JP2024024027A

JP2024024027A - 二次電池、その二次電池の製造方法、及びその二次電池を含む電池パック

Info

Publication number: JP2024024027A
Application number: JP2023222914A
Authority: JP
Inventors: ヨン・フン・イ; Young Hoon Lee; ミ・ジュン・ユ; Mi Jung Yoo; ウ・ヨン・イ; Woo Yong Lee; ミン・ジュン・キム; Min Jung Kim
Original assignee: LG Energy Solution Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2019-08-20
Filing date: 2023-12-28
Publication date: 2024-02-21
Also published as: EP3989318A4; EP3989318B1; WO2021033963A1; EP3989318A1; US20220293996A1; JP7483277B2; KR20210022469A; KR102672204B1; JP2022545356A; CN114175332A

Abstract

【課題】二次電池内部の応力または復元力により二次電池に形成される曲面が広がる問題を解決することを目的とする。【解決手段】二次電池、その二次電池の製造方法、及びその二次電池を含む電池パックが提供される。本発明によれば、曲面形成のための別途の加圧工程がなくとも、曲面が形成された二次電池を製造することができる。【選択図】図４

Description

本出願は、２０１９年８月２０日付韓国特許出願第１０－２０１９－０１０２０２７号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。

本発明は、二次電池、その二次電池の製造方法、及びその二次電池を含む電池パックに関し、製造当時の曲面形状をそのまま維持しながらも大容量を有する二次電池、その二次電池の製造方法、及びその二次電池を含む電池パックに関する。

繰り返し充電及び放電が可能な二次電池は、通常、直方体、円筒などの定型的な形状を有するのが一般的であるが、電子機器の形状が多様になり、電子機器の内部空間の活用性を極大化する必要性が高まるにつれ、電子機器内部に搭載される二次電池の形状も、従来とは異なり非定型的であることが求められている。

非定型的な形状を有する二次電池の例として、曲面が形成される二次電池を挙げることができる。従来技術によれば、二次電池を製造した後、曲面が形成された治具を介して二次電池の一面または両面を加圧することにより、曲面が形成された二次電池を製造していた。

しかし、従来技術によれば、曲面が形成された二次電池を製造しても、二次電池の内部に存在する応力または復元力により曲面の形状が維持されず、曲面が広がるという問題があった。特に、曲面の曲率半径が小さいほど、二次電池の長さが長いほど、そして二次電池の厚さが厚いほど、二次電池に形成される曲面が再び広がる傾向は強くなった。これは、より自由度の高い形状を有する二次電池を製造するのに障害として作用した。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、二次電池内部の応力または復元力により二次電池に形成される曲面が広がる問題を解決することである。

また、本発明に解決しようとする他の課題は、従来に比べてより自由度の高い形状を有する二次電池を製造することである。

前記目的を達成するための本発明の第１側面によれば、複数の電極と複数の分離膜が交互に配置された構造を有する電極組立体；を含み、前記電極は、前記電極の胴体を形成する胴体部と、前記胴体部から一方向に突出される電極タブとを含み、前記電極はシート構造を有し、前記電極の胴体部の上面及び下面はそれぞれ平らな面で形成され、前記複数の電極の胴体部の周縁面には、それぞれ平面領域及び曲面領域が共に形成され、前記複数の電極の前記胴体部の周縁面に形成された前記平面領域と前記曲面領域は、それぞれ互いに対応する形状を有する領域同士に隣接して配置されるように前記複数の電極が積層されることで、前記電極組立体の厚さｔを形成する前記電極組立体の側面のうち一部に曲面が形成される二次電池が提供される。

前記電極組立体は、第１電極及び分離膜を含む第１基本単位体と、第２電極及び分離膜を含む第２基本単位体と、第３電極を含み、前記第１基本単位体と前記第２基本単位体との間に備えられる第３基本単位体とを含み、前記第１基本単位体には、複数の前記第１電極に形成された複数の前記電極タブが互いに接合されて第１電極タブ束が形成され、前記第２基本単位体には、複数の前記第２電極に形成された複数の前記電極タブが互いに接合されて第２電極タブ束が形成され、前記第３電極に形成された電極タブの面積は、前記第１電極に形成された電極タブの面積及び前記第２電極に形成された電極タブの面積よりも大きく、前記第３電極に形成された電極タブは、一面が前記第１電極タブ束に接合されるとともに、他面が前記第２電極タブ束に接合されてよい。

前記第３電極に形成された電極タブが前記第１電極タブ束に接合される領域Ａ１と前記第２電極タブ束に接合される領域Ａ２は、前記第３電極に形成された電極タブが前記第３電極の胴体部から突出される方向と交差する方向に互いに離隔されてよい。

前記電極に形成された前記電極タブは、それぞれ前記電極の前記胴体部の周縁面に形成された前記平面領域に形成されてよい。

前記電極に形成された前記電極タブは、それぞれ前記電極の前記胴体部の周縁面に形成された前記曲面領域に形成されてよい。

前記第１基本単位体は、前記第１電極と異なる極性を有する第４電極をさらに含み、前記第２基本単位体は、前記第２電極と異なる極性を有する第５電極をさらに含み、前記第３基本単位体は、前記第３電極と異なる極性を有する第６電極をさらに含み、前記第１基本単位体には、複数の前記第４電極に形成された複数の前記電極タブが互いに接合されて第４電極タブ束が形成され、前記第２基本単位体には、複数の前記第５電極に形成された複数の前記電極タブが互いに接合されて第５電極タブ束が形成され、前記第６電極に形成された電極タブの面積は、前記第４電極に形成された電極タブの面積及び前記第５電極に形成された電極タブの面積よりも大きく、前記第６電極に形成された電極タブは、一面が前記第４電極タブ束に接合されるとともに、他面が前記第５電極タブ束に接合され、前記第６電極に形成された電極タブが前記第４電極タブ束に接合される領域Ａ４と前記第５電極タブ束に接合される領域Ａ５は、前記第６電極に形成された電極タブが前記第６電極の胴体部から突出される方向と交差する方向に互いに離隔されてよい。

前記目的を達成するための本発明の第２側面によれば、複数の分離膜、及び胴体部と前記胴体部から一方向に突出される電極タブを含み、シート構造を有する複数の電極を準備する準備段階と、前記電極と前記分離膜が交互に配置された構造を有するように前記電極と前記分離膜を配置する配置段階とを含み、前記配置段階において、シート構造を有する前記電極の胴体部の周縁面に形成された平面領域と曲面領域が、互いに対応する形状を有する領域同士に隣接して配置されるように前記電極を配置することで、前記電極と前記分離膜が交互に配置されることにより形成された電極組立体の厚さｔを形成する前記電極組立体の側面のうち一部には曲面が形成される二次電池の製造方法が提供される。

前記準備段階で備えられた前記電極に形成された前記電極タブは、それぞれ前記電極の前記胴体部の周縁面に形成された前記平面領域に形成されてよい。

前記準備段階で備えられた前記電極に形成された前記電極タブは、それぞれ前記電極の前記胴体部の周縁面に形成された前記曲面領域に形成されてよい。

前記準備段階は、第１電極及び分離膜を含む第１基本単位体と、第２電極及び分離膜を含む第２基本単位体と、第３電極を含む第３基本単位体とを準備することを含み、前記配置段階は、前記第１基本単位体と前記第２基本単位体との間に前記第３基本単位体を配置すること；を含んでよい。

前記第１基本単位体に、複数の前記第１電極の電極タブを互いに接合して第１電極タブ束を形成する第１電極タブ束形成段階と、前記第２基本単位体に、複数の前記第２電極の電極タブを互いに接合して第２電極タブ束を形成する第２電極タブ束形成段階と、前記第３電極の電極タブの一面を前記第１電極タブ束に接合するとともに、前記第３電極の電極タブの他面を前記第２電極タブ束に接合する第３電極タブ接合段階とを含み、前記第３電極に形成された電極タブの面積は、前記第１電極に形成された電極タブの面積及び前記第２電極に形成された電極タブの面積よりも大きくてよい。

前記第３電極タブ接合段階の以後に、前記第３電極に形成された電極タブが前記第１電極タブ束に接合される領域Ａ１と前記第２電極タブ束に接合される領域Ａ２は、前記第３電極に形成された電極タブが前記第３電極の胴体部から突出される方向と交差する方向に互いに離隔されてよい。

前記第１基本単位体は、前記第１電極と異なる極性を有する第４電極をさらに含み、前記第２基本単位体は、前記第２電極と異なる極性を有する第５電極をさらに含み、前記第３基本単位体は、前記第３電極と異なる極性を有する第６電極をさらに含み、前記第１基本単位体に、複数の前記第４電極の電極タブを互いに接合して第４電極タブ束を形成する第４電極タブ束形成段階と、前記第２基本単位体に、複数の前記第５電極の電極タブを互いに接合して第５電極タブ束を形成する第５電極タブ束形成段階と、前記第６電極の電極タブの一面を前記第４電極タブ束に接合するとともに、前記第６電極の電極タブの他面を前記第５電極タブ束に接合する第６電極タブ接合段階とをさらに含んでよい。

前記目的を達成するための本発明の第３側面によれば、前記二次電池を含む電池パックが提供される。

本発明によれば、二次電池内部の応力または復元力により二次電池に形成される曲面が広がる問題を解決することができる。

また、本発明によれば、従来に比べてより自由度の高い形状を有する二次電池を製造することができる。

本発明の第１実施形態による第１基本単位体を構成する第１電極及び第４電極の構造を示した斜視図である。本発明の第１実施形態による第２基本単位体を構成する第２電極及び第５電極の構造を示した斜視図である。本発明の第１実施形態による第３基本単位体を構成する第３電極及び第６電極の構造を示した斜視図である。本発明の第１実施形態による二次電池の電極組立体を示した斜視図である。本発明に係る二次電池で第１から第３電極タブ等が接合される姿を示した断面図である。本発明に係る二次電池で第４から第６電極タブ等が接合される姿を示した断面図である。本発明の第２実施形態による第１基本単位体を構成する第１電極及び第４電極の構造を示した斜視図である。本発明の第２実施形態による第２基本単位体を構成する第２電極及び第５電極の構造を示した斜視図である。本発明の第２実施形態による第３基本単位体を構成する第３電極及び第６電極の構造を示した斜視図である。本発明の第２実施形態による二次電池の電極組立体を示した斜視図である。本発明の第３実施形態による第１基本単位体を構成する第１電極及び第４電極の構造を示した斜視図である。本発明の第３実施形態による第２基本単位体を構成する第２電極及び第５電極の構造を示した斜視図である。本発明の第３実施形態による第３基本単位体を構成する第３電極及び第６電極の構造を示した斜視図である。本発明の第３実施形態による二次電池の電極組立体を示した斜視図である。

以下、図面を参考し、本発明に係る二次電池の構造を説明する。

二次電池
図１は、本発明の第１実施形態による第１基本単位体を構成する第１電極及び第４電極の構造を示した斜視図であり、図２は、本発明の第１実施形態による第２基本単位体を構成する第２電極及び第５電極の構造を示した斜視図である。図３は、本発明の第１実施形態による第３基本単位体を構成する第３電極及び第６電極の構造を示した斜視図であり、図４は、本発明の第１実施形態による二次電池の電極組立体を示した斜視図である。

本発明に係る二次電池は、電極組立体１０を含んでよい。電極組立体１０は、複数の電極と複数の分離膜（図示せず）が交互に配置された構造を有してよい。図４に示すように、電極組立体１０は、複数の電極と複数の分離膜が交互に配置される方向に所定の厚さｔを形成してもよい。

ここで、図１から図３に示すように、電極１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０は、電極の胴体を形成する胴体部１１０ａ、１２０ａ、２１０ａ、２２０ａ、３１０ａ、３２０ａ、及び胴体部から一方向に突出される電極タブ１１０ｂ、１２０ｂ、２１０ｂ、２２０ｂ、３１０ｂ、３２０ｂを含んでよい。本発明に係る電極は、第１電極１１０、第２電極２１０、第３電極３１０、第４電極１２０、第５電極２２０、及び第６電極３２０を含んでよい。また、第１電極１１０は第１胴体部１１０ａと第１電極タブ１１０ｂ、第２電極２１０は第２胴体部２１０ａと第２電極タブ２１０ｂ、第３電極３１０は第３胴体部３１０ａと第３電極タブ３１０ｂ、第４電極１２０は第４胴体部１２０ａと第４電極タブ１２０ｂ、第５電極２２０は第５胴体部２２０ａと第５電極タブ２２０ｂ、第６電極３２０は第６胴体部３２０ａと第６電極タブ３２０ｂをそれぞれ含んでよい。

本発明に係る電極は、シート構造を有してよい。「シート構造」とは、上面と下面の大きさに比べて側面の厚さが顕著に小さい構造を意味することができる。

引き続き図１から図４を参考すると、本発明によれば、電極組立体１０の電極１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０の胴体部１１０ａ、１２０ａ、２１０ａ、２２０ａ、３１０ａ、３２０ａの上面及び下面は、それぞれ平らな面で形成されてよい。ここで、平らな面は、曲面と逆の概念に理解され得る。

また、図１から図３に示すように、本発明によれば、電極１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０の胴体部１１０ａ、１２０ａ、２１０ａ、２２０ａ、３１０ａ、３２０ａの周縁面には、それぞれ平らな面を有する領域である平面領域及び曲面を有する領域である曲面領域が共に形成されてよい。図１から図３には、電極の胴体部の周縁面のうち左側周縁面には凹状に湾入した曲面領域が形成され、右側周縁面には凸状に突出された曲面領域が形成され、上下側周縁面にはそれぞれ平面領域が形成された場合が示されている。

一方、本発明に係る電極組立体１０は、胴体部１１０ａ、１２０ａ、２１０ａ、２２０ａ、３１０ａ、３２０ａの周縁面に形成された平面領域と曲面領域がそれぞれ互いに対応する形状を有する領域同士に隣接して配置されるよう、電極１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０が積層された構造を有してよい。すなわち、図１から図４を参考すると、電極組立体１０内で複数の電極は、電極の周縁面の曲面領域のうち凹状に湾入した曲面領域同士に互いに隣接して配置され、電極の周縁面の曲面領域のうち凸状に突出された曲面領域同士に互いに隣接して配置されてよい。

したがって、本発明によれば、電極組立体１０の厚さｔを形成する電極組立体の側面のうち少なくとも一部には、電極に形成された曲面領域に対応する形状を有する曲面が形成され、電極組立体の側面のうち他の一部には、電極に形成された平面領域に対応する形状を有する平面が形成されてよい。

したがって、本発明によれば、曲面を形成するための別途の加圧過程がなくとも、曲面が形成された二次電池を製造することができる。

特に、従来技術によって曲面が形成された二次電池の場合には、平面からなる電極組立体または二次電池を先に製造した後、曲面が形成された治具で二次電池の平面のうち一部の面を加圧して二次電池に曲面を形成することになるので、電極組立体内で隣接した電極等が互いに対向する面もやはり曲面で形成される。しかし、この場合、曲面は加圧により電極に人為的に形成されたものなので、電極組立体内にはその曲面が再び広がる方向に作用する復元力が発生することになる。したがって、従来技術によって製造された曲面が形成された二次電池の場合には、時間が経つにつれて曲面が広がるようになる。これは、時間が経つにつれて二次電池に形成された曲面の曲率半径が大きくなるものと理解され得る。

しかし、本発明によって製造された曲面が形成された二次電池では、隣接した電極等が互いに対向する面が平面で形成されるので、電極組立体内で曲面が再び広がる方向に作用する復元力が発生しない。したがって、本発明によって曲面が形成された二次電池を製造する場合には、時間が経過しても曲面が広がるという問題が発生しない。すなわち、本発明によれば、時間が経過しても、二次電池に形成された曲面の曲率半径がそのまま維持され得る。

一方、本発明に係る電極組立体１０は、複数の基本単位体を含んでよい。すなわち、図４に示すように、電極組立体１０は、第１基本単位体１００、第２基本単位体２００、及び第１基本単位体と第２基本単位体との間に備えられる第３基本単位体３００を含んでよい。すなわち、電極組立体１０は、下から第１基本単位体１００、第３基本単位体３００、及び第２基本単位体２００が交互に積層された構造を有してよい。一方、図１から図４を参考すると、第１基本単位体１００は、第１電極１１０、第４電極１２０及び分離膜を含んでよく、第２基本単位体２００は、第２電極２１０、第５電極２２０及び分離膜を含んでよく、第３基本単位体３００は、第３電極３１０、第６電極３２０及び分離膜を含んでよい。ここで、第１電極１１０と第４電極１２０は互いに異なる極性を有してよく、第２電極２１０と第５電極２２０は互いに異なる極性を有してよく、第３電極３１０と第６電極３２０は互いに異なる極性を有してよい。

一方、図４を参考すると、本発明に係る二次電池の電極組立体１０で第１基本単位体１００及び第２基本単位体２００には、それぞれ複数の電極に形成された電極タブ等が互いに接合されることにより電極タブ束が形成され得る。

すなわち、第１基本単位体１００には、複数の第１電極に形成された複数の第１電極タブが互いに接合されて第１電極タブ束Ｐ１が形成されてよく、複数の第４電極に形成された複数の第４電極タブが互いに接合されて第４電極タブ束Ｐ４が形成されてよい。

また、第２基本単位体２００には、複数の第２電極に形成された複数の第２電極タブが互いに接合されて第２電極タブ束Ｐ２が形成されてよく、複数の第５電極に形成された複数の第５電極タブが互いに接合されて第５電極タブ束Ｐ５が形成されてよい。第１電極タブ束Ｐ１、第２電極タブ束Ｐ２、第４電極タブ束Ｐ４、及び第５電極タブ束Ｐ５は、それぞれ溶接により形成されてよい。

ここで、図３及び図４を参考すると、第３電極３１０に形成された第３電極タブ３１０ｂの一面（図４を基準として、第３電極タブの下面）は、第１電極タブ束Ｐ１に接合されながら、第３電極タブ３１０ｂの他面（図４を基準として、第３電極タブの上面）は、第２電極タブ束Ｐ２に接合されてよい。

また、第６電極３２０に形成された第６電極タブ３２０ｂの一面（図４を基準として、第６電極タブの下面）は、第４電極タブ束Ｐ４に接合されながら、第６電極タブ３２０ｂの他面（図４を基準として、第６電極タブの上面）は、第５電極タブ束Ｐ５に接合されてよい。

一方、図１から図３に示すように、第３電極３１０に形成された第３電極タブ３１０ｂの面積は、第１電極１１０に形成された第１電極タブ１１０ｂの面積及び第２電極２１０に形成された第２電極タブ２１０ｂの面積よりも大きくてよい。これと類似に、第６電極３２０に形成された第６電極タブ３２０ｂの面積は、第４電極１２０に形成された第４電極タブ１２０ｂの面積、及び第５電極２２０に形成された第５電極タブ２２０ｂの面積よりも大きくてよい。

図５は、本発明に係る二次電池において、第１から第３電極タブ等が接合される姿を示した断面図であり、図６は、本発明に係る二次電池において、第４から第６電極タブ等が接合される姿を示した断面図である。

前述したように、第３電極タブの面積は、第１電極タブの面積及び第２電極タブの面積よりも大きくてよい。したがって、図５に示すように、第３電極に形成された第３電極タブ３１０ｂが第１電極タブ束Ｐ１に接合される領域Ａ１と第２電極タブ束Ｐ２に接合される領域Ａ２は互いに離隔されていてよい。すなわち、図５に示すように、Ａ１領域とＡ２領域は、第３電極３１０に形成された第３電極タブ３１０ｂが第３胴体部３１０ａから突出される方向と交差する方向Ｄに互いに離隔されていてよい。

本発明によれば、二次電池の電極組立体を製造する過程で、第３電極タブ３１０ｂは、第１電極タブ束Ｐ１と接合されながら、第２電極タブ束Ｐ２とも接合されてよい。この場合、第３電極タブ３１０ｂで第１電極タブ束Ｐ１と接合される領域Ａ１と第２電極タブ束Ｐ２と接合される領域Ａ２が互いに重畳される場合、第３電極タブ３１０ｂにはＡ１領域に属しながら、同時にＡ２領域にも属する部分が存在することになる。この場合、Ａ１領域に属しながらＡ２領域に属する領域では、第１電極タブ束Ｐ１と接合される工程及び第２電極タブ束Ｐ２が接合される工程が全て行われるので、第３電極タブ３１０ｂの耐久性が大きく落ちる可能性がある。特に、第３電極タブ３１０ｂと第１電極タブ束Ｐ１との間の接合、及び第３電極タブ３１０ｂと第２電極タブ束Ｐ２との間の接合が溶接により行われる場合には、Ａ１領域とＡ２領域が重畳される領域（すなわち、第３電極タブで溶接が２回行われる領域）で第３電極タブが損傷または切断される問題が発生し得る。

したがって、前記問題点を解決するため、本発明によれば、Ａ１領域とＡ２領域は互いに離隔されていてよい。一方、Ａ１領域及びＡ２領域に対する前記内容と同一の理由で、図６に示すように、第６電極３２０に形成された第６電極タブ３２０ｂが第４電極タブ束Ｐ４に接合される領域Ａ４と第５電極タブ束Ｐ５に接合される領域Ａ５もやはり、第６電極３２０に形成された第６電極タブ３２０ｂが第６胴体部３２０ａから突出される方向と交差する方向に互いに離隔されていてよい。

再び図１から図３を参考すると、本発明に係る電極１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０に形成された電極タブ１１０ｂ、１２０ｂ、２１０ｂ、２２０ｂ、３１０ｂ、３２０ｂは、それぞれ電極の胴体部の周縁面に形成された曲面領域から突出されてよい。例えば、本発明の第１実施形態によれば、図１から図３に示すように、電極に形成された電極タブは、それぞれ電極の胴体部の周縁面に形成された曲面領域のうち凹状に湾入した曲面領域に形成されてよい。したがって、本発明の第１実施形態によれば、二次電池の電極組立体で電極タブまたは電極タブ束は、電極組立体の厚さｔ（図４参照）を形成する電極組立体の側面のうち凹状に湾入した曲面領域に形成されてよい。

図７は、本発明の第２実施形態による第１基本単位体を構成する第１電極及び第４電極の構造を示した斜視図であり、図８は、本発明の第２実施形態による第２基本単位体を構成する第２電極及び第５電極の構造を示した斜視図である。図９は、本発明の第３実施形態による第１基本単位体を構成する第３電極及び第６電極の構造を示した斜視図であり、図１０は、本発明の第２実施形態による二次電池の電極組立体を示した斜視図である。

本発明の第２実施形態によれば、電極１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０に形成された電極タブ１１０ｂ、１２０ｂ、２１０ｂ、２２０ｂ、３１０ｂ、３２０ｂは、それぞれ電極の胴体部の周縁面に形成された平面領域に形成されてよい。したがって、本発明の第２実施形態によれば、二次電池の電極組立体で電極タブまたは電極タブ束は、電極組立体の厚さｔ（図１０参照）を形成する電極組立体の側面のうち平面領域に形成されてよい。

図１１は、本発明の第３実施形態による第１基本単位体を構成する第１電極及び第４電極の構造を示した斜視図であり、図１２は、本発明の第３実施形態による第２基本単位体を構成する第２電極及び第５電極の構造を示した斜視図である。図１３は、本発明の第３実施形態による第３基本単位体を構成する第３電極及び第６電極の構造を示した斜視図であり、図１４は、本発明の第３実施形態による二次電池の電極組立体を示した斜視図である。

本発明の第３実施形態によれば、電極１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０に形成された電極タブ１１０ｂ、１２０ｂ、２１０ｂ、２２０ｂ、３１０ｂ、３２０ｂは、それぞれ電極の胴体部１１０ａ、１２０ａ、２１０ａ、２２０ａ、３１０ａ、３２０ａの周縁面に形成された曲面領域のうち凸状に突出された曲面領域に形成されてよい。したがって、本発明の第３実施形態によれば、二次電池の電極組立体で電極タブまたは電極タブ束は、電極組立体の厚さｔ（図１４参照）を形成する電極組立体の側面のうち凸状に突出された曲面領域に形成されてよい。

電池パック
本発明に係る電池パックは、二次電池を含んでよい。二次電池及び二次電池を構成する電極組立体に対する説明は前述した内容に代える。

二次電池の製造方法
本発明に係る二次電池の製造方法は、複数の分離膜、及び胴体部と胴体部から一方向に突出される電極タブを含み、シート構造を有する複数の電極を準備する準備段階を含んでよい。また、電極と分離膜が交互に配置された構造を有するように電極と分離膜を配置する配置段階をさらに含んでよい。

ここで、本発明によれば、配置段階では、シート構造を有する電極の胴体部の周縁面に形成された平面領域と曲面領域が互いに対応する形状を有する領域同士に隣接して配置されるように電極等を配置してもよい。したがって、配置段階では、電極と分離膜が交互に配置されることにより形成された電極組立体の厚さを形成する電極組立体の側面のうち少なくとも一部に曲面が形成されてよい。

一方、本発明に係る二次電池の製造方法の一例によれば、前記準備段階で備えられた電極に形成された電極タブは、それぞれ電極の胴体部の周縁面に形成された平面領域に形成されてよい。

または、本発明に係る二次電池の製造方法の他の例によれば、前記準備段階で備えられた電極に形成された電極タブは、それぞれ電極の胴体部の周縁面に形成された曲面領域に形成されてよい。例えば、電極タブは、電極の胴体部の周縁面に形成された曲面領域のうち凹状に湾入した曲面領域に形成されてよい。または、電極タブは、電極胴体部の周縁面に形成された曲面領域のうち凸状に突出された曲面領域に形成されてよい。

一方、本発明によれば、準備段階は、第１電極１１０（図１参照）及び分離膜を含む第１基本単位体１００（図４参照）、第２電極２１０（図２参照）、及び分離膜を含む第２基本単位体２００（図４参照）、及び第３電極３１０を含む第３基本単位体３００（図４参照）を準備することを含んでよい。また、本発明によれば、配置段階は、第１基本単位体と第２基本単位体との間に第３基本単位体を配置することを含んでよい。

また、本発明に係る二次電池の製造方法は、第１基本単位体に、複数の第１電極の電極タブを互いに接合して第１電極タブ束を形成する第１電極タブ束形成段階、第２基本単位体に、複数の第２電極の電極タブを互いに接合して第２電極タブ束を形成する第２電極タブ束形成段階、及び第３電極タブの一面を前記第１電極タブ束に接合しながら、他面を前記第２電極タブ束に接合する第３電極タブ接合段階；をさらに含んでよい。ここで、第３電極に形成された電極タブの面積は、第１電極に形成された電極タブの面積及び第２電極に形成された電極タブの面積よりも大きくてよい。

また、第３電極タブ接合段階の以後に、第３電極に形成された電極タブが第１電極タブ束に接合される領域Ａ１（図５参照）と第２電極タブ束に接合される領域Ａ２（図５参照）は、第３電極に形成された電極タブが第３電極の胴体部から突出される方向と交差する方向に互いに離隔されてよい。

一方、第１基本単位体は、第１電極と異なる極性を有する第４電極をさらに含んでよく、第２基本単位体は、第２電極と異なる極性を有する第５電極をさらに含んでよく、第３基本単位体は、第３電極と異なる極性を有する第６電極をさらに含んでよい。

ここで、本発明に係る二次電池の製造方法は、第１基本単位体に、複数の第４電極の電極タブを互いに接合して第４電極タブ束を形成する第４電極タブ束形成段階、第２基本単位体に、複数の第５電極の電極タブを互いに接合して第５電極タブ束を形成する第５電極タブ束形成段階、及び第６電極の電極タブの一面を第４電極タブ束に接合しながら、他面を第５電極タブ束に接合する第６電極タブ接合段階をさらに含んでよい。ここで、第６電極に形成された電極タブの面積は、第４電極に形成された電極タブの面積及び第５電極に形成された電極タブの面積よりも大きくてよい。

また、第６電極タブ接合段階の以後に、第６電極に形成された電極タブが第４電極タブ束に接合される領域Ａ４（図６参照）と第５電極タブ束に接合される領域Ａ５（図６参照）は、第６電極に形成された電極タブが第６電極の胴体部から突出される方向と交差する方向に互いに離隔されてよい。

以上、本発明は、たとえ限定された実施形態と図面によって説明されたとしても、本発明はこれによって限定されず、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者によって、本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な実施が可能であるのは勿論である。

１０：電極組立体
１００：第１基本単位体
１１０：第１電極
１１０ａ：第１胴体部
１１０ｂ：第１電極タブ
１２０：第４電極
１２０ａ：第４胴体部
１２０ｂ：第４電極タブ
２００：第２基本単位体
２１０：第２電極
２１０ａ：第２胴体部
２１０ｂ：第２電極タブ
２２０：第５電極
２２０ａ：第５胴体部
２２０ｂ：第５電極タブ
３００：第３基本単位体
３１０：第３電極
３１０ａ：第３胴体部
３１０ｂ：第３電極タブ
３２０：第６電極
３２０ａ：第６胴体部
３２０ｂ：第６電極タブ
Ｐ１：第１電極タブ束
Ｐ２：第２電極タブ束
Ｐ４：第４電極タブ束
Ｐ５：第５電極タブ束
Ａ１、Ａ２、Ａ４、Ａ５：接合領域
ｔ：電極組立体の厚さ

Claims

複数の電極と複数の分離膜が交互に配置された構造を有する電極組立体を含み、
前記電極は、
前記電極の胴体を形成する胴体部と、
前記胴体部から一方向に突出される電極タブとを含み、
前記電極はシート構造を有し、
前記電極の胴体部の上面及び下面は、それぞれ平らな面で形成され、
前記複数の電極の胴体部の周縁面には、それぞれ平面領域及び曲面領域が共に形成され、
前記複数の電極の前記胴体部の周縁面に形成された前記平面領域と前記曲面領域は、それぞれ互いに対応する形状を有する領域同士に隣接して配置されるように前記複数の電極が積層されることで、
前記電極組立体の厚さｔを形成する前記電極組立体の側面のうち一部に曲面が形成される、二次電池。
前記電極組立体は、
第１電極及び分離膜を含む第１基本単位体と、
第２電極及び分離膜を含む第２基本単位体と、
第３電極を含み、前記第１基本単位体と前記第２基本単位体との間に備えられる第３基本単位体とを含み、
前記第１基本単位体には、複数の前記第１電極に形成された複数の前記電極タブが互いに接合されて第１電極タブ束が形成され、
前記第２基本単位体には、複数の前記第２電極に形成された複数の前記電極タブが互いに接合されて第２電極タブ束が形成され、
前記第３電極に形成された電極タブの面積は、前記第１電極に形成された電極タブの面積及び前記第２電極に形成された電極タブの面積よりも大きく、
前記第３電極に形成された電極タブは、一面が前記第１電極タブ束に接合されるとともに、他面が前記第２電極タブ束に接合される、請求項１に記載の二次電池。
前記第３電極に形成された電極タブが前記第１電極タブ束に接合される領域Ａ１と前記第２電極タブ束に接合される領域Ａ２は、前記第３電極に形成された電極タブが前記第３電極の胴体部から突出される方向と交差する方向に互いに離隔される、請求項２に記載の二次電池。
前記電極に形成された前記電極タブは、それぞれ前記電極の前記胴体部の周縁面に形成された前記平面領域に形成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の二次電池。
前記電極に形成された前記電極タブは、それぞれ前記電極の前記胴体部の周縁面に形成された前記曲面領域に形成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の二次電池。
前記第１基本単位体は、前記第１電極と異なる極性を有する第４電極をさらに含み、
前記第２基本単位体は、前記第２電極と異なる極性を有する第５電極をさらに含み、
前記第３基本単位体は、前記第３電極と異なる極性を有する第６電極をさらに含み、
前記第１基本単位体には、複数の前記第４電極に形成された複数の前記電極タブが互いに接合されて第４電極タブ束が形成され、
前記第２基本単位体には、複数の前記第５電極に形成された複数の前記電極タブが互いに接合されて第５電極タブ束が形成され、
前記第６電極に形成された電極タブの面積は、前記第４電極に形成された電極タブの面積及び前記第５電極に形成された電極タブの面積よりも大きく、
前記第６電極に形成された電極タブは、一面が前記第４電極タブ束に接合されるとともに、他面が前記第５電極タブ束に接合され、
前記第６電極に形成された電極タブが前記第４電極タブ束に接合される領域Ａ４と前記第５電極タブ束に接合される領域Ａ５は、前記第６電極に形成された電極タブが前記第６電極の胴体部から突出される方向と交差する方向に互いに離隔される、請求項２又は３に記載の二次電池。
複数の分離膜、及び胴体部と前記胴体部から一方向に突出される電極タブを含み、シート構造を有する複数の電極を準備する準備段階と、
前記電極と前記分離膜が交互に配置された構造を有するように前記電極と前記分離膜を配置する配置段階とを含み、
前記配置段階において、
シート構造を有する前記電極の胴体部の周縁面に形成された平面領域と曲面領域が、互いに対応する形状を有する領域同士に隣接して配置されるように前記電極を配置することで、前記電極と前記分離膜が交互に配置されることにより形成された電極組立体の厚さｔを形成する前記電極組立体の側面のうち一部には曲面が形成される二次電池の製造方法。
前記準備段階で備えられた前記電極に形成された前記電極タブは、それぞれ前記電極の前記胴体部の周縁面に形成された前記平面領域に形成される、請求項７に記載の二次電池の製造方法。
前記準備段階で備えられた前記電極に形成された前記電極タブは、それぞれ前記電極の前記胴体部の周縁面に形成された前記曲面領域に形成される、請求項７に記載の二次電池の製造方法。
前記準備段階は、
第１電極及び分離膜を含む第１基本単位体と、第２電極及び分離膜を含む第２基本単位体と、第３電極を含む第３基本単位体とを準備することを含み、
前記配置段階は、
前記第１基本単位体と前記第２基本単位体との間に前記第３基本単位体を配置することを含む、請求項７から９のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。
前記第１基本単位体に、複数の前記第１電極の電極タブを互いに接合して第１電極タブ束を形成する第１電極タブ束形成段階と、
前記第２基本単位体に、複数の前記第２電極の電極タブを互いに接合して第２電極タブ束を形成する第２電極タブ束形成段階と、
前記第３電極の電極タブの一面を前記第１電極タブ束に接合するとともに、前記第３電極の電極タブの他面を前記第２電極タブ束に接合する第３電極タブ接合段階とを含み、
前記第３電極に形成された電極タブの面積は、前記第１電極に形成された電極タブの面積及び前記第２電極に形成された電極タブの面積よりも大きい、請求項１０に記載の二次電池の製造方法。
前記第３電極タブ接合段階の以後に、
前記第３電極に形成された電極タブが前記第１電極タブ束に接合される領域Ａ１と前記第２電極タブ束に接合される領域Ａ２は、前記第３電極に形成された電極タブが前記第３電極の胴体部から突出される方向と交差する方向に互いに離隔される、請求項１１に記載の二次電池の製造方法。
前記第１基本単位体は、前記第１電極と異なる極性を有する第４電極をさらに含み、前記第２基本単位体は、前記第２電極と異なる極性を有する第５電極をさらに含み、前記第３基本単位体は、前記第３電極と異なる極性を有する第６電極をさらに含み、
前記第１基本単位体に、複数の前記第４電極の電極タブを互いに接合して第４電極タブ束を形成する第４電極タブ束形成段階と、
前記第２基本単位体に、複数の前記第５電極の電極タブを互いに接合して第５電極タブ束を形成する第５電極タブ束形成段階と、
前記第６電極の電極タブの一面を前記第４電極タブ束に接合するとともに、前記第６電極の電極タブの他面を前記第５電極タブ束に接合する第６電極タブ接合段階とをさらに含む、請求項１０に記載の二次電池の製造方法。
請求項１に記載の二次電池を含む電池パック。