JP2024515139A - 電極構造体、および電極構造体を含む角型電池 - Google Patents

Abstract

本発明は、一対のスタック型電極組立体を含む電極構造体、および上記電極構造体を含む角型電池に関するものである。このような角型電池は、多様なフォームファクタの角型二次電池に適用し得、優れた寸法的安定性を有する。

Description

本発明は、角型電池に関するものであって、特に一対のスタック型電極組立体を含む角型電池に関するものである。

本出願は、２０２２年２月１４日付の韓国特許出願第１０－２０２２－００１８６３２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すべての内容は、本明細書の一部として含まれる。

二次電池は、一次電池とは異なって再充電が可能であり、また、小型および大容量化の可能性により、近年多く研究開発されている。モバイル機器に対する技術開発と需要が増加し、また、環境保護の時代的要求に合わせて浮上する電気自動車とエネルギー貯蔵システムなどにより、エネルギー源としての二次電池の需要はさらに急激に増加している。

二次電池は、角型バッテリーハウジングの形状に応じて、コイン型電池、円筒形電池、角型電池、およびパウチ型電池に分類される。二次電池において角型バッテリーハウジングの内部に装着される電極組立体は、電極および分離膜の積層構造からなる充放電が可能な発電素子である。

電極組立体は、活物質が塗布されたシート状の正極と負極との間に分離膜を介在して巻取したジェリーロール（Ｊｅｌｌｙｒｏｌｌ）型、多数の正極と負極を分離膜が介在された状態で順次的に積層したスタック型、およびスタック型の単位セルを、長い長さの分離フィルムで巻取したスタックアンドフォールディング（Ｓｔａｃｋ＆Ｆｏｌｄｉｎｇ）型に大まかに分類し得る。

角型二次電池には、普通、ジェリーロールタイプの電極組立体が使用される。しかしながら、近年、角型二次電池が大型化、高容量化するに伴い、ジェリーロールタイプの電極組立体を適用するのに様々な問題が現れることになった。すなわち、ジェリーロール電極組立体を作るためには巻取するための専用装置が必要であり、電極組立体のサイズを大きくするにはそれに合わせて新たなワインディング装置を設けなければならない。これは、製造コストを上昇させる要因となるため、既存の角型二次電池はジェリーロール電極組立体の個数を増やし、角型バッテリーハウジングに封入することが方案として用いられているが、組立性が低下し、別途の電気配線が追加されなければならないという短所がある。結局、ジェリーロール電極組立体は、多様なフォームファクタに対応するには適切ではないという問題がある。

そして、ジェリーロール電極組立体は、そのサイズが大きくなると巻取品質が低下し、二次電池の使用中にジェリーロールの膨張や潰れゆがみが発生するため、二次電池の安全にも悪影響を及ぼすことになる。

また、角型バッテリーハウジングは、ジェリーロール電極組立体の電気連結のための空間と電解液の必要注液量などにより若干の余裕空間とが形成されているが、これにより角型バッテリーハウジング内の電極組立体には、外部衝撃により揺れたり滑ったりする現象（スリップ現象）が発生する。電極組立体にスリップ現象が起こると、電気接触によるショートが発生したり、電極タブに応力が集中してタブが破れたりするなどの各種問題が発生し得る。

韓国公開特許第１０－２０１９－０１０２８１６号（２０１９年９月４日公開）

本発明は、角型二次電池が大型化、高容量化するに伴い、従来のジェリーロール型電極組立体において台頭する各種問題点を解決することにその目的がある。

また、本発明は、角型二次電池の内部に収納された電極組立体が外部攪乱によってスリップ現象を引き起こすことを抑制することにより、角型二次電池の安全性を向上させることに別の目的がある。

ただし、本発明が解決しようとする技術的課題は上述した課題に制限されず、言及されない別の課題は、下記に記載された発明の説明から通常の技術者に明確に理解されるであろう。

本発明の第１側面によると、本発明が提供する電極構造体は、第１電極組立体と、第２電極組立体と、正極端子と負極端子とを含む集電プレートと、を含み、上記第１電極組立体および上記第２電極組立体はそれぞれ、複数の単位セルを含み、上記複数の単位セルのそれぞれは、正極、負極、および上記正極と上記負極との間の分離膜を含み、上記正極は正極タブと正極ダミータブとを含み、上記負極は負極タブと負極ダミータブとを含み、上記正極タブと上記負極タブとは、上記複数の単位セルの第１側に配置され、上記第１電極組立体と第２電極組立体の正極は上記正極端子に電気的に連結され、上記第１電極組立体と第２電極組立体の負極は上記負極端子に電気的に連結され、上記正極ダミータブと負極ダミータブは、上記複数の単位セルの第１側ではない他の一側に配置される。

上記第１電極組立体の単位セルの個数は、上記第２電極組立体の単位セルの個数と同一であり得る。

上記第１電極組立体および上記第２電極組立体は、上記正極端子と上記負極端子とを中心に上記集電プレート側に折り畳まれることができる。

それぞれの上記第１電極組立体および上記第２電極組立体は、分離膜上に正極または負極を備えたハーフセルをさらに含み得る。

本発明の第２側面によると、本発明が提供する角型電池は、上述した構成の電極構造体と、上記電極構造体を収容する開口を備える角型バッテリーハウジングと、電解液と、を含み、上記集電プレートが、上記角型バッテリーハウジングの開口を密封する。

上記正極ダミータブおよび上記負極ダミータブは、上記集電プレートの正極端子および負極端子に対して電気的に絶縁され得る。

上記正極ダミータブおよび上記負極ダミータブは、上記第１電極組立体および上記第２電極組立体を支持するように上記角型バッテリーハウジングに固定され得る。

上記正極ダミータブと上記負極ダミータブとの両者は、上記複数の単位セルの上記第１側の反対側に配置され得る。

上記正極ダミータブおよび上記負極ダミータブは、上記角型バッテリーハウジングの内面に固定され得る。

上記正極タブと上記正極ダミータブとの一対、および上記負極タブと上記負極ダミータブとの一対は、それぞれ上記角型バッテリーハウジングの高さ方向に沿った直線上に整列され得る。

上記正極タブと上記正極ダミータブとの一対、および上記負極タブと上記負極ダミータブとの一対は、上記角型バッテリーハウジングの高さ方向に沿った直線上に整列されないことがあり得る。

例えば、上記正極タブと上記負極ダミータブとの一対、および上記負極タブと上記正極ダミータブとの一対が、それぞれ上記角型バッテリーハウジングの高さ方向に沿った直線上に整列され得る。

上記正極ダミータブまたは前記負極ダミータブのうちいずれか１つは、上記角型バッテリーハウジングに対して電気的に絶縁され得る。

上記角型バッテリーハウジングから電気的に絶縁された上記正極ダミータブまたは上記負極ダミータブのうちいずれか１つは、上記角型バッテリーハウジングとは反対の極性を有し得る。

上記角型バッテリーハウジングから電気的に絶縁された上記正極ダミータブまたは上記負極ダミータブのうちいずれか１つは、上記角型バッテリーハウジングの内面に設置された絶縁体に固定され得る。

上記絶縁体はタブ挿入溝を備えることができ、上記角型バッテリーハウジングから電気的に絶縁された上記正極ダミータブまたは上記負極ダミータブのうちいずれか１つは、上記タブ挿入溝に挿入されて固定され得る。

上記角型バッテリーハウジングに対して電気的に絶縁されないダミータブは、上記角型バッテリーハウジングの内面に溶接され得る。

上記角型バッテリーハウジングの極性は中性であり得、上記正極ダミータブと上記負極ダミータブとは、上記角型バッテリーハウジングに対して電気的に絶縁され得る。

上記正極ダミータブと上記負極ダミータブとは、上記角型バッテリーハウジングの内面に設置された絶縁体に固定され得る。

上記絶縁体はタブ挿入溝を備えることができ、上記正極ダミータブと上記負極ダミータブとのそれぞれは、上記タブ挿入溝に挿入されて固定され得る。

本発明の第３側面によると、本発明が提供する装置であって、上述した構成の二次電池を含む装置であり、上記装置は電気自動車である。

上記のような構成を備えた本発明の角型電池は、スタック型電極組立体を使用することにより大型化、高容量化の傾向を継続する角型電池の各種フォームファクタに柔軟に対応し得、使用中にもスタック型電極組立体の形態が良好に維持されることで、安全性の側面でも優れた品質を確保し得るようになる。

また、従来のジェリーロール型電極組立体を使用した角型電池は、充電時及び／又は放電時にジェリーロールの一部の領域で厚さ膨張の変形が発生したが、本発明は、このような厚さ膨張の不均一性によりモジュール／パックの寸法安定性を阻害した問題を効果的に解決し得る。

また、本発明の角型電池は、電極組立体が、正極タブと負極タブとの反対側に正極ダミータブと負極ダミータブとを備えることができ、正極ダミータブと負極ダミータブとが角型バッテリーハウジングに固定され得る。これにより、電極組立体は角型バッテリーハウジング内で両方向に固定され得ることで支持構造が改善され、これにより角型二次電池の内部に収納された電極組立体は、使用中のスリップ現象が抑制され、電気接触によるショートやタブが破れるなどの各種問題が防止されることで、二次電池の安全性が大きく向上し得る。

ただし、本発明によって得ることができる技術的効果は上述した効果に制限されず、言及されない別の効果は、下記に記載された発明の説明から通常の技術者に明確に理解され得るであろう。

本明細書に添付される下記の図面は、本発明の好ましい実施形態を例示するものであり、後述される発明の詳細な説明と共に本発明の技術思想をさらに理解させる役割を果たすものであるため、本発明はそのような図面に記載された事項にのみ限定されて解釈されてはならない。

従来のジェリーロール型電極構造体に対する一実施形態を図示した図面である。 従来のジェリーロール型電極構造体に対する他の実施形態を図示した図面である。 本発明に係るスタック型電極構造体に対する一実施形態を図示した図面である。 本発明に係るスタック型電極構造体に対する他の実施形態を図示した図面である。 本発明に係るスタック型電極構造体を含む角型二次電池の一例を図示した図面である。 本発明に係るスタック型電極構造体に対する他の実施形態を図示した図面である。 正極ダミータブと負極ダミータブの多様な配置構造を図示した図面である。 正極ダミータブと負極ダミータブの多様な配置構造を図示した図面である。 正極ダミータブと負極ダミータブの多様な配置構造を図示した図面である。 本発明の角型二次電池における電極組立体の支持構造に対する一例を図示した図面である。 本発明の角型二次電池における電極組立体の支持構造に対する他の例を図示した図面である。

本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な実施形態を有し得るので、特定の実施形態を以下で詳細に説明する。

しかしながら、これは本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物または代替物を含むものとして理解されるべきである。

本発明において、「含む」や「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらの組み合わせが存在することを指定しようとするものであって、１つまたはそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないものとして理解されるべきである。

また、本発明において、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あると記載された場合、これは他の部分の「真上に」ある場合のみならず、その中間に別の部分がある場合も含む。逆に、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「下に」あると記載された場合、それは他の部分の「真下に」ある場合のみならず、その中間に別の部分がある場合も含む。また、本出願において「上に」配置されるということは、上部のみならず下部に配置される場合も含むものであり得る。

本発明は、電極構造体に関するものであって、一つの例において、正極と負極との間に分離膜が介在された単位セルが上下に積層され、各単位セルの正極タブと負極タブとが同一側面に配置された第１電極組立体、第２電極組立体、および正極端子と負極端子とが備えられた集電プレートを含む。それぞれの第１電極組立体および第２電極組立体は、分離膜上に正極または負極を備えたハーフセルをさらに含み得る。

ここで、上記第１電極組立体の正極タブと負極タブとは、上記集電プレートを間に置いて上記第２電極組立体の正極タブと負極タブとにそれぞれ対向するように配置され、上記第１電極組立体および第２電極組立体の各正極タブと負極タブとは、上記集電プレートの正極端子と負極端子とに接合される。

以上のように、本発明の角型電池は、スタック型電極組立体を使用することにより大型化、高容量化の傾向を継続する角型電池の各種フォームファクタに柔軟に対応し得、使用中にもスタック型電極組立体の形態が良好に維持されることで、従来のジェリーロール型電極組立体が有していた様々な短所を解決することが可能である。

以下では、添付の図面を参照して本発明の電極構造体およびそれを含む角型電池について詳細に説明する。参考として、以下の説明で使用される相対的な位置を指定する前後や上下左右の方向は発明の理解を助けるものであって、特に定義がない限り図面に図示された方向を基準とする。

（第１実施形態）
図１は、従来のジェリーロール型電極構造体１０に対する一実施形態を図示した図面である。

従来のジェリーロール型電極構造体１０は、一対のジェリーロール型電極組立体１１、１２、すなわち、第１ジェリーロール型電極組立体１１と第２ジェリーロール型電極組立体１２とが集電プレート２０を間に置く、まるで蝶形のような結合構造をなしている（これをバタフライ型構造とも言う）。

ここで、電極構造体とは、電極組立体と集電プレートとが結合して作られる構造体を称するものであり、このような電極構造体の定義は、以下の詳細な説明でも同一に適用される。

そして、第１ジェリーロール型電極組立体１１と第２ジェリーロール型電極組立体１２とは、各単位セルの正極タブ１３と負極タブ１４とが同一側面に配置された一方向構造の電極組立体１１、１２であり、各ジェリーロール型電極組立体１１、１２は、集電プレート２０を間に置いて、正極タブ１３と負極タブ１４とが互いに対向している。

互いに対向する正極タブ１３と負極タブ１４とは、それぞれ集電プレート２０の正極端子と負極端子とに共に結合して電気的に連結され、これによりジェリーロール型電極構造体１０が完成する。

このような従来のジェリーロール型電極構造体１０は、ジェリーロール型電極組立体１１、１２のサイズを大きくして容量を増やし、大型化することが容易でないという短所がある。これは、ジェリーロール型電極組立体１１、１２を定められたサイズに巻取するためには、専用のワインディング装置が必要であるためであり、また、ジェリーロール型電極組立体１１、１２のサイズが大きくなると巻取品質が低下し、二次電池の使用中にジェリーロールの膨張や潰れゆがみが発生し、二次電池の安全にも悪影響を及ぼすことになるためである。

このようなジェリーロール型電極構造体１０の限界と短所により、ジェリーロール型電極組立体１１、１２自体のサイズを増加させる代わりに、図２に図示されたように、同一サイズのジェリーロール型電極構造体１０を複数個で連結して対応することが現在の実情である。

しかしながら、このような方法は、多様なサイズの二次電池に対応するには非常に制限的であり、組立性が低下することはもちろん、別途の電気配線が追加されなければならないという短所がある。

本発明は、このような従来のジェリーロール型電極構造体１０の短所を解決するためのものであり、その構成は図３に図示されている。

本発明は、電極構造体１００に関するものであって、正極と負極との間に分離膜が介在された単位セルが上下に積層され、各単位セルの正極タブ１３０と負極タブ１４０が同一側面に配置された第１電極組立体１１０、第２電極組立体１２０、および集電プレート２００を含む。

第１電極組立体１１０の正極タブ１３０と負極タブ１４０とは、集電プレート２００を間に置いて、第２電極組立体１２０の正極タブ１３０と負極タブ１４０とにそれぞれ対向するように配置され、第１電極組立体１１０および第２電極組立体１２０の各正極タブ１３０と負極タブ１４０とは、集電プレート２００の正極端子２１０と負極端子２２０とに接合される。

このように、本発明の電極構造体は、電極構造体１００であることを特徴とする。言い換えれば、本発明は、従来のジェリーロール型電極組立体ではなく、正極と負極との間に分離膜が介在された単位セルが上下に積層されたスタック型電極組立体１１０、１２０を使用する。

これにより、本発明は、スタック型電極組立体１１０、１２０を製造することにおいて、専用のワインディング装置が要求されないため、サイズの制限から免れることにより、多様なサイズとフォームファクタに対して柔軟に対応し得るようになる。

また、スタック型電極組立体１１０、１２０は、大型化しても均一な形状と品質を維持するのに容易であるという長所があり、二次電池の使用中にも、スタック型電極組立体１１０、１２０の形態が良好に維持されることで、安全性の側面でも優れた品質を確保し得るようになる。

図４は、本発明に係る電極構造体１００に対する他の実施形態を図示した図面であって、図３の電極構造体１００と比較して、第１電極組立体１１０および第２電極組立体１２０のサイズが約２倍に増加した場合を示す。

図４に示されたように、本発明の電極構造体１００は、第１電極組立体１１０および第２電極組立体１２０の容量が増加しても、スタック型電極組立体１１０、１２０の個数は常に２つとして同じであり、第１電極組立体１１０および第２電極組立体１２０自体のサイズで容量が調整される。言い換えれば、本発明の電極構造体１００は、第１電極組立体１１０および第２電極組立体１２０の単位セルの積層個数および／またはサイズが複数の仕様で設計されても、常に一対のスタック型電極組立体１１０、１２０として構成されるのである。

これは、上述したように、スタック型電極組立体１１０、１２０の製造においては、専用のワインディング装置が要求されず、サイズの制限がほとんどないためであり、したがって、本発明の電極構造体１００は、市場で要求される多様なサイズと容量の角型電池に能動的に対応することを可能にする。

一方、上記のような本発明の電極構造体１００は、第１電極組立体１１０および第２電極組立体１２０が、正極端子２１０と負極端子２２０とを中心に集電プレート２００側に半分に折り畳まれることになり、このように折り畳まれた状態で角型電池１０００をなすことになる。

すなわち、図５に図示されたように、本発明の角型電池１０００は、半分に折り畳まれた電極構造体１００と、それを収容するように一面が開口面を形成する六面体形状の角型バッテリーハウジング３００と、角型バッテリーハウジング３００内に充填される電解液４００と、を含む。

ここで、電極構造体１００は角型バッテリーハウジング３００内に収容され、集電プレート２００と角型バッテリーハウジング３００の開口面との間が密封されることにより、角型電池１０００が完成する。参考として、角型電池１０００の構成要素である電解液４００は、集電プレート２００と角型バッテリーハウジング３００の開口面との間が密封された後に、角型バッテリーハウジング３００内に注液されることが一般的である。

（第２実施形態）
図６は、本発明に係る電極構造体１００に対する他の実施形態を図示した図面である。

第２実施形態における角型電池１０００は、正極端子２１０と負極端子２２０とが角型バッテリーハウジング３００の一面、図示された例では、上面に共に配置された一方向二次電池に関するものであるが（図５参照）、これに対応して、第１電極組立体１１０および第２電極組立体１２０も、正極タブ１３０と負極タブ１４０とが上部に配置されている。

さらに、本発明の第２実施形態では、集電プレート２００の正極端子２１０と負極端子２２０とに対して電気的に分離された正極ダミータブ１３２と負極ダミータブ１４２とをさらに備える。正極ダミータブ１３２と負極ダミータブ１４２とは、正極タブ１３０と負極タブ１４０とが形成された無地部に対向する反対側の無地部に形成される。したがって、第２実施形態において、第１電極組立体１１０および第２電極組立体１２０とは、図面を基準とするときに、上端に正極タブ１３０と負極タブ１４０とが配置される一方、下端には正極ダミータブ１３２と負極ダミータブ１４２とが配置される。

図１０は、角型電池１０００における第１電極組立体１１０および第２電極組立体１２０の支持構造を図示した図面である。図１０には、第１電極組立体１１０のみが示されているが、第２電極組立体１２０にも同じ支持構造が適用される。図面に図示されたように、正極タブ１３０と負極タブ１４０とは、集電プレート２００の正極端子２１０と負極端子２２０とに溶接により固定され、正極ダミータブ１３２と負極ダミータブ１４２とは、角型バッテリーハウジング３００の下面に固定され得る。

このように、本発明の第２実施形態に係る角型電池１０００において、第１電極組立体１１０および第２電極組立体１２０は、上下部の両側が角型バッテリーハウジング３００に対して固定される。より具体的には、正極タブ１３０と、負極タブ１４０と、正極ダミータブ１３２と、負極ダミータブ１４２とが４点支持構造であって、第１電極組立体１１０および第２電極組立体１２０を角型バッテリーハウジング３００に固定する。４点支持構造は、外部攪乱（衝撃、振動など）に対して強い支持力を発揮する構造であって、４点支持される第１電極組立体１１０および第２電極組立体１２０はスリップ現象が抑制され、電気接触によるショートや電極タブ１３０、１４０が破れるなどの各種問題が防止され、これにより角型電池１０００の安全性が大きく向上する。

そして、正極ダミータブ１３２と負極ダミータブ１４２とは、第１電極組立体１１０および第２電極組立体１２０の正極と負極とに対して一体に形成されるので、角型バッテリーハウジング３００が極性を有する場合には、内部ショートを防止するために、少なくともいずれか１つのダミータブ（１３２または１４２）は、角型バッテリーハウジング３００に対して電気的に絶縁される必要がある。例えば、角型バッテリーハウジング３００が電気的に陽性を帯びる場合は、負極ダミータブ１４２が角型バッテリーハウジング３００に対して電気的に絶縁されなければならず、逆に、角型バッテリーハウジング３００が陰性を帯びる場合には、正極ダミータブ１３２が絶縁されなければならない。そして、角型バッテリーハウジング３００が電気的に中性を維持する必要があれば、いずれのダミータブ１３２、１４２は、角型バッテリーハウジング３００に対して絶縁される必要がある。

図１０は、角型バッテリーハウジング３００が電気的に陰性、例えば、接地されている場合を例示的に図示したものであって、正極ダミータブ１３２は、角型バッテリーハウジング３００の内面に設置された絶縁体５００に固定されており、絶縁体５００を介して角型バッテリーハウジング３００に固定された正極ダミータブ１３２は、角型バッテリーハウジング３００とは電気的に分離されている。例えば、絶縁体５００はタブ挿入溝５１０を備え、正極ダミータブ１３２は、絶縁体５００のタブ挿入溝５１０に挿入されて圧迫されることにより固定され得る。

そして、負極ダミータブ１４２も、絶縁体５００を用いて角型バッテリーハウジング３００に固定され得るが、電気的に陰性を帯びる角型バッテリーハウジング３００に対して必ずしも絶縁される必要はないので、負極ダミータブ１４２は、角型バッテリーハウジング３００の内面に直接溶接されて固定されることも可能である。

図１１は、角型バッテリーハウジング３００が電気的に中性を維持する場合であって、正極ダミータブ１３２と負極ダミータブ１４２とがいずれも、角型バッテリーハウジング３００の内面に設置された絶縁体５００に固定されている。図１１においても、正極ダミータブ１３２と負極ダミータブ１４２とは、絶縁体５００のタブ挿入溝５１０に挿入されて固定され得る。

一方、図７～図９は、正極ダミータブ１３２と負極ダミータブ１４２の多様な配置構造を図示した図面である。正極タブ１３０と負極タブ１４０とに対する正極ダミータブ１３２と負極ダミータブ１４２との配置関係を多様に構成し得ることを確認し得、多様な配置構造においても、第１電極組立体１１０および第２電極組立体１２０の４点支持構造は同一に維持される。参考として、図７～図９は、第１電極組立体１１０を図示しているが、同じ配置構造が第２電極組立体１２０に適用され得ることは当然である。

まず、図７を見ると、正極タブ１３０及び正極ダミータブ１３２、並びに負極タブ１４０及び負極ダミータブ１４２の各対は、第１電極組立体１１０の一面とその反対面を横切る直線、例えば、角型バッテリーハウジング３００の高さ方向を横切る直線上に位置するように相互整列されている。すなわち、正極ダミータブ１３２は正極タブ１３０に正確に対向し、負極ダミータブ１４２も負極タブ１４０に正確に対向する。

これと比較するときに、図８の第１電極組立体１１０は、正極タブ１３０及び正極ダミータブ１３２、並びに負極タブ１４０及び負極ダミータブ１４２の各対が、上下に横切る直線に対して互いにずらされてオフセット配置され得る。すなわち、正極タブ１３０と負極タブ１４０とのそれぞれに対して、正極ダミータブ１３２と負極ダミータブ１４２との対向構造をずらして配置したものが、図８の第１電極組立体１１０である。４点支持の上下対称構造を壊すことで固有振動数を変化させ、これにより多様な様相の振動に対応することが可能となる。

図９は、図８の変形であって、正極タブ１３０及び負極ダミータブ１４２、並びに負極タブ１４０及び正極ダミータブ１３２の各対は、第１電極組立体１１０の一面とその反対面を横切る直線上に位置するように相互整列され得る。すなわち、負極ダミータブ１４２は正極タブ１３０に対向し、正極ダミータブ１３２は負極タブ１４０に対向する構造であって、各電極タブ１３０、１４０に対向するダミータブ１３２、１４２の種類（極性）は、図７の実施形態に制限されないことを示す。

そして、本発明に係る角型電池１０００は、多様な装置、例えば、電気自動車（ＥＶ）などの装置に使用され得る。

以上、図面と実施形態などにより本発明をより詳細に説明した。しかしながら、本明細書に記載された図面または実施形態などに記載された構成は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替し得る多様な均等物と変形例があり得ることを理解すべきである。

本発明は、角型二次電池の安全性を向上させるのに有用な発明である。

１００：電極構造体 １１０：第１電極組立体
１２０：第２電極組立体 １３０：正極タブ
１３２：正極ダミータブ １４０：負極タブ
１４２：負極ダミータブ ２００：集電プレート
２１０：正極端子 ２２０：負極端子
３００：角型バッテリーハウジング ４００：電解液
５００：絶縁体 ５１０：タブ挿入溝
１０００：角型電池

Claims (21)

1. 第１電極組立体と、
   第２電極組立体と、
   正極端子と負極端子とを含む集電プレートと、
   を含み、
   前記第１電極組立体および前記第２電極組立体はそれぞれ、複数の単位セルを含み、前記複数の単位セルのそれぞれは、正極、負極、および前記正極と前記負極との間の分離膜を含み、
   前記正極は正極タブと正極ダミータブとを含み、前記負極は負極タブと負極ダミータブとを含み、
   前記正極タブと前記負極タブとは、前記複数の単位セルの第１側に配置され、
   前記第１電極組立体の正極と前記第２電極組立体の正極とは前記正極端子に電気的に連結され、前記第１電極組立体の負極と前記第２電極組立体の負極は前記負極端子に電気的に連結され、
   前記正極ダミータブと前記負極ダミータブとは、前記複数の単位セルの第１側ではない他の一側に配置される、電極構造体。
2. 前記第１電極組立体の単位セルの個数は、前記第２電極組立体の単位セルの個数と同一である、請求項１に記載の電極構造体。
3. 前記第１電極組立体および前記第２電極組立体は、
   前記正極端子と前記負極端子とを中心に前記集電プレート側に折り畳まれる、請求項１又は２に記載の電極構造体。
4. 前記第１電極組立体および前記第２電極組立体は、
   分離膜上に正極または負極を備えたハーフセルをさらに含む、請求項１に記載の電極構造体。
5. 請求項３に記載の電極構造体と、
   前記電極構造体を収容する開口を備える角型バッテリーハウジングと、
   電解液と、
   を含み、
   前記集電プレートが、前記角型バッテリーハウジングの開口を密封する、角型電池。
6. 前記正極ダミータブおよび前記負極ダミータブは、
   前記集電プレートの前記正極端子および前記負極端子に対して電気的に絶縁された、請求項５に記載の角型電池。
7. 前記正極ダミータブおよび前記負極ダミータブが、
   前記第１電極組立体および前記第２電極組立体を支持するように前記角型バッテリーハウジングに固定された、請求項５に記載の角型電池。
8. 前記正極ダミータブと前記前記負極ダミータブとの両者は、
   前記複数の単位セルの前記第１側の反対側に配置された、請求項５に記載の角型電池。
9. 前記正極ダミータブおよび前記負極ダミータブが、
   前記角型バッテリーハウジングの内面に固定された、請求項５に記載の角型電池。
10. 前記正極タブと前記正極ダミータブとの一対、および前記負極タブと前記負極ダミータブとの一対が、それぞれ前記角型バッテリーハウジングの高さ方向に沿った直線上に整列された、請求項８に記載の角型電池。
11. 前記正極タブと前記正極ダミータブとの一対、および前記負極タブと前記負極ダミータブとの一対が、前記角型バッテリーハウジングの高さ方向に沿った直線上に整列されない、請求項８に記載の角型電池。
12. 前記正極タブと前記負極ダミータブとの一対、および前記負極タブと前記正極ダミータブとの一対が、それぞれ前記角型バッテリーハウジングの高さ方向に沿った直線上に整列された、請求項１１に記載の角型電池。
13. 前記正極ダミータブまたは前記負極ダミータブのうちいずれか１つが、前記角型バッテリーハウジングに対して電気的に絶縁された、請求項５に記載の角型電池。
14. 前記角型バッテリーハウジングから電気的に絶縁された前記正極ダミータブまたは前記負極ダミータブのうちいずれか１つは、前記角型バッテリーハウジングとは反対の極性を有する、請求項１３に記載の角型電池。
15. 前記角型バッテリーハウジングから電気的に絶縁された前記正極ダミータブまたは前記負極ダミータブのうちいずれか１つは、前記角型バッテリーハウジングの内面に設置された絶縁体に固定された、請求項１３に記載の角型電池。
16. 前記絶縁体はタブ挿入溝を備え、
    前記角型バッテリーハウジングから電気的に絶縁された前記正極ダミータブまたは前記負極ダミータブのうちいずれか１つは、前記タブ挿入溝に挿入されて固定された、請求項１５に記載の角型電池。
17. 前記角型バッテリーハウジングに対して電気的に絶縁されないダミータブは、前記角型バッテリーハウジングの内面に溶接された、請求項１３に記載の角型電池。
18. 前記角型バッテリーハウジングの極性は中性であり、
    前記正極ダミータブと前記負極ダミータブとは、前記角型バッテリーハウジングに対して電気的に絶縁された、請求項５に記載の角型電池。
19. 前記正極ダミータブと前記負極ダミータブとは、
    前記角型バッテリーハウジングの内面に設置された絶縁体に固定された、請求項１８に記載の角型電池。
20. 前記絶縁体はタブ挿入溝を備え、
    前記正極ダミータブと前記負極ダミータブとのそれぞれは、前記タブ挿入溝に挿入されて固定された、請求項１９に記載の角型電池。
21. 請求項５に記載の角型電池を含む装置であって、前記装置は電気自動車である装置。

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