例示的に示した模式図である。 本発明による積層／折畳み型電極組立体の単位セルを構成するＣタイプバイセル及びクアッドセルを示した図である。 本発明の一実施例による積層／折畳み型非対称電極組立体の構造を示した模式図である。 図４の積層／折畳み型非対称電極組立体の製造工程において、単位セルの配列組合せを示した模式図である。 本発明の他の実施例による積層／折畳み型非対称電極組立体の構造を示した模式図である。 図６の積層／折畳み型非対称電極組立体の製造工程において、単位セルの配列組合せを示した模式図である。 本発明のさらに他の実施例による積層／折畳み型非対称電極組立体の製造工程を説明するため、単位セルの配列組合せを示した模式図である。 図８の製造工程による積層／折畳み型非対称電極組立体の構造を示した模式図である。 本発明のさらに他の実施例による積層／折畳み型非対称電極組立体の製造工程を説明するため、単位セルの配列組合せを示した模式図である。 図１０の製造工程による積層／折畳み型非対称電極組立体の構造を示した模式図である。 本発明による非対称電極組立体において、スタック数が３以上の場合に可能な例を示した図であり、（ａ）〜（ｅ）はセル内部の積層構造を簡略に示したものである。 他の実施例として、クアッドセル及びＣタイプバイセルを含み、Ｃタイプバイセルが巻取開始部である中心に位置することで対称構造の電極組立体になる場合の例を示した図である。 本発明のさらに他の実施例による積層／折畳み型対称電極組立体の構造を示した模式図である。 図１４の積層／折畳み型対称電極組立体の製造工程において、単位セルの配列組合せを示した模式図である。 本発明による積層／折畳み型対称電極組立体の単位セルを構成するＣタイプバイセル及びクアッドセルの他の例を示した図である。 本発明のさらに他の実施例による積層／折畳み型対称電極組立体の構造を示した模式図である。 図１７の積層／折畳み型対称電極組立体の製造工程において、単位セルの配列組合せを示した模式図である。 本発明による対称電極組立体において、スタック数が３以上の場合に可能な例を示した図であり、（ａ）〜（ｄ）はセル内部積層構造を簡略に示したものである。特に、（ｂ）の折畳み方式も示されている。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。しかし、本発明は、後述される実施例によって限定されるものではなく、相異なる多様な形態で具現されると解釈されねばならない。本実施例は単に本発明の開示を完全にし、通常の知識を持つ者に発明の範疇を完全に提示するために提供されるものである。

また、本発明に含まれる電池または電極組立体は、特にその形態が限定されず、多様な形態をすべて含み得ることは勿論であり、例えば、多数の積層型単位セルを長く裁断された折畳み分離膜シートで巻き取った積層／折畳み型電極組立体、多数の積層型単位セルを折畳み分離膜シートで巻き取る場合は、ジグザグに折り畳むＺ型積層−電極組立体などをすべて含むことができる。

図３は、本発明による積層／折畳み型電極組立体の単位セルを構成するＣタイプバイセル及びクアッドセルを示した図である。

Ｃタイプバイセルは負極／分離膜／正極／分離膜／負極の構造を有し、クアッドセルは正極／分離膜／負極／分離膜／正極／分離膜／負極の構造を有する。単位セルの正極は、例えば正極集電体の両面に正極活物質、導電材及びバインダーの混合物を塗布した後、乾燥及びプレスして製造し、必要に応じて前記混合物に充填剤をさらに添加する。単位セルの負極は、負極集電体上に負極活物質を塗布、乾燥及びプレスして製造し、必要に応じて上記のような導電材、バインダー、充填剤などを選択的にさらに含むことができる。このように正極及び負極は、それぞれの集電体（電極シート）の両面に正極活物質または負極活物質が塗布され得るが、便宜上、図示していない。

図４は、本発明の一実施例による積層／折畳み型非対称電極組立体の構造を示した模式図である。

図４を参照すれば、積層／折畳み型非対称電極組立体は、積層型単位セル１１０、１１１、１１２が複数重畳され、それぞれの重畳部には折畳み分離膜シート１２０が介在されている。折畳み分離膜シート１２０は、単位セル１１０、１１１、１１２を囲める単位長さを有し、単位長さ毎に内側に折り曲げられて中央の単位セル１１０から始まって最外郭の単位セル１１２まで連続してそれぞれの単位セル１１０、１１１、１１２を囲む構造で単位セル１１０、１１１、１１２の重畳部に介在されている。また、折畳み分離膜シート

１２０の末端部は、熱融着するか又は接着テープ１２５などを貼付して仕上げる。

電極組立体は、正極／分離膜／負極／分離膜／正極／分離膜／負極構造のクアッドセル１１０、１１２、及び負極／分離膜／正極／分離膜／負極構造のＣタイプバイセル１１１を含む。

重畳された単位セル１１０、１１１、１１２のうち巻取開始点である中央部にはクアッドセル１１０（中央単位セル）が位置する。そして、この中央単位セルを中心に上下にそれぞれ位置する単位セル１１１、１１２は互いに非対称構造を有する。電極組立体の最外郭には負極が位置し得る。特に、本実施例はＣタイプバイセル１１１が中央単位セルの真下に置かれるように折り畳まれた構造である。

多数の単位セルが正極／負極対面構造で積層されたとき、なるべく負極が多くの面積を占めるように構成することで、例えばリチウム二次電池に使用される場合、充放電時にリチウム金属などが負極から樹枝状成長（ｄｅｎｄｒｉｔｅ）する現象を最大限抑制することができる。これにより、正極より負極をより広い面積で形成するか及び／または電極組立体の最外郭を負極で構成することができる。

図５は、図４の積層／折畳み型非対称電極組立体の製造工程において、単位セルの配列組合せを示した模式図である。

このような積層／折畳み型非対称電極組立体の製造方法を見れば、まず正極と負極とを分離膜を介在した状態に積層して所定大きさで切断し、複数のクアッドセル、バイセルを製造して単位セル１１０、１１１、１１２を用意する。折畳み分離膜シート１２０を長く裁断して用意した後、単位セル１１０、１１１、１１２を図５のように配列する。折畳み分離膜シート１２０は単位セル１１０、１１１、１１２の電極タブ（図示せず）を露出させながら、単位セル１１０、１１１、１１２より若干幅が広く、巻取りの後、電極組立体をさらに一回囲めるように、延長された長さを有し得る。折畳み分離膜シート１２０の最外郭の末端は、熱融着するか又はテープで貼付して固定することができる。例えば、熱溶接機または熱板などを折畳み分離膜シート１２０の終端に接触させ、折畳み分離膜シート１２０自体を熱によって溶融させて接着固定することもでき、接着テープ１２５などで仕上げることもできる。

このような積層／折畳み型非対称電極組立体は、長尺の折畳み分離膜シート１２０上に単位セル１１０、１１１、１１２を配列し、折畳み分離膜シート１２０の一端部１２１から始めて順次巻き取ることで製造される。このとき、中央単位セル１１０を折畳み分離膜シート１２０で１回巻き取った後、隣接する単位セル１１１、１１２が位置する外側に折畳み分離膜シート１２０を折り曲げて、それぞれの単位セル１１１、１１２を重畳して折り畳む。

単位セル１１０、１１１、１１２の配列組合せを見れば、折畳み分離膜シート１２０の一段目に中央単位セル１１０であるクアッドセルを位置させ、所定の間隔で単位セル１１１、１１２を連続して位置させる。第１単位セル、すなわち中央単位セル１１０と第２単位セル１１１とは少なくとも１つの単位セルに対応する幅間隔ほど離隔した距離に位置し、巻取り過程で中央単位セル１１０の外面が折畳み分離膜シート１２０で完全に囲まれた後、中央単位セル１１０の下端の電極（正極）が第２単位セル１１１の上端の電極（負極）に対面するようになる。

折畳み分離膜シート１２０上に位置した状態で巻き取られる単位セルの数は、各クアッドセル、バイセルなど単位セルの構造、及び最終的に製造される電池の所望の容量など多様な要素によって決定することができる。図示の便宜上、図４の単位セルは３つであるが、積層／折畳み型電極組立体に含まれる単位セルの個数はそれより少ないか又は多くなり得、特にＨＥＶの用途に使用される電極組立体はスタック数が１０以上である。

折畳み分離膜シート１２０は、単位セルを構成する分離膜と同じ素材からなり得る。前記折畳み分離膜シートまたは分離膜は、微細気孔を含むポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、またはこれらの組合せによって製造される多層フィルム、及びポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリロニトリル、またはポリフッ化ビニリデン‐ヘキサフルオロプロピレン共重合体の高分子電解質用高分子フィルムからなる群より選択されるいずれか１つ以上の材質からなり得、前記材質を用いて製造された単層または二重層以上の多層からなる折畳み分離膜シートまたは分離膜であり得る。

その後の電池の製造工程は以下のようである。製作された積層／折畳み型電極組立体の電極タブ部分に正極及び負極リードを溶接する。このとき、前記正極としてはアルミニウム、負極としては銅を使用することが効果的である。前記溶接したセルをアルミニウムパウチでパッキングした後、電解液を注入する。

前記電解液は当分野で使用するものであって、その成分を特に限定しない。具体的に、ＤＭＣ（ジメチルカーボネート）、ＥＣ（エチレンカーボネート）、ＥＭＣ（エチルメチルカーボネート）、ＰＣ（プロピレンカーボネート）、ＤＭＡ（ジメチルアセトアミド）、ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ‐ジメチルホルムアミド）、ＮＭＰ（Ｎ‐メチル‐２‐ピロリジノン）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）、及びＤＥＣ（ジエチレンカーボネート）などから選択した１種以上を使用する。

図４に示した構造は、中央のクアッドセル１１０を基準に、上に他のクアッドセル１１２が、下にＣタイプバイセル１１１が位置する例である。電極組立体に１つのみが含まれるＣタイプバイセルは、このように中央の単位セルより下に位置するか又は中央の単位セルより上に位置することもできる。

例えば、図６にはそのような場合の電極組立体が示されている。図６は本発明の他の実施例による積層／折畳み型非対称電極組立体の構造を示した模式図であり、図７は図６の積層／折畳み型非対称電極組立体の製造工程で単位セルの配列組合せを示した模式図である。

図６による積層／折畳み型非対称電極組立体は、積層型単位セル２１０、２１１、２１２、２１３が重畳され、それぞれの重畳部には折畳み分離膜シート２２０が介在されている。折畳み分離膜シート２２０は、単位セル２１０、２１１、２１２、２１３を囲める単位長さを有し、単位長さ毎に内側に折り曲げられて、中央の単位セル２１０から始まって最外郭の単位セル２１３まで連続してそれぞれの単位セル２１０、２１１、２１２、２１３を囲む構造で単位セル２１０、２１１、２１２、２１３の重畳部に介在されている。また、折畳み分離膜シート２２０の末端部は、熱融着するか又は接着テープ１２５などを貼付して仕上げられる。電極組立体はＣタイプバイセル２１２及びクアッドセル２１０、２１１、２１３を含む。

このような積層／折畳み型非対称電極組立体は、長尺の折畳み分離膜シート２２０上に単位セル２１０、２１１、２１２、２１３を配列し、折畳み分離膜シート２２０の一端部２２１から順次巻き取ることで製造される。折畳み分離膜シート２２０の一段目に中央単位セル２１０であるクアッドセルを位置させ、所定の間隔で単位セル２１１、２１２、２１３を連続して位置させる。このような単位セル２１０、２１１、２１２、２１３は、巻取りの際、積層された界面で正極と負極とが対面するように構成されねばならないため、中央単位セル２１０は上端電極が正極であるクアッドセルであり、第２単位セル２１１は上端電極が正極であるクアッドセルであり、第３単位セル２１２は上端電極が負極であるＣタイプバイセルであり、第４単位セル２１３は上端電極が正極であるクアッドセルからなっている。

図７に示したように、本実施例では折畳み分離膜シート２２０上に全ての単位セル２１０、２１１、２１２、２１３の負極が位置する。従来のように交互配列方式によって単位セルの電極を配列する必要なく、１つのＣタイプバイセル及び２つ以上のクアッドセルを含む全ての単位セルの負極が折畳み分離膜シート上に置かれるように配列した後、巻き取って製造できるため、製造工程を単純化して生産効率を大きく向上させることができる。

図７に示したように、折畳み分離膜シート２２０上に全ての単位セル２１０、２１１、２１２、２１３の負極が位置する場合は、折畳み分離膜シート２２０の代りに両面の性質が異なる非対称分離膜を使用することができる。図１及び図２を参照して説明した従来の場合は、折畳み分離膜シートに置かれる電極の極性が交互に変わるため、このような非対称分離膜構造を適用することができない。図８〜図１１に本発明によって非対称分離膜を適用した例を示した。

図８は、本発明のさらに他の実施例による積層／折畳み型電極組立体の製造工程を説明するため、単位セルの配列組合せを示した模式図である。また、図９は、図８の積層／折畳み型電極組立体の構造を示した模式図である。

折畳み分離膜シート２２０’は両面の性質が異なる非対称分離膜である。具体的には、第１分離膜２２２と第２分離膜２２３との積層構造であって、第１分離膜２２２に全ての単位セル２１０、２１１、２１２、２１３の負極が位置するように配列する。例えば、第１分離膜２２２及び第２分離膜２２３は、気孔の大きさ、分布、厚さなどの設計構造が異なる膜であり得る。このような設計は、正極・負極の特性に最適化するように変更することができる。例えば、本実施例において、第１分離膜２２２は負極と分離膜との間の接触面を選択的に改質するための組成及び／または厚さを適用し、第２分離膜２２３は正極と分離膜との間の接触面を選択的に改質するための組成及び／または厚さを適用する。

図８のように配列した後、折畳み分離膜シート２２０の一端部２２１から順次巻き取れば、図９に示したような積層／折畳み型電極組立体が得られる。

図８では、第１分離膜２２２にＣタイプバイセル２１２及びクアッドセル２１０、２１１、２１３の負極が接し、第２分離膜２２３にＣタイプバイセル２１２及びクアッドセル２１０、２１１、２１３の正極が接する構造になる。従って、本発明によれば、非対称分離膜の特定面を単位セルの正極・負極に選択的に接触することで、電池性能を改善することができる。

図１０は、本発明のさらに他の実施例による積層／折畳み型非対称電極組立体及びその製造工程を説明するため、単位セルの配列組合せを示した模式図である。また、図１１は、それによる積層／折畳み型非対称電極組立体の構造を示した模式図である。

図１０及び図１１に示された例は、図８及び図９に示された例と比較すれば、折畳み分離膜シート２２０”が変更されたものである。

折畳み分離膜シート２２０”は、分離膜生地２２７、分離膜生地２２７の一面に形成された負極用無機物とバインダーを含むコーティング層２２６、及び分離膜生地２２７の他面に形成された正極用無機物とバインダーを含むコーティング層２２８を含む。図１０のように、負極用無機物とバインダーを含むコーティング層２２６にＣタイプバイセル２１２及びクアッドセル２１０、２１１、２１３の負極を置いて巻き取れば、図１１のように負極用無機物とバインダーを含むコーティング層２２６にはＣタイプバイセル２１２及びクアッドセル２１０、２１１、２１３の負極が接し、正極用無機物とバインダーを含むコーティング層２２８にはＣタイプバイセル２１２及びクアッドセル２１０、２１１、２１３の正極が接するようになる。

分離膜生地２２７は、繊維、望ましくはポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））及び／またはポリオレフィン（例えば、ポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ））、ガラス繊維またはセラミック繊維から選択された繊維を含む。望ましくは、ガラス転移温度が１００℃を超え、融点が１１０℃を超える重合体繊維を含むこともできる。また、分離膜生地２２７及び／またはコーティング層２２６、２２８は、望ましくはＬｉ_２ＣＯ_３、Ｌｉ_３ＮまたはＬｉＡｌＯ_３を含むことができる。これにより、折畳み分離膜シート２２０”を通じたイオン伝導率を増加させることができる。コーティング層２２６、２２８を形成する無機物はＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２またはＳｉＣを含むことができる。

折畳み分離膜シート２２０”は、二次電池セルの性能を改善するためにバインダーと無機物をコーティングした分離膜であって、負極用無機物及びバインダーを含むコーティング層２２６には常に単位セルの負極が接し、正極用無機物及びバインダーを含むコーティング層２２８には常に単位セルの正極が接するため、非対称分離膜効果を極大化させることができる。

このように本発明によれば、全ての単位セルの負極が折畳み分離膜シート２２０”の負極用無機物とバインダーを含むコーティング層２２６上に置かれるように配列した後、巻き取って製造できるため、製造工程を単純化して生産効率を大幅に向上させることができる。

上述したように、本発明による積層／折畳み型電極組立体は、単位セルとして、正極／分離膜／負極／分離膜／正極／分離膜／負極構造のクアッドセルを２つ以上含み、負極／分離膜／正極／分離膜／負極構造のＣタイプバイセルを１つ含む。同じ電極数における単位組立体の総個数が減少することによってラミネーション回数を減少させることができ、単位組立体の減少によって折畳み回数が減少し設計自由度は増加する。

Ａタイプバイセル及びＣタイプバイセルの２種を製造した後、それぞれのバイセルを交互に巻き取る従来の製造方法に比べて、セル類型（Ａタイプバイセル、Ｃタイプバイセル）の入れ替えによる時間損失を減少できるため、電池製造の効率性を極大化することができる。交互配列方式によって単位セルの電極を配列する必要なく、１つのＣタイプバイセル及び２つ以上のクアッドセルを含む全ての単位セルの負極が折畳み分離膜シート上に置かれるように配列した後、巻き取って製造できるため、製造工程を単純化して生産効率を大幅に向上させることができる。特に、非対称分離膜の特定面を単位セルの正極・負極に選択的に接触させることで、電池性能を改善することができる。

以下、非対称電極組立体である場合の本発明による設計自由度の増加効果、及びセル設計段階について詳しく説明する。

図１２は、本発明による非対称電極組立体において、スタック数が３以上の場合に可能な例を示した図である。（ａ）から（ｅ）に行くほどクアッドセルの個数が１個ずつ増加する。これは、（ａ）のように２つのクアッドセルと１つのＣタイプバイセルを含む電極組立体を基本にして、クアッドセルを１つずつ追加しながら電極数を４個ずつ増加させるセル設計による結果である。図面にはＣタイプバイセルが電極組立体の巻取開始部である中心の真上や真下に位置する場合が示されているが、Ｃタイプバイセルは電極組立体の最外郭又はスタックの中間位置に挿入することもできる。表２に、このような本発明による非対称構造の電極組立体におけるスタック数及び電極数を示した。

表２から、電極数が１１、１５、１９、２３、２７の順に４個ずつ増加する設計が可能であることが分かる。図１及び図２に示された従来技術で電極数が６個ずつ増加することに比べれば、微細な電極数の調節が可能であることが確認できる。

図１３は、他の実施例としてクアッドセル及びＣタイプバイセルを含み、Ｃタイプバイセルが巻取開始部である中心に位置することで対称構造の電極組立体になる場合の例を示した図である。対称構造であるため、（ａ）から（ｄ）に行くほどクアッドセルの個数が２個ずつ増加し、それにより電極数は８個ずつ増加する。表３に、このような実施例による対称構造の電極組立体におけるスタック数及び電極数を示した。

このように、本発明は非対称構造を有することで、対称構造の電極組立体に比べても微細な電極数の調節が可能であることを確認できる。

図１２に示された本発明において、（ａ）〜（ｅ）を従来の積層／折畳み型電極組立体のスタック数に換算してみれば、表２に示されたように３．６７、５．００、６．３３、７．６７、９．００である。（＊）で示したように、３．６７、６．３３、７．６７はバイセルのみで構成された従来の積層／折畳み型電極組立体（図１及び図２）では具現できないスタック数であり、７．６７は対称構造の比較例でも具現できないスタック数である。このように本発明によれば、セル設計の自由度が増加する。

以上のように、本発明によれば、電極数が４個ずつ増加する設計が可能であって、６個または８個ずつ電極数を増さなければならない場合に比べて、電極数の微細が調節が可能であり、従来の方法では具現できないスタック数が具現できるため、設計の自由度が高い。従来の積層／折畳み型電極組立体では具現不可能であったスタック数が具現できるだけでなく、同じ電極数を有しても実際のスタック数がより少なくなって、ラミネーション及び折畳みの回数が減るという長点がある（表２において、実際のスタック数が４または７の場合、従来構造に換算したスタック数はこれより大きい５または９である）。これにより、折畳み寸法公差、不良率を減少でき、ラミネーション、折畳み工程の時間を減少させることができる。さらに、電極組立体を構成する多数の単位セルのうちＣタイプバイセルが１つであり、その他はクアッドセルであるため、従来のようにセルタイプの変更を考慮する製造方法に比べてセル製造効率が高くなる。

このように本発明は、単にクアッドセルとバイセルとの組合せで電極組立体を構成したことに止まらず、クアッドセルとバイセルとの組合せを通じてセル設計の自由度を増加させ、折畳み回数を減少させるという特徴がある。
図１４は、本発明のさらに他の実施例による積層／折畳み型対称電極組立体の構造を示した模式図である。

図１４を参照すれば、積層／折畳み型対称電極組立体は、単位セル３１０、３１１、３１２が複数重畳され、それぞれの重畳部には折畳み分離膜シート３２０が介在されている。折畳み分離膜シート３２０は、単位セル３１０、３１１、３１２を囲める単位長さを有し、単位長さ毎に内側に折り曲げられて中央の単位セル３１０から始まって最外郭の単位セル３１２まで連続してそれぞれの単位セル３１０、３１１、３１２を囲む構造で単位セル３１０、３１１、３１２の重畳部に介在されている。また、折畳み分離膜シート３２０の末端部は熱融着するか又は接着テープ３２５などを貼付して仕上げられる。

重畳された単位セルのうち巻取開始点である中央部にはＣタイプバイセル３１０が位置し、他の単位セルは全てクアッドセル３１１、３１２である。中央のＣタイプバイセル３１０を中心に上下にそれぞれ位置するクアッドセル３１１、３１２は、電極が互いに対称構造を有する。電極組立体の最外郭には負極が位置する。

特に、図１４に示した電極組立体では、折畳み分離膜シート３２０が両面の性質が異なる非対称分離膜である。具体的には、第１分離膜３２２と第２分離膜３２３との積層構造であって、第１分離膜３２２にＣタイプバイセル３１０及びクアッドセル３１１、３１２の負極が接し、第２分離膜３２３にＣタイプバイセル３１０及びクアッドセル３１１、３１２の正極が接する構造である。例えば、第１分離膜３２２と第２分離膜３２３とは、気孔の大きさ、分布、厚さなどの設計構造が異なる膜であり得る。このような設計は、正極・負極の特性に最適化するように変更することができる。従って、本発明によれば、非対称分離膜の特定面を単位セルの正極・負極に選択的に接触させることで、電池性能を改善することができる。

図１５は、図１４の積層／折畳み型対称電極組立体の製造工程において、単位セルの配列組合せを示した模式図である。

このような積層／折畳み型電極組立体の製造方法をみれば、まず正極と負極とを分離膜が介在された状態に積層し、所定大きさで切断して複数のクアッドセル、バイセルを製造して単位セル３１０、３１１、３１２を用意する。折畳み分離膜シート３２０を長く裁断して用意した後、単位セル３１０、３１１、３１２を図１５のように配列する。折畳み分離膜シート３２０は、単位セル３１０、３１１、３１２の電極タブ（図示せず）を露出させながら単位セル３１０、３１１、３１２より少し幅が広く、巻取りの後、電極組立体をさらに一回囲めるように、延長された長さを有し得、折畳み分離膜シート３２０の最外郭の末端は熱融着するか又はテープを貼付して固定することができる。例えば、熱溶接機または熱板などを仕上げられる折畳み分離膜シート３２０に接触させ、折畳み分離膜シート３２０自体を熱によって溶融させて接着固定することもでき、接着テープ３２５などで仕上げることもできる。

このような積層／折畳み型電極組立体は、長尺の折畳み分離膜シート３２０上に単位セル３１０、３１１、３１２を配列し、折畳み分離膜シート３２０の一端部３２１から始めて順次巻き取ることで製造される。このとき、中央単位セル３１０を折畳み分離膜シート３２０で１回巻き取った後、隣接する単位セル３１１、３１２が位置する外側に折畳み分離膜シート３２０を折り曲げて、それぞれの単位セル３１１、３１２を重畳して折り畳む。

単位セル３１０、３１１、３１２の配列組合せを見れば、折畳み分離膜シート３２０の一段目に中央単位セル３１０であるＣタイプバイセルを位置させ、所定の間隔で単位セル３１１、３１２を連続して位置させる。第１単位セル、すなわち中央単位セル３１０と第２単位セル３１１とは少なくとも１つの単位セルに対応する幅間隔ほど離隔した距離に位置し、巻取り過程で中央単位セル３１０の外面が折畳み分離膜シート３２０で完全に囲まれた後、中央単位セル３１０の下端電極（負極）が第２単位セル３１１の上端電極（正極）に対面するようになる。

折畳み分離膜シート３２０上に位置した状態で巻き取られる単位セルの数は、各クアッドセル、バイセルなど単位セルの構造、及び最終的に製造される電池の所望の容量など多様な要素によって決定することができる。図示の便宜上、図１４の単位セルは３つであるが、積層／折畳み型電極組立体に含まれる単位セルの個数はそれより少ないか又は多くなり得、特にＨＥＶの用途に使用される電極組立体はスタック数が１０以上である。

折畳み分離膜シート３２０は、第１分離膜３２２と第２分離膜３２３との積層構造であって、両面の性質が異なる非対称分離膜である。本実施例では、第１分離膜３２２にＣタイプバイセル３１０及びクアッドセル３１１、３１２の負極を位置させ、ラミネーションしてから巻き取ることで、Ａタイプバイセル及びＣタイプバイセルの２種を製造した後、それぞれのバイセルを交互に巻き取る従来の製造方法に比べて、セル類型（Ａタイプバイセル、Ｃタイプバイセル）の入れ替えによる時間損失を減少できるため、電池製造の効率性を極大化することができる。交互配列方式によって単位セルの電極を配列する必要なく、全ての単位セルの負極が折畳み分離膜シート上に置かれるように配列した後、巻き取って製造することができるため、製造工程を単純化して生産効率を大幅に向上させることができる。

折畳み分離膜シート３２０は、単位セルを構成する分離膜と同じ素材からなり得る。この場合、単位セルであるＣタイプバイセル及びクアッドセルは、図１６に示したような構造を有し得る。

前記折畳み分離膜シートまたは分離膜は、微細気孔を含むポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、またはこれらフィルムの組合せによって製造される多層フィルム、及びポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリロニトリル、またはポリフッ化ビニリデン‐ヘキサフルオロプロピレン共重合体の高分子電解質用高分子フィルムからなる群より選択されるいずれか１つ以上の材質からなり得、前記材質を用いて製造された二重層以上の多層からなる折畳み分離膜シートまたは分離膜であり得る。

本発明によれば、バイセルより電極が多いクアッドセルを使用することで、従来に比べて同じ電極数で単位組立体を減少できるため、折畳み回数を減少させることができる。これにより、折畳み寸法公差、不良率を減少させることができ、ラミネーション、折畳み工程の時間を減少させることができる。

また、非対称分離膜を使用することで、電池性能を改善することができる。例えば、本実施例において、第１分離膜３２２は負極と分離膜との間の接触面を選択的に改質するための組成及び／または厚さを適用し、第２分離膜３２３は正極と分離膜との間の接触面を選択的に改質するための組成及び／または厚さを適用することで、非対称分離膜面に正極・負極を選択的に接触させて電池性能を改善することができる。

図１及び図２を参照して説明した従来の場合は、折畳み分離膜シートに置かれる電極の極性が交互に変わるため、このような非対称分離膜構造を適用することができない。

図１７は本発明のさらに他の実施例による積層／折畳み型対称電極組立体の構造を示した模式図であり、図１８は図１７の積層／折畳み型対称電極組立体の製造工程において単位セルの配列組合せを示した模式図である。

図１７及び図１８に示された例は、図１４及び図１５に示された例と比較すれば、折畳み分離膜シート３２０’が変更されたものである。

図示されたように、折畳み分離膜シート３２０’は、分離膜生地３２７、分離膜生地３２７の一面に形成された負極用無機物とバインダーを含むコーティング層３２６、及び分離膜生地３２７の他面に形成された正極用無機物とバインダーを含むコーティング層３２８を含む。このとき、負極用無機物とバインダーを含むコーティング層３２６にはＣタイプバイセル３１０及びクアッドセル３１１、３１２の負極が接し、正極用無機物とバインダーを含むコーティング層３２８にはＣタイプバイセル３１０及びクアッドセル３１１、３１２の正極が接する。

分離膜生地３２７は、繊維、望ましくはポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））及び／またはポリオレフィン（例えば、ポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ））、ガラス繊維またはセラミック繊維から選択された繊維を含む。望ましくは、ガラス転移温度が１００℃を超え、融点が１１０℃を超える重合体繊維を含むこともできる。また、分離膜生地３２７及び／またはコーティング層３２６、３２８は、望ましくはＬｉ_２ＣＯ_３、Ｌｉ_３ＮまたはＬｉＡｌＯ_３を含むことができる。これにより、折畳み分離膜シート３２０’を通じたイオン伝導率を増加させることができる。コーティング層３２６、３２８を形成する無機物はＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２またはＳｉＣを含むことができる。

このように本発明によれば、図１８に示したように、従来に比べて、交互配列方式によって単位セルの電極を配列する必要なく、１つのＣタイプバイセル及び２つ以上のクアッドセルを含む全ての単位セルの負極が折畳み分離膜シート３２０’の負極用無機物とバインダーを含むコーティング層３２６上に置かれるように配列した後、巻き取って製造できるため、製造工程を単純化して生産効率を大幅に向上させることができる。

折畳み分離膜シート３２０’は、二次電池セルの性能を改善するためにバインダーと無機物をコーティングした分離膜であって、負極用無機物とバインダーを含むコーティング層３２６には常に単位セルの負極が接し、正極用無機物とバインダーを含むコーティング層３２８には常に単位セルの正極が接するため、非対称分離膜の効果を極大化させることができる。

上述したように、本発明による積層／折畳み型対称電極組立体は、単位セルとして、正極／分離膜／負極／分離膜／正極／分離膜／負極構造のクアッドセルを２つ以上含み、巻取開始点である中心部には負極／分離膜／正極／分離膜／負極構造のＣタイプバイセルを１つ含む。同じ電極数における単位組立体の総個数が減少することによってラミネーション回数を減少させることができ、単位組立体の減少によって折畳み回数が減少し設計自由度は増加する。

以下、積層／折畳み型対称電極組立体である場合の本発明による設計自由度の増加効果、及びセル設計段階について詳しく説明する。

図１９は、本発明による対称電極組立体において、スタック数が３以上の場合に可能な例を示した図である。（ａ）から（ｄ）に行くほどクアッドセルの個数が２個ずつ増加する。これは、（ａ）のように２つのクアッドセルと１つのＣタイプバイセルを含む電極組立体を基本にして、クアッドセルを２個ずつ追加しながら電極数を８個ずつ増加させるセル設計による結果である。表４に、このような本発明による電極組立体におけるスタック数及び電極数を示した。

本発明において、（ａ）〜（ｄ）を従来の積層／折畳み型電極組立体のスタック数に換算してみれば、表４に示されたように、３．６７、６．３３、９．００、１１．６７である。（＊）で示したように、３．６７、６．３３、１１．６７はバイセルのみで構成された従来の積層／折畳み型電極組立体（図１及び図２）では具現できないスタック数である。このように本発明によれば、セル設計の自由度が増加する。

以上のように、本発明によれば、従来の方法では具現不可能であったスタック数が具現できるため、設計自由度が高いだけでなく、同じ電極数を有しても実際のスタック数はより少なくなって、ラミネーション及び折畳みの回数が減るという長点がある（表４において、実際のスタック数が７の場合、従来構造に換算したスタック数はこれより大きい９である）。これにより、折畳み寸法公差、不良率を減少でき、ラミネーション、折畳み工程の時間を減少させることができる。さらに、電極組立体を構成する多数の単位セルのうちＣタイプバイセルが１つであり、その他はクアッドセルであるため、従来のようにセルタイプの変更を考慮する製造方法に比べてセル製造効率が高くなる。非対称分離膜を適用し、電池特性をさらに改善する効果も優れる。

以上、本発明の望ましい実施例を図面を参照して説明したが、本発明は上述した特定の望ましい実施例によって限定されるものではなく、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨から逸脱しない範囲内で、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者であれば多様な変形実施が可能であり、そのような変更が特許請求の範囲の記載範囲内であることは言うまでもない。

１０ 第１バイセル
１１ 第２バイセル
１２ 第３バイセル
１３ 第４バイセル
１４ 第５バイセル
２０ 分離膜シート
２１ 一端部
２５ 接着テープ
１１０ 単位セル
１１１ 単位セル
１１２ 単位セル
１２０ 分離膜シート
１２１ 一端部
１２５ 接着テープ
２１０ 単位セル
２１１ 第２単位セル
２１２ 第３単位セル
２１３ 第４単位セル
２２０ 分離膜シート
２２０’ 分離膜シート
２２１ 一端部
２２２ 第１分離膜
２２３ 第２分離膜
２２６ コーティング層
２２７ 分離膜生地
２２８ コーティング層
３１０ 単位セル
３１１ 単位セル
３１２ 単位セル
３２０ 分離膜シート
３２０’ 分離膜シート
３２１ 一端部
３２２ 第１分離膜
３２３ 第２分離膜
３２５ 接着テープ
３２６ コーティング層
３２７ 分離膜生地
３２８ コーティング層

Claims (16)

1. 多数の積層型単位セルが重畳され、それぞれの重畳部には連続的な折畳み分離膜シートが介在される構造の電極組立体であって、
   前記多数の単位セルは、正極／分離膜／負極／分離膜／正極／分離膜／負極構造のクアッドセル２つ以上と負極／分離膜／正極／分離膜／負極構造のＣタイプバイセル１つとの組合せであり、
   巻取開始点である中央部に前記クアッドセルが位置することで、前記中央部の上下に位置する単位セルが互いに非対称構造を有するか、または、
   巻取開始点である中央部に前記Ｃタイプバイセルが位置することで、前記中央部の上下に位置する単位セルが互いに対称構造を有することを特徴とする積層／折畳み型電極組立体。
2. 前記電極組立体は、巻取開始点である中央部に前記Ｃタイプバイセルが位置することで、前記中央部の上下に位置する単位セルが互いに対称構造を有し、
   前記中央部のＣタイプバイセルを中心に上下にそれぞれ位置するクアッドセルは、それの電極方向が互いに対称を成していることを特徴とする請求項１に記載の積層／折畳み型電極組立体。
3. 電極組立体の最外郭に負極が位置することを特徴とする請求項１に記載の積層／折畳み型電極組立体。
4. 前記折畳み分離膜シートは、前記単位セルを囲める単位長さを有し、単位長さ毎に内側に折り曲げられて中央単位セルから始まって最外郭の単位セルまで連続して囲むことを特徴とする請求項１に記載の積層／折畳み型電極組立体。
5. 前記折畳み分離膜シートは、両面の性質が異なる非対称分離膜であることを特徴とする請求項１に記載の積層／折畳み型電極組立体。
6. 前記折畳み分離膜シートは、
   分離膜生地と、
   前記分離膜生地の一面に形成された負極用無機物及びバインダーを含むコーティング層と、
   前記分離膜生地の他面に形成された正極用無機物及びバインダーを含むコーティング層と、
   を含み、
   前記負極用無機物及びバインダーを含むコーティング層に前記Ｃタイプバイセルとクアッドセルの負極が接し、前記正極用無機物及びバインダーを含むコーティング層に前記Ｃタイプバイセルとクアッドセルの正極が接することを特徴とする請求項５に記載の積層／折畳み型電極組立体。
7. 前記折畳み分離膜シートは、
   第１分離膜と第２分離膜との積層構造であり、
   前記第１分離膜及び第２分離膜の一方に前記Ｃタイプバイセルとクアッドセルの負極が接し、前記第１分離膜及び第２分離膜の他方に前記Ｃタイプバイセルとクアッドセルの正極が接することを特徴とする請求項５に記載の積層／折畳み型電極組立体。
8. 請求項１に記載の積層／折畳み型電極組立体を含むことを特徴とする二次電池。
9. 請求項１に記載の積層／折畳み型電極組立体の製造方法であって、
   折畳み分離膜シートの一段目に中央単位セルを位置させ、所定の間隔で単位セルを連続して位置させる段階と、
   前記中央単位セルを前記折畳み分離膜シートで１回巻き取った後、隣接する単位セルが位置する外側に前記折畳み分離膜シートを折り曲げてそれぞれの単位セルを重畳して折り畳む段階と、
   を含むことを特徴とする積層／折畳み型電極組立体の製造方法。
10. 電極組立体の最外郭に負極が位置することを特徴とする請求項９に記載の積層／折畳み型電極組立体の製造方法。
11. 前記折畳み分離膜シートに前記単位セルの負極を位置させることを特徴とする請求項９に記載の積層／折畳み型電極組立体の製造方法。
12. 前記折畳み分離膜シートは、両面の性質が異なる非対称分離膜であることを特徴とする請求項９に記載の積層／折畳み型電極組立体の製造方法。
13. 前記折畳み分離膜シートは、
    分離膜生地と、
    前記分離膜生地の一面に形成された負極用無機物及びバインダーを含むコーティング層と、
    前記分離膜生地の他面に形成された正極用無機物及びバインダーを含むコーティング層と、
    を含み、
    前記負極用無機物及びバインダーを含むコーティング層に、前記単位セルの負極を位置させて巻き取ることを特徴とする請求項１２に記載の積層／折畳み型電極組立体の製造方法。
14. 前記折畳み分離膜シートは、第１分離膜と第２分離膜との積層構造であり、前記第１分離膜及び第２分離膜の一方に前記単位セルの負極を位置させて巻き取ることを特徴とする請求項１２に記載の積層／折畳み型電極組立体の製造方法。
15. 多数の積層型単位セルが重畳され、それぞれの重畳部には連続的な折畳み分離膜シートが介在される構造の電極組立体であって、前記多数の単位セルは正極／分離膜／負極／分離膜／正極／分離膜／負極構造のクアッドセル２つ以上と負極／分離膜／正極／分離膜／負極構造のＣタイプバイセル１つとの組合せであり、巻取開始点である中央部に前記クアッドセルが位置することで、前記中央部の上下に位置する単位セルが互いに非対称構造を有する積層／折畳み型電極組立体を製造する方法であって、
    ２つのクアッドセル及び１つのＣタイプバイセルを含む電極組立体を基本にし、クアッドセルを１つずつ追加しながら電極数が４個ずつ増加するセル設計を行う段階を含むことを特徴とする積層／折畳み型電極組立体の製造方法。
16. 前記Ｃタイプバイセルは、前記電極組立体の最外郭、巻取開始部である中心の真上又は真下、又はスタックの中間位置に挿入することを特徴とする請求項１５に記載の積層／折畳み型電極組立体の製造方法。