JP5395749B2 - 二次電池 - Google Patents

Description

本発明は、二次電池に関するものであって、特に、リチウムポリマー二次電池に関するものである。

一般的に、二次電池は、正極板と負極板及びこれら二つの電極板の間に介在されたセパレーターで構成された電極組立体を電解液と共に外装ケースに収納して形成される。

特に、高容量電池の場合は、多数の単位電極とセパレーターで形成された積層型または巻回型電極組立体が使用される。

しかしながら、かかる高容量電池は、電極組立体が収納される外装ケースのシーリングされる部位で不必要な空間が発生して、電池の容量が低下する恐れがある。

また、電極組立体の電流を外部に伝達するために外部に引き出される電極端子と外装ケースのシーリング状態に気密性を維持し難いという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、高容量電池において電極組立体を収納する外装ケースのシーリング部位で発生する不必要な空間を排除して、電池の容量を極大化することが可能な、新規かつ改良された二次電池を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、高容量電池において電極組立体の電極端子と外装ケースとのシーリング性を向上させて、製品の信頼性を向上させることにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１電極、第２電極及び前記第１、２電極の間に介在されたセパレーターを含む電極組立体；前記電極組立体の外部を囲む外装材；及び前記外装材を密封する第１、２カバーを含み、前記第１電極と電気的に連結される第１電極端子と、前記第２電極と電気的に第２電極端子は、それぞれ前記第１カバーまたは第２カバーを介して外部に引き出されることを特徴とする二次電池が提供される。

また、前記第１電極端子は前記第１カバーを介して外部に引き出され、前記第２電極端子は前記第２カバーを介して外部に引き出されるものであってもよい。

また、前記第１電極端子及び第２電極端子は、前記第１カバーを介して外部に引き出されるものであってもよい。

また、前記外装材の両端部である一辺と他辺が融着されて、シーリング部が形成されるものであってもよい。

また、前記外装材の両端部にそれぞれ前記第１カバーと第２カバーが融着されて密封されるものであってもよい。

また、前記融着は熱融着であってもよい。

また、前記外装材の一側に、電解液を注入し、充放電時に発生するガスが排出されるガス室がさらに備えられるものであってもよい。

また、前記外装材は、略矩形のシートであるラミネートフィルムで形成されているものであってもよい。

また、前記外装材は１７０〜３００μｍの厚さに形成されているものであってもよい。

また、前記外装材は、外部層と遮断層と内部層が積層されて形成されているものであってもよい。

また、前記第１カバーまたは前記第２カバーのうち少なくとも一つのカバーは、内部の電極タブ収容空間を有するものであってもよい。

また、前記第１カバーまたは前記第２カバーは、一面が開放されて内部の空間を有するキャップの形状に形成されているものであってもよい。

また、前記第１カバーには、前記第１電極端子が通過する端子孔が形成され、前記第２カバーには、前記第２電極端子が通過する端子孔が形成されているものであってもよい。

また、前記第１カバーには、前記第１電極端子と第２電極端子がそれぞれ通過する端子孔が形成されているものであってもよい。

また、前記第１、２電極端子は、端子孔にそれぞれ溶接されているものであってもよい。

また、前記第１カバー及び第２カバーは、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）のうち選択される何れか一つの材質で形成されているものであってもよい。

また、前記電極組立体は、前記第１電極、セパレーター及び第２電極が順に積層された積層型電極組立体であってもよい。

また、前記電極組立体は、前記第１電極、セパレーター及び第２電極を巻回した後、両方側面で圧着した渦巻状電極組立体であってもよい。

また、前記電極組立体は、前記第１電極、セパレーター及び第２電極を円筒形に巻回した円筒形電極組立体であってもよい。

本発明によれば、従来のように、二次電池のパウチ型外装材の一面が開放されて、電極タブが位置したり、保護回路が備えられた回路基板が設けられるシーリング部（または、テラス（Ｔｅｒｒａｃｅ）部）を形成する必要がない。従って、外装ケースのシーリング部で発生する不必要な空間が排除されて、電池の容量の向上させる効果がある。

また、本発明によれば、外装ケースの上下端にキャップ形状またはプレート形状のカバーを融着し、前記カバーを介して電極組立体の電極端子が外部に引き出される。従って、電極端子とカバーの間が溶接またはシーリング液によってシーリングされて、シーリング工程が簡便で、シーリング状態を向上させるなどの効果がある。

本発明の一実施形態に係るリチウムポリマー二次電池の分解斜視図である。 図１のＩＩ部分の拡大図である。 本発明の一実施形態に係るリチウムポリマー二次電池の斜視図である。 図３の断面図である。 本発明の一実施形態に係るリチウムポリマー二次電池にガス室が備えられた状態を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るリチウムポリマー二次電池の分解斜視図である。 本発明のまた他の実施形態に係るリチウムポリマー二次電池の分解斜視図である。 本発明のまた他の実施形態に係るリチウムポリマー二次電池の分解斜視図である。

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１は本発明の一実施形態に係るリチウムポリマー二次電池の分解斜視図であり、図２は図１のＩＩ部分拡大図であり、図３は本発明の一実施形態に係るリチウムポリマー二次電池の斜視図であり、図４は図３の断面図であり、図５は本発明の一実施形態に係るリチウムポリマー二次電池にガス室が備えられた状態を示す図である。

図１〜図５を参照すると、本発明の一実施形態に係るリチウムポリマー二次電池１００は、互いに異なる極性を有し、外部に電流を伝達する多数の電極タブ１１４、１１５がそれぞれ付着した第１電極１１１及び第２電極１１２と、前記第１、２電極の間に介在されたセパレーター１１３を含む電極組立体１１０と、前記電極組立体１１０の外部を囲む外装材１２０と、前記外装材１２０の両端部に融着される第１、２カバー１３０、１４０を含む。前記電極組立体１１０は、第１電極１１１、セパレーター１１３及び第２電極１１２が順に積層されてから巻回されて形成される。電極端子１１６は、第１電極タブ１１４と接続され、前記第１カバー１３０を貫通して外部に引き出される。そして、第２電極端子１１７は、前記電極タブ１１５と接続され、前記第２カバー１４０を貫通して外部に引き出される。

本発明の一実施形態に係る電極組立体１１０は、前記第１電極１１１を正極板で形成し、前記第２電極１１２を負極板で形成することを一例として説明する。なお、上記と第１電極と第２電極の極性が変わっていてもよい。

前記正極板１１１は、正極集電体（図示せず）と前記正極集電体上に形成された正極活物質層（図示せず）を含む。前記正極集電体の端部には、前記正極活物質層が形成されない部分である正極無地部（図示せず）が形成される。前記正極無地部には、正極集電体に集まった電子が外部回路に流れるよう、外部回路と電気的に連結される第１電極の電極タブである正極タブ１１４が付着する。前記正極集電体は電気伝導度の優れたアルミニウム（Ａｌ）などで形成され、前記正極タブもアルミニウム（Ａｌ）などで形成される。前記正極タブ１１４は、前記正極無地部に、通常、超音波溶接で溶接される。前記正極活物質層は、リチウムイオンが吸蔵または脱離されるよう、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ_２）のようなリチウム金属酸化物に導電材とバインダーを混合して形成する。また、前記正極タブ１１４が正極無地部に溶接された後は、正極タブの離脱を防止するためにテープを付着させる。

前記負極板１１２は、化学反応によって発生した電子を集める負極集電体（図示せず）と、前記負極集電体の上部に形成された負極活物質層（図示せず）を含む。前記負極集電体の端部には、前記負極活物質層が形成されない負極無地部（図示せず）が形成される。前記負極無地部には、前記負極集電体に集まった電子が外部回路に流れるよう、外部回路と電気的に連結される第２電極の電極タブである負極タブ１１５が付着する。前記負極タブ１１５には、負極無地部から離脱しないようにテープが付着する。前記負極集電体は、通常、電気伝導度の優れた銅（Ｃｕ）またはニッケル（Ｎｉ）で形成され、前記負極タブは、通常、ニッケル（Ｎｉ）で形成される。前記負極活物質層は、リチウムイオンが吸蔵、脱離されることができるよう、炭素材料に導電材とバインダーを混合して形成される。

前記正極板１１１に付着した正極タブ１１４は、電極組立体１１０の第１方向に引き出される。これに対して、前記負極板１１２に付着した負極タブ１１５は、電極組立体１１０の第１方向と反対方向である第２方向に引き出される。よって、前記正極タブ１１４と負極タブ１１５は、電極組立体１１０から互いに反対方向に引き出されている。前記正極タブ１１４には第１電極端子１１６が溶接される。前記負極タブ１１５には第２電極端子１１７が溶接される。

前記外装材１２０は、巻回された電極組立体１１０の側面を取り囲む。前記巻回された電極組立体１１０は、両方から加圧されて、直方体の形状を有するようになる。この時、外装材１２０は、このような電極組立体１１０の側面のうち、前記正極タブ１１４及び負極タブ１１５が引き出される二つの側面を除いた四つの側面を取り囲む。

前記外装材１２０の内側には、前記電極組立体と共に電解質が収容される。そして、前記外装材１２０は、両端部である一辺と他辺が融着、好ましくは熱融着されて、シーリング部１２４を形成する。一方、前記シーリング部１２４の一側には、電解液を注入し、充放電時に発生するガスが排出されるガス室が形成されることができる。このようなガス室の構造は、後述する製造方法でより具体的に説明する。

前記外装材１２０は、略矩形シートであるラミネートフィルムで形成される。前記ラミネートフィルムは１７０μｍ〜３００μｍの厚さに形成される。前記ラミネートフィルムは、電極組立体及び電解質の外部漏洩を防止し、耐衝撃性の大きい高強度性質を有することが好ましい。よって、前記ラミネートフィルムの厚さが１７０μｍより小さいと、外部衝撃に対する剛性を確保し難い。また、厚さが３００μｍより大きいと、金属材質の缶形外装材に比して、電池を高容量化し難い。

前記外装材１２０は、遮断層１２１と、前記遮断層１２１の一面に形成された外部層１２２と、前記遮断層１２１の他面に形成された内部層１２３を含む。

前記遮断層１２１は、金属材質で形成される。このような金属材質は、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）のうち選択された少なくとも一つの金属であることができる。このような金属は、機械的強度及び耐食性が強い。これによって、外装材の機械的強度が向上し、電解液に対する耐食性も向上する。前記金属は、電池の外部から内部への水分浸透を完璧に抑制する効率も高い。一方、このような金属は、延伸率が２０％〜６０％であることが好ましい。このような材質的な特性を有する前記遮断層１２１の厚さは、２０μｍ〜１５０μｍであることが好ましい。

前記外部層１２２は、外装材１２０の外側に該当する面に形成する。前記外部層１２２は、引張強度、衝撃強度及び耐久性の優れたナイロンまたはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のうち選択された何れか一つであることができる。このような外部層１２２は、前記遮断層１２１の外部面に高熱によるラミネート方式で形成されることができる。また、前記外部層１２２は、略５〜３０μｍの厚さに形成されることが好ましい。前記ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、合金膜（ａｌｌｏｙ ｆｉｌｍ）であることができる。前記ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の成分に接着剤が入っていない場合もある。このような場合には、前記遮断層１２１の一面に接着剤を予め塗布した後、前記ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を接着する。

前記内部層１２３は、前記外装材１２０の内側に該当する面の表面に形成される。前記内部層１２３は、変性ポリプロピレン（ＣＰＰ）であることができる。前記内部層１２３は、略３０〜１５０μｍの厚さに塗布されることができる。

前記第１カバー１３０は、電極組立体１１０の第１方向に前記正極板１１１に付着した正極タブ１１４に溶接された第１電極端子１１６が引き出される位置に結合される。

前記第１カバー１３０は、略一面が開放され、電極組立体１１０に対応する大きさを有する直方体として形成される。即ち、前記第１カバー１３０は、一面が開放され、内部の空間を有するキャップの形状に形成される。前記第１カバー１３０は、平板１３１と側板１３２で構成される。

前記第１カバー１３０は、前記平板１３１の略中央に前記第１電極端子１１６が通過する端子孔１３３が形成されている。前記第１端子１１６の縁部が第１カバーの端子孔１３３の内周部で溶接固定される。そして、第１端子１１６と端子孔１３３の内周面の間にはシーリング材（図示せず）が注入または塗布されて、電解液の漏洩を防止する。前記第１カバー１３０の内部空間で、前記多数の正極タブ１１４が折曲されている。このように折曲された正極タブ１１４は、第１カバー１３０の内部空間に折曲されて収納された構造であるので、外装材１２０の内部空間を最大限確保するようになる。従って、電池の容量を極大化することができる。

前記第１カバー１３０は、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）のうち選択される何れか一つの材質で形成されることが好ましいが、これに限定されるものではない。

前記第２カバー１４０は、電極組立体１１０の第２方向に前記負極板１１２に付着した負極タブ１１５と溶接された第２電極端子１１７が引き出される位置に結合される。

前記第２カバー１４０は、前記電極組立体１１０の大きさに対応する直方体のキャップ形状に形成される。前記第２カバー１４０は、平板１４１と側板１４２を含む。必要によって、前記第２カバー１４０は板状に形成されることもできる。前記第２カバー１４０は、前記平板１４１の略中央に前記第２端子１１７が通過する端子孔１４３が形成されている。前記第２電極端子１１７の縁部が第２カバーの端子孔１４３の内周部で溶接固定される。そして、第２電極端子１１７と端子孔１４３の内周面の間には、シーリング材が注入または塗布されて、電解液の漏洩を防止する。

前記第２カバー１４０は、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）のうち選択される何れか一つの材質で形成されることが好ましいが、これに限定されるものではない。

次は、このように構成される本発明の好ましい一実施形態に係る二次電池の製造方法を説明する。

正極板１１１、セパレーター１１３及び負極板１１２を順に積層してから巻回して、略渦巻状の電極組立体１１０を形成する。そして、正極板１１１の無地部に正極タブ１１４を付着させ、負極板１１２の無地部に負極タブ１１５を付着させる。この時、正極タブ１１４が正極板１１１に付着して電極組立体１１０の外部に引き出される方向と、負極タブ１１５が負極板１１２に付着して引き出される方向は、互いに反対方向になる。このような渦巻状の電極組立体１１０を両方側面で治具で圧着すると、略直方体の薄い厚さの電極組立体の製造が完了する。ここで、前記電極組立体の正極タブ１１４に溶接された第１電極端子１１６は、電極組立体１１０の第１方向に突出する。このような第１方向を、便宜上、電極組立体１１０の上端部と称する。そして、電極組立体１１０の負極タブ１１２に溶接された第２電極端子１１７は、電極組立体１１０の第２方向に突出する。このような第２方向は、電極組立体１１０の下端部と称する。

前記電極組立体１１０の上端部に第１カバー１３０が結合される。第１カバー１３０の端子孔１３３を介して、第１電極端子１１６は第１カバー１３０の外部に突出する。第１カバー１３０の端子孔１３３に、第１電極端子１１６が溶接などによって固定される。また、電極組立体１１０の下端部に第２カバー１４０が結合される。第２カバー１４０の端子孔１４３を介して、第２電極端子１１７は第２カバー１４０の外部に突出する。そして、第２カバーの端子孔１４３に、第２電極端子１１７が溶接などによって固定される。前記第１カバーの端子孔１３３と第１電極端子１１６、第２カバーの端子孔１４３と第２電極端子１１７の溶接部位には、シーリング材が塗布されることができる。

続いて、外装材１２０が前記電極組立体１１０と第１、２カバー１３０、１４０の側面を取り囲み、外装材１２０の両端部は互いに重なって加熱加圧、即ち、熱融着されて、シーリング部１２４が形成される。そして、外装材１２０の上端部は第１カバー１３０の下端部に融着、好ましくは熱融着され、外装材１２０の下端部は第２カバー１４０の上端部に融着、好ましくは熱融着される。この時、第１、２カバー１３０、１４０はポリプロピレン材質で形成され、前記外装材１２０の内側面は変性ポリプロピレン（ＣＰＰ）材質で形成される。従って、前記外装材１２０と第１、２カバー１３０、１４０は同一系列のＰＰ材質からなって、接着状態が良好に維持される。

このような本発明の一実施形態で、前記外装材１２０の内部に電解液を注入するむために、別途のガス室を形成することができる。

図５を参照すると、前記外装材１２０の内部において前記電極組立体１１０を収納する空間を電極組立体収納空間１５０とすると、電極組立体収納空間１５０のシーリング部１２４の一側に延長部１６０が形成される。そして、延長部１６０にガス室１７０を形成する。さらに、前記電極組立体収納空間１５０と前記ガス室１７０を連結する電解液注入通路１８０を形成する。よって、前記ガス室１７０と電解液注入通路１８０を通して、電極組立体収納空間１５０の内部に電解液を注入することができる。そして、充電と放電を実施する過程で電極組立体収納空間１５０で発生するガスはガス室１７０に排出される。充電と放電が完了すると、ガス室１７０とその周辺領域である延長部１６０を除去し、外装材１２０のシーリング部１２４を加熱加圧してシーリングすると、電池の製造が完了する。

図６は本発明の他の実施形態に係るリチウムポリマー二次電池の分解斜視図である。図６を参照すると、本発明の他の実施形態に係るリチウムポリマー二次電池２００は、互いに異なる極性を有し、外部に電流を伝達する多数の電極タブ２１４がそれぞれ付着した第１電極２１１及び第２電極２１２と、前記第１、２電極２１１、２１２の間に介在されたセパレーター２１３を含む電極組立体２１０と、前記電極組立体２１０の外部を囲む外装材１２０と、前記外装材１２０の両端部に融着された第１、２カバー２３０、２４０を含む。前記電極組立体２１０は、多数の第１電極２１１、セパレーター２１３及び第２電極２１２が順に積層された積層型電極組立体である。ここで、前記第１電極２１１の電極タブ２１４と第２電極２１２の電極タブ２１５は、電極組立体２１０に対して同じ方向である第１方向に引き出されるように付着する。

そして、前記第１電極２１１の電極タブ２１４は第１電極端子１１６と溶接され、第１電極端子１１６が第１カバー２３０を介して外部に引き出される。さらに、前記第２電極２１２の電極タブ２１５は第２電極端子１１７と溶接され、第２電極端子１１７も第１カバー２３０を介して外部に引き出される。

このように、本発明の他の実施形態に係る電極組立体２１０は積層型電極組立体であって、前記電極組立体２１０に同じ方向に電極タブ２１４、２１５が付着して、第１電極端子１１６と第２電極端子１１７は第１カバー２３０を介して引き出される構造である。

前記電極組立体２１０において、第１電極が正極板であり、第２電極が負極板であることが好ましいが、二つの電極の極性がこれと変わっていてもよい。前記正極板と負極板及びセパレーターの構成は、本発明の一実施形態と同一であるので、詳細な説明は省略する。

また、前記外装材１２０の構成も本発明の一実施形態と同一であるので、詳細な説明は省略する。

前記第１カバー２３０及び第２カバー２４０の形状や材質なども、本発明の一実施形態と同一である。但し、第１カバー２３０は、平板２３１と側板２３２で構成され、平板２３１には二つの端子孔である第１端子孔２３３と第２端子孔２３４が形成される。そして、第２カバー２４０には端子孔が形成されない。

次は、このように構成される本発明の他の実施形態に係るリチウムポリマー電池の製造方法を説明する。多数の正極板２１１、セパレーター２１３及び負極板２１２を順に積層して、積層型電極組立体２１０を形成する。そして、正極タブ２１４と負極タブ２１５は、正極板２１１と負極板２１２に電極組立体２１０に対して同一方向に引き出されるように付着する。

前記電極組立体２１０の第１方向に該当する上端部に第１カバー２３０が結合される。この時、第１カバー２３０の第１端子孔２３３を第１電極端子１１６が通過し、第２端子孔２３４を第２電極端子１１７が通過する。よって、第１カバー２３０を介して第１電極端子１１６と第２電極端子１１７が一緒に突出する。前記第１カバー２３０の第１端子孔２３３と第２端子孔２３４を通過する第１電極端子１１６及び第２電極端子１１７は、溶接などによって固定される。そして、溶接部位にはシーリング材（図示せず）がさらに塗布されることができる。

また、電極組立体２１０の第２方向に該当する下端部に第２カバー２４０が結合される。
そして、外装材１２０が前記電極組立体２１０と第１、２カバー２３０、２４０の側面を取り囲み、外装材１２０の両端部は互いに重なって加熱加圧、即ち、熱融着されて、シーリング部１２４が形成される。そして、外装材１２０の上端部は第１カバー２３０の下端部と融着、好ましくは熱融着され、外装材１２０の下端部は第２カバー２４０の上端部と融着、好ましくは熱融着されて、電池の製造が完了する。

本発明の他の実施形態に係るリチウムポリマー電池に対しても、本発明の一実施形態と同様に、前記外装材１２０の内部に電解液を注入するために、別途のガス室を形成することができ、ガス室の構造及び製造方法は上述した本発明の一実施形態と同一である。

図７は本発明のまた他の実施形態に係るリチウムポリマー二次電池の分解斜視図である。図７を参照すると、本発明のまた他の実施形態に係るリチウムポリマー二次電池３００は、互いに異なる極性を有し、外部に電流を伝達する多数の電極タブ２１４、２１５がそれぞれ付着した第１電極２１１及び第２電極２１２と、前記第１、２電極２１１、２１２の間に介在されたセパレーター２１３を含む電極組立体２１０と、前記電極組立体２１０の外部を囲む外装材１２０と、前記外装材１２０の両端部に融着される第１、２カバー３３０、３４０を含む。前記電極組立体２１０は、多数の第１電極２１１、セパレーター２１３及び第２電極２１２が順に積層されて形成される。

本発明のまた他の実施形態では、前記第１電極２１１の電極タブ２１４と第２電極２１２の電極タブ２１５が互いに反対方向に引き出される。即ち、電極組立体２１０において、第１電極２１１の電極タブ２１４は電極組立体２１０に対して第１方向に付着し、第２電極２１２の電極タブ２１５は電極組立体２１０に対して第１方向の反対方向である第２方向に付着する。この時、前記第１電極２１１の電極タブ２１４は第１電極端子１１６と溶接され、第１電極端子１１６が第１カバー３３０を介して外部に引き出される。そして、前記第２電極２１２の電極タブ２１５は第２電極端子１１７と溶接され、第２電極端子１１７が第２カバー３４０を介して外部に引き出される。

このように本発明のまた他の実施形態では、本発明の他の実施形態と同様に、電極組立体２１０が積層型電極組立体２１０として形成される。但し、電極組立体２１０において、正極タブ２１４が付着して外部に引き出された方向と負極タブ２１５が付着して引き出された方向が互いに反対方向になる。従って、第１電極端子１１６は第１カバー３３０を介して外部に引き出され、第２電極端子１１７は第２カバー２４０を介して外部に引き出される。

このように、前記電極組立体２１０は本発明の図６の実施形態と同一であり、前記外装材１２０の構成は本発明の図１の実施形態と同一であるので、詳細な説明は上述した実施形態で説明した内容を参照する。

前記第１カバー３３０及び第２カバー３４０の構成も、形状や材質などは本発明の図１の実施形態と同一である。即ち、第１カバー３３０は平板３３１と側板３３２で構成されて、平板３３１の略中央に端子孔３３３が形成され、第２カバー３４０は平板３４１と側板３４２で構成されて、平板３４１の略中央に端子孔３４３が形成される。

次は、このように構成される本発明のまた他の実施形態に係るリチウムポリマー二次電池の製造方法を説明する。

多数の正極板２１１、セパレーター２１３及び負極板２１２を順に積層して積層型電極組立体２１０を形成する。そして、正極タブ２１４は電極組立体２１０の第１方向に引き出されるよう正極板２１１に付着し、負極タブ２１５は電極組立体２１０の第２方向に引き出されるよう負極板２１２に付着する。

次に、前記電極組立体２１０の第１方向に該当する上端部に第１カバー３３０が結合される。この時、第１カバー３３０の端子孔３３３を第１電極端子１１６が通過して外部に引き出される。そして、電極組立体２１０の第２方向に該当する下端部に第２カバー３４０が結合される。この時、第２カバー３４０の端子孔３４３を第２電極端子１１７が通過して外部に引き出される。前記第１カバー３３０と第２カバー３４０を通過する第１電極端子１１６と第２電極端子１１７の接触部位が溶接され、シーリング材が塗布されて、シーリングが行われるようにする。

そして、外装材１２０が前記電極組立体２１０と第１、２カバー３３０、３４０の側面を取り囲み、外装材１２０の両端部は互いに重なって加熱加圧、即ち、熱融着されて、シーリング部１２４が形成される。そして、外装材１２０の上端部は第１カバー３３０の下端部と融着、好ましくは熱融着され、外装材１２０の下端部は第２カバー３４０の上端部に融着、好ましくは熱融着される工程などは、上述した実施形態と同様に行われる。

さらに、本発明のまた他の実施形態に係るリチウムポリマー電池に対しても、本発明の一実施形態と同様に、前記外装材１２０の内部に電解液を注入するために別途のガス室を形成することができ、ガス室の構造及び製造方法は上述した本発明の一実施形態と同一であるので、それに対する説明は省略する。

図８は本発明のまた他の実施形態に係るリチウムポリマー二次電池の分解斜視図である。図８を参照すると、本発明のまた他の実施形態に係るリチウムポリマー二次電池４００は、互いに異なる極性を有し、外部に電流を伝達する多数の電極タブ３１４、３１５がそれぞれ付着した第１電極３１１及び第２電極３１２と、前記第１、２電極３１１、３１２の間に介在されたセパレーター３１３を含む電極組立体３１０と、前記電極組立体３１０の外部を囲む外装材２２０と、前記外装材２２０の両端部に融着される第１、２カバー４３０、４４０を含む。前記電極組立体３１０は、第１電極３１１、セパレーター３１３及び第２電極３１２が円形に巻回された円筒形電極組立体からなっている。

本発明のまた他の実施形態では、前記第１電極３１１の電極タブ３１４と第２電極３１２の電極タブ３１５が互いに反対方向に引き出されることができる。即ち、電極組立体３１０において、第１電極３１１の電極タブ３１４が電極組立体３１０に対して第１方向に付着すし、第２電極３１２の電極タブ３１５は電極組立体３１０に対して第１方向の反対方向である第２方向に付着することができる。この時、前記第１電極３１１の電極タブ３１４は第１電極端子１１６と溶接され、第１電極端子１１６が第１カバー４３０を介して外部に引き出される。そして、前記第２電極３１２の電極タブ３１５は第２電極端子１１７と溶接され、前記第２電極端子１１７が第２カバー４４０を介して外部に引き出される。
このように、本発明のまた他の実施形態に係る電極組立体３１０は円筒形電極組立体であって、前記電極組立体３１０から互いに異なる方向に電極タブ３１４、３１５が付着し、第１電極端子１１６と第２電極端子１１７は、それぞれ第１カバー４３０及び第２カバー４４０を介して引き出される構造である。

前記電極組立体３１０において、第１電極が正極板であり、第２電極が負極板であることが好ましいが、二つの電極の極性がこれと変わっていてもよい。前記正極板と負極板及びセパレーターの構成は、本発明の一実施形態と同一であるので、詳細な説明は省略する。

前記外装材２２０は、円筒形の前記電極組立体３１０の側面を囲む形状に備えられるという点を除いては、前記本発明の一実施形態と同一であるので、詳細な説明は省略する。

前記第１カバー４３０及び第２カバー４４０の材質なども、本発明の一実施形態と同一である。但し、第１カバー４３０は平板４３１と側板４３２で構成され、前記平板４３１には前記第１電極端子１１６が引き出される第１端子孔４３３が形成される。この時、前記平板４３１は円形に形成されており、前記側板４３２は前記平板４３１の縁部から延びた形状を有する。

そして、第２カバー４４０は平板４４１と側板４４２で構成され、前記平板４４１には前記第２電極端子１１７が引き出される第２端子孔４４３が形成される。この時、前記平板４４１は円形に形成されており、前記側板４４２は前記平板４４１の縁部から延びた形態である。

次は、このように構成される本発明のまた他の実施形態に係るリチウムポリマー電池の製造方法を説明する。

正極板３１１、セパレーター３１３及び負極板３１２を順に配置してからこれを円筒形に巻回して円筒形電極組立体３１０を形成する。この時、正極タブ３１４は電極組立体３１０の第１方向に引き出されるように正極板３１１に備えられ、負極タブ３１５は電極組立体３１０の第２方向に引き出されるように負極板３１２に備えられるようにする。

次に、前記電極組立体３１０の第１方向に該当する上端部に第１カバー４３０が結合される。この時、第１カバー４３０の端子孔４３３を第１電極端子１１６が通過して外部に引き出される。そして、電極組立体３１０の第２方向に該当する下端部に第２カバー４４０が結合される。この時、第２カバー４４０の端子孔４４３を第２電極端子１１７が通過して外部に引き出される。前記第１カバー４３０と第２カバー４４０を通過する第１電極端子１１６と第２電極端子１１７の接触部位が溶接され、それにシーリング材が塗布されてシーリングが行われるようにする。

そして、外装材２２０が前記電極組立体３１０の側面と第１、２カバー４３０、４４０の側面を取り囲み、外装材４２０の両端部は互いに重なって加熱加圧、即ち、熱融着されてシーリング部が形成される。そして、外装材２２０の上端部は第１カバー４３０の下端部と融着、好ましくは熱融着され、外装材２２０の下端部は第２カバー４４０の上端部に融着、好ましくは熱融着される工程などは、上述した実施形態と同様に行われる。

さらに、本発明のまた他の実施形態に係るリチウムポリマー電池に対しても、本発明の一実施形態と同様に、前記外装材１２０の内部に電解液を注入するために別途のガス室を形成することができ、ガス室の構造及び製造方法は、上述した本発明の一実施形態と同一であるので、それについての説明は省略する。

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。

１００、２００、３００ リチウムポリマー二次電池
１１０、２１０ 電極組立体
１２０ 外装材
１３０、２３０、３３０ 第１カバー
１４０、２４０、３４０ 第２カバー
１５０ 電極組立体収納空間
１６０ 延長部
１７０ ガス室
１８０ 電解液注入通路

Claims (15)

1. 第１電極、第２電極及び前記第１電極と前記第２電極との間に介在されたセパレーターを含む電極組立体と、
   前記電極組立体の外部を囲む外装材と、
   前記外装材を密封する第１カバー及び第２カバーとを含み、
   前記電極組立体の上端部に前記第１カバーが結合され、前記電極組立体の下端部に前記第２カバーが結合され、前記外装材が前記電極組立体の側面と前記第１カバー及び前記第２カバーの側面を取り囲み、
   前記第１電極と電気的に連結される第１電極端子と、前記第２電極と電気的に第２電極端子は、それぞれ前記第１カバーまたは第２カバーを介して外部に引き出され、
   前記第１電極端子は前記第１カバーを介して外部に引き出され、前記第２電極端子は前記第２カバーを介して外部に引き出され、
   前記外装材の両端部にそれぞれ前記第１カバーと第２カバーが融着されて密封されることを特徴とする二次電池。
2. 前記外装材の両端部である一辺と他辺が融着されて、シーリング部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
3. 前記融着は熱融着である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. 前記外装材の一側に、電解液を注入し、充放電時に発生するガスが排出されるガス室がさらに備えられたことを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
5. 前記外装材は、略矩形のシートであるラミネートフィルムで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
6. 前記外装材は１７０μｍ〜３００μｍの厚さに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
7. 前記外装材は、外部層と遮断層と内部層が積層されて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
8. 前記第１カバーまたは前記第２カバーのうち少なくとも一つのカバーは、内部の電極タブ収容空間を有することを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
9. 前記第１カバーまたは前記第２カバーは、一面が開放されて内部の空間を有するキャップの形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
10. 前記第１カバーには、前記第１電極端子が通過する端子孔が形成され、前記第２カバーには、前記第２電極端子が通過する端子孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
11. 前記第１、２電極端子は、端子孔にそれぞれ溶接されていることを特徴とする請求項１０に記載の二次電池。
12. 前記第１カバー及び第２カバーは、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）のうち選択される何れか一つの材質で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
13. 前記電極組立体は、前記第１電極、セパレーター及び第２電極が順に積層された積層型電極組立体であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
14. 前記電極組立体は、前記第１電極、セパレーター及び第２電極を巻回した後、両方側面で圧着した渦巻状電極組立体であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
15. 前記電極組立体は、前記第１電極、セパレーター及び第２電極を円筒形に巻回した円筒形電極組立体であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。

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