JP7027630B2 - 二次電池及びそれを含むバッテリーパック - Google Patents

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Description

本発明は、二次電池及びバッテリーパックに関し、より詳しくは、二次電池が退化する過程で効果的に寿命または劣化状態などを推定することができる二次電池及びそれを含むバッテリーパックに関する。
本出願は、２０１８年０２月１９日出願の韓国特許出願第１０－２０１８－００１９４３２号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
近年、ノートパソコン、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急増し、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれて、繰り返して充放電可能な高性能二次電池に対する研究が活発に行われている。
現在、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などの二次電池が商用化しているが、中でもリチウム二次電池はニッケル系列の二次電池に比べてメモリ効果が殆ど起きず充放電が自在であり、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
このようなリチウム二次電池は、主に、リチウム系酸化物及び炭素材をそれぞれ正極活物質及び負極活物質として使用する。リチウム二次電池は、このような正極活物質及び負極活物質がそれぞれ塗布された正極板と負極板とがセパレータを介在して配置された電極組立体、及び電極組立体を電解液とともに密封収納する外装材、すなわち電池ケースを備える。
一般に、リチウム二次電池は、外装材の形状によって、電極組立体が金属缶に収納されている缶型二次電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートからなるパウチに収納されているパウチ型二次電池とに分けられる。このような二次電池は、主に、電極組立体を外装材に収納した状態で電解液を注入し、外装材をシーリングする過程を通じて製造される。
近年、二次電池の適用範囲が拡大し、スマートフォンを含む小型携帯装置は勿論、ハイブリッド自動車を含む電気自動車や電力貯蔵装置のような中大型装置にも二次電池が広く用いられている。
このような二次電池の場合、使用期間が増加するにつれて初期より性能が退化する。そして、二次電池の性能が退化する程度を推定することを二次電池のＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）推定と称し、二次電池のＳＯＨは二次電池の交替時期を決定する際に重要な要素になる。
また、二次電池の製作環境や使用環境などによって、二次電池毎の退化程度が異なり得る。そして、複数の二次電池が備えられたバッテリーパックの場合、それぞれの二次電池の退化程度による寿命を正確に予測する必要がある。代表的に、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）は、バッテリーパックに備えられたそれぞれの二次電池の寿命を正確に予測できなければ、バッテリーパックを効率的に運用することができない。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、二次電池が退化する過程で効果的に二次電池の寿命または劣化状態などを推定できる、改善された二次電池に関する。
本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
本発明の一態様による二次電池は、上部カバー及び下部カバーを備え、前記上部カバーと前記下部カバーとの外周部がシーリングされた形態で構成された外装材と、複数の第１電極板、セパレータを介在して前記複数の第１電極板と交互に積層された複数の第２電極板、前記第１電極板と同じ極性を有して前記複数の第１電極板のうち少なくとも一つに含まれた第１測定板及び第２測定板、前記第１電極板から延設された第１電極タブ、前記第２電極板から延設された第２電極タブ、前記第１測定板から延設された第１測定タブ、及び前記第２測定板から延設された第２測定タブを含む電極組立体と、一端が前記第１電極タブと接触し、他端が前記外装材の外部に露出するように構成された第１電極リードと、一端が前記第２電極タブと接触し、他端が前記外装材の外部に露出するように構成された第２電極リードと、一端が前記第１測定タブと接触し、他端が前記外装材の外部に露出するように構成された第１測定リードと、一端が前記第２測定タブと接触し、他端が前記外装材の外部に露出するように構成された第２測定リードとを含む。
前記第１電極板と第２電極板とは相異なる極性を有し得る。
前記第１測定板及び第２測定板は、前記複数の第１電極板のうちいずれか一つに所定の間隔で離隔して含まれ得る。
前記電極組立体は、前記第１測定板及び前記第２測定板を固定し、前記第１測定板と前記第２測定板との間を電気的に絶縁させるように構成された絶縁部材をさらに含み得る。
前記第１測定板及び第２測定板は、前記複数の第１電極板のうち任意の二つの電極板にそれぞれ含まれ得る。
前記電極組立体は、前記第１電極リード、第２電極リード、第１測定リード及び第２測定リードが同じ平面上に位置し、それぞれの長手方向が同じ方向に向くように構成され得る。
前記第１測定タブと前記第１測定リードとは一体的に構成されて一つのプレート状になり得る。
前記第２測定タブと前記第２測定リードとは一体的に構成されて一つのプレート状になり得る。
前記正極リード、負極リード、第１測定リード及び第２測定リードは、前記外装材から同じ方向に突出するように構成され得る。
前記正極リード、負極リード、第１測定リード及び第２測定リードは、上方及び下方のうち同じ方向に折り曲げられた形態で構成され得る。
本発明の他の態様によるバッテリーパックは、本発明の一態様による二次電池を含む。
本発明の一態様によれば、二次電池において、二次電池が退化するほど電極組立体に備えられた複数の電極板の平面方向で発生する反応の不均一現象を外部から測定できる構造を提供することで、二次電池の退化程度をさらに容易且つ正確に判断することができる。
特に、本発明の一実施形態によれば、二次電池の場合、一つまたは二つの電極板を代替する二つの電極板間の電位差を測定することで、このような反応不均一の程度を正確に測定することができ、これを通じて二次電池の寿命または劣化状態などを効果的に推定できる、改善された二次電池を提供することができる。
外にも本発明は他の多様な効果を有し、このような本発明の他の効果は下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明確に理解されるであろう。
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
本発明の一実施形態による二次電池の構成を概略的に示した分解斜視図である。 図１に示された二次電池の結合斜視図である。 本発明の一実施形態による電極組立体の構成を概略的に示した分解斜視図である。 本発明の一実施例による測定板と絶縁部材との結合構成を概略的に示した斜視図である。 本発明の他の実施例による測定板と絶縁部材との結合構成を概略的に示した斜視図である。 本発明の他の実施形態による電極組立体の構成を概略的に示した分解斜視図である。 本発明の一実施形態による二次電池の構成を概略的に示した斜視図である。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
また、本発明の説明において、関連公知構成または機能についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にし得ると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に言及されない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。
さらに、明細書の全体において、ある部分が他の部分と「連結」されるとするとき、これは「直接的な連結」だけではなく、他の素子を介在した「間接的な連結」も含む。
図１は本発明の一実施形態による二次電池の構成を概略的に示した分解斜視図であり、図２は図１に示された二次電池の結合斜視図である。
図１及び図２を参照すると、本発明による二次電池１は、外装材２００、電極組立体１００、正極リード３１０（第１電極リード）、負極リード３２０（第２電極リード）、第１測定リード３３０及び第２測定リード３４０を含む。二次電池１は、パウチ型であり得る。
前記外装材２００は、凹んだ形態の内部空間を備え、該内部空間に電極組立体１００及び電解液が収納される。
特に、外装材２００は、上部カバー２１０及び下部カバー２２０で構成され、この場合、凹んだ形態の内部空間は、図１に示されたように、上部カバー２１０及び下部カバー２２０の両方に形成され得る。
外装材２００は、前記上部カバー２１０と下部カバー２２０との外周部がシーリングされた形態で構成される。すなわち、上部カバー２１０と下部カバー２２０とは、それぞれ内部空間の周縁にシーリング部Ｓを備え、シーリング部Ｓが熱融着などの方式でシーリングされることで、外装材２００の内部空間が密閉される。
前記電極組立体１００は、セパレータ、複数の第１電極板１１０、複数の第２電極板１２０、複数の第１電極タブ１１１、複数の第２電極タブ１２１、第１測定板、第２測定板、第１測定タブ及び第２測定タブを含むことができる。以下、説明の便宜上、第１電極板は正極板と、第２電極板は負極板と仮定する。この場合、第１電極タブは正極タブであり、第２電極タブは負極タブである。勿論、第１電極板が負極板であり、第２電極板が正極板であることを制限することはない。
電極組立体１００の構成を図３を参照して具体的に説明する。図３は、本発明の一実施形態による電極組立体の構成を概略的に示した分解斜視図である。ただし、説明の便宜上、図３にはセパレータを示していない。図３を参照すると、前記電極組立体１００は、セパレータを介在して複数の電極板１１０、１２０、１３０、１４０を備える。特に、複数の電極板はセパレータを介在して積層された形態で外装材２００の内部空間に収納される。より具体的に、電極組立体１００は、複数の正極板１１０と複数の負極板１２０とが上下方向に積層された形態で構成され得る。
ここで、電極板は、正極板１１０または負極板１２０から構成され、電極組立体１００は、正極板１１０と負極板１２０とがセパレータを介在して広い面が互いに対面する形態になるように積層された形態で構成される。すなわち、電極組立体１００は、正極板１１０と負極板１２０とがセパレータを介在して交互に積層された形態で構成され、正極板１１０と負極板１２０とは互いに所定の距離で離隔して配置される。そして、正極板１１０及び負極板１２０は、集電体に活物質スラリーが塗布された構造で形成されるが、スラリーは通常粒状の活物質、補助導体、バインダー及び可塑剤などが、溶媒が添加された状態で撹拌されて形成され得る。
前記正極タブ１１１は複数の正極板１１０から延設され、前記負極タブ１２１は複数の負極板１２０から延設される。より具体的に、正極板１１０のうち正極活物質が塗布されていない無地部に正極タブ１１１が備えられ、負極板１２０のうち負極活物質が塗布されていない無地部に負極タブ１２１が備えられる。例えば、正極タブ１１１及び負極タブ１２１は、電極板から突出した形態で延設され、電極板が切り取られた形態、または、電極板と同一又は異なる材質の金属板が電極板に付着された形態などで形成され得る。
第１測定板１３０と第２測定板１４０とは同じ極性を有するように構成される。例えば、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は共に正極または負極の極性を有する板であり得る。より具体的に、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、アルミニウム集電体の表面に正極活物質が塗布された形態で構成されるか、又は、アルミニウム集電体の表面に負極活物質が塗布された形態で構成され得る。
第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、正極板１１０及び負極板１２０の少なくとも一つの電極板の代わりに備えられる。より具体的に、上下方向に交互に積層された複数の正極板１１０及び負極板１２０のうち少なくとも一つの正極板１１０または負極板１２０の代わりに、該一つの正極板１１０または負極板１２０の位置に第１測定板１３０及び第２測定板１４０が備えられ得る。
例えば、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、一つの正極板１１０の代わりに前記一つの正極板１１０の位置に備えられ得る。このとき、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は共に正極の極性を有する板である。同様に、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、一つの負極板１２０の代わりに前記一つの負極板１２０の位置に備えられ得る。このとき、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は共に負極の極性を有する板である。
第１測定タブ１３１は第１測定板１３０に電気的に連結され、第２測定タブ１４１は第２測定板１４０に電気的に連結される。ここで、第１測定タブ１３１は第１測定板１３０から延設され、第２測定タブ１４１は第２測定板１４０から延設される。より具体的に、第１測定板１３０のうち正極活物質が塗布されていない無地部に第１測定タブ１３１が備えられ、第２測定板１４０のうち負極活物質が塗布されていない無地部に第２測定タブ１４１が備えられる。例えば、第１測定タブ１３１及び第２測定タブ１４１は、第１測定板１３０及び第２測定板１４０から突出した形態で延設され得る。このとき、第１測定タブ１３１及び第２測定タブ１４１は、第１測定板１３０及び第２測定板１４０が切り取られた形態、または、第１測定板１３０及び第２測定板１４０にそれらと同一又は異なる材質の金属板が付着された形態などで形成され得る。
前記正極リード３１０は、一端が正極タブ１１１と電気的に接触し、他端が外装材２００の外部に露出するように構成される。そして、正極リード３１０は、一部分が外装材２００に介在される。より具体的に、複数の正極板１１０のそれぞれから突設された複数の正極タブ１１１が相互接触した状態で正極リード３１０に連結され得る。このとき、複数の正極タブ１１１同士の連結及び／または正極タブ１１１と正極リード３１０との連結は、溶接などの方式で行われ得る。例えば、図１に示されたように、正極リード３１０は、複数の正極板１１０から突設された複数の正極タブ１１１と直接連結され得る。
また、正極リード３１０は、上部カバー２１０と下部カバー２２０との間に介在されて一部分が外装材２００の内部空間に位置し得る。そして、正極リード３１０の残りの部分は外装材２００の外部に露出し得る。例えば、図２に示されたように、正極リード３１０は、外装材２００の外側に突出するように形成され、一部分が外装材２００の外部に露出し得る。
前記負極リード３２０は、一端が負極タブ１２１と電気的に接触し、他端が外装材２００の外部に露出するように構成される。そして、負極リード３２０は、一部分が外装材２００に介在される。より具体的に、複数の負極板１２０のそれぞれから突設された複数の負極タブ１２１が相互接触した状態で負極リード３２０に連結され得る。このとき、複数の負極タブ１２１同士の連結及び／または負極タブ１２１と負極リード３２０との連結は、溶接などの方式で行われ得る。例えば、図１に示されたように、負極リード３２０は、複数の負極板１２０から突設された複数の負極タブ１２１と直接連結され得る。
また、負極リード３２０は、上部カバー２１０と下部カバー２２０との間に介在されて一部分が外装材２００の内部空間に位置し得る。そして、負極リード３２０の残りの部分は外装材２００の外部に露出し得る。例えば、図２に示されたように、負極リード３２０は、外装材２００の外側に突出するように形成され、一部分が外装材２００の外部に露出し得る。
前記第１測定リード３３０は、一端が第１測定タブ１３１と電気的に接触し、他端が外装材２００の外部に露出するように構成される。そして、第１測定リード３３０は、一部分が外装材２００に介在される。より具体的に、第１測定板１３０から突設された第１測定タブ１３１が第１測定リード３３０に連結され得る。このとき、第１測定タブ１３１と第１測定リード３３０との連結は溶接などの方式で行われ得る。例えば、図１に示されたように、第１測定リード３３０は、第１測定板１３０から突設された第１測定タブ１３１と直接連結され得る。
また、第１測定リード３３０は、上部カバー２１０と下部カバー２２０との間に介在されて一部分が外装材２００の内部空間に位置し得る。そして、第１測定リード３３０の残りの部分は外装材２００の外部に露出し得る。例えば、図２に示されたように、第１測定リード３３０は、外装材２００の外側に突出するように形成され、一部分が外装材２００の外部に露出し得る。
前記第２測定リード３４０は、一端が第２測定タブ１４１と電気的に接触し、他端が外装材２００の外部に露出するように構成される。そして、第２測定リード３４０は、一部分が外装材２００に介在される。より具体的に、第２測定板１４０から突設された第２測定タブ１４１が第２測定リード３４０に連結され得る。このとき、第２測定タブ１４１と第２測定リード３４０との連結は溶接などの方式で行われ得る。例えば、図１に示されたように、第２測定リード３４０は、第２測定板１４０から突設された第２測定タブ１４１と直接連結され得る。
また、第２測定リード３４０は、上部カバー２１０と下部カバー２２０との間に介在されて一部分が外装材２００の内部空間に位置し得る。そして、第２測定リード３４０の残りの部分は外装材２００の外部に露出し得る。例えば、図２に示されたように、第２測定リード３４０は、外装材２００の外側に突出するように形成され、一部分が外装材２００の外部に露出し得る。
本発明は、第１測定リード３３０及び第２測定リード３４０を用いて二次電池の状態を推定することができる。特に、本発明は、第１測定リード３３０と第２測定リード３４０との電位差を用いて二次電池の寿命または劣化状態などを推定することができる。例えば、二次電池１が退化すれば、第１測定リード３３０と第２測定リード３４０との間に電位差が発生し、発生した電位差の程度によって二次電池の寿命を推定することができる。
前記第１測定タブ１３１と第１測定リード３３０とは一体的に構成されて一つのプレート状になり得る。また、第２測定タブ１４１と第２測定リード３４０とは一体的に構成されて一つのプレート状になり得る。
また、正極リード３１０、負極リード３２０、第１測定リード３３０及び第２測定リード３４０は、外装材２００から同じ方向に向き得る。例えば、図１及び図２に示されたように、正極リード３１０、負極リード３２０、第１測定リード３３０及び第２測定リード３４０は図１及び図２の＋ｙ軸方向に突出し得る。
本発明のこのような構成によれば、第１測定リード及び第２測定リードに対する電圧を容易に測定することができる。特に、第１測定リード３３０及び第２測定リード３４０が、第１測定リード３３０及び第２測定リード３４０と連結されるように構成された測定端子などに容易に接触することができる。
また、第１測定タブ１３１及び第２測定タブ１４１は、正極タブ１１１と負極タブ１２１との間で、正極タブ１１１及び負極タブ１２１の位置と水平方向で異なる位置に形成され得る。すなわち、第１測定リード３３０及び第２測定リード３４０は、正極リード３１０及び負極リード３２０と平行になるように形成され得る。例えば、図１に示されたように、第１測定タブ１３１及び第２測定タブ１４１は、正極タブ１１１と負極タブ１２１との間で、正極タブ１１１及び負極タブ１２１からｘ軸、または、ｘ軸及びｚ軸方向に所定の距離だけ離隔した位置に形成され得る。また、正極リード３１０、負極リード３２０、第１測定リード３３０及び第２測定リード３４０は平行に形成され、外装材２００の外に突出した正極リード３１０、負極リード３２０、第１測定リード３３０及び第２測定リード３４０の一部分同士が平行になり得る。具体的に、正極リード３１０、負極リード３２０、第１測定リード３３０及び第２測定リード３４０は同じ仮想の平面上に位置して、それぞれの長手方向が同じ方向に向き得る。例えば、図２を参照すると、正極リード３１０、負極リード３２０、第１測定リード３３０及び第２測定リード３４０は同一平面上に位置して、それぞれの上面が平行であり、それぞれの長手方向が同様に＋ｙ方向に向き得る。本発明のこのような構成によれば、二次電池の充放電及び二次電池の状態推定を容易に行うことができる。特に、本発明のこのような構成によれば、二次電池の充放電に用いられる正極タブ及び負極タブと水平方向で異なる位置に形成された第１測定タブ及び第２測定タブによって、二次電池の状態を容易に推定することができる。
図３を参照すると、本発明による電極組立体１００は、複数の電極板が上下方向に積層された形態で構成されている。特に、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、複数の正極板１１０及び負極板１２０のうち少なくとも一つの電極板の代わりに備えられ得る。より具体的に、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、複数の電極板が積層された形態の電極組立体１００において同一層に積層され得る。
例えば、図３に示されたように、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、一つの正極板１１０の代わりに該一つの正極板１１０の位置に備えられ得る。すなわち、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、二つの負極板１２０の間の同一層に備えられ得る。また、図示されていないが、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、一つの負極板１２０の代わりに該一つの負極板１２０の位置に備えられ得る。すなわち、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、二つの正極板１１０の間の同一層に備えられ得る。本発明のこのような構成によれば、二次電池内部の不均一による電位差を測定できるため、二次電池の状態をさらに正確に推定することができる。
本発明による電極組立体１００は、絶縁部材１５０をさらに備えることができる。図４及び図５を参照してより具体的に説明する。図４及び図５は、本発明の二つの実施例による測定板と絶縁部材との結合構成を概略的に示した斜視図である。
図４及び図５を参照すると、前記絶縁部材１５０は、第１測定板１３０及び第２測定板１４０を固定することができる。より具体的に、絶縁部材１５０は、第１測定板１３０及び第２測定板１４０が複数の電極板のうち一つの層に並んで位置するように、第１測定板１３０及び第２測定板１４０を固定することができる。
例えば、図４に示されたように、絶縁部材１５０は絶縁材質からなり、電極組立体１００に備えられた他の電極板と同じ大きさの板として具現され得る。そして、絶縁部材１５０には、第１測定板１３０及び第２測定板１４０の面積と同じ大きさの内部空間１５１が形成され得る。ここで、内部空間１５１は、第１測定板１３０及び第２測定板１４０の面積と同じ大きさで上部及び下部が開放され、上下方向に貫通した空いた空間であり得る。そして、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、前記内部空間１５１に備えられ得る。ここで、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、図４に示されたａ方向から絶縁部材１５０の内部空間１５１に嵌め込まれて固定され得る。このとき、第１測定板１３０が嵌め込まれる内部空間と第２測定板１４０が嵌め込まれる内部空間とは、第１方向に所定の距離で離隔した形態で構成され得る。ここで、第１方向は、図２及び図３に示されたｘ軸方向を含み得る。したがって、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は絶縁部材１５０に取り付けられ、絶縁状態を維持することができる。他の例として、図５に示されたように、絶縁部材１５０は絶縁材質からなり、第１測定板１３０と第２測定板１４０との間に位置し得る。例えば、絶縁部材１５０は、第１測定板１３０及び第２測定板１４０の長手方向に延びた棒形態で構成され得る。そして、絶縁部材１５０は、広い面が上下に向くように横になった状態で水平方向、すなわち、前記第１方向に並んで配置された第１測定板１３０と第２測定板１４０との間に介在されて、第１測定板１３０と第２測定板１４０との間を離隔させることができる。絶縁部材１５０によって、第１測定板１３０と第２測定板１４０とは、電気的に絶縁した状態を維持することができる。
特に、絶縁部材１５０は、第１測定板１３０及び第２測定板１４０が絶縁部材１５０に嵌め込まれる形態で構成される。より具体的に、絶縁部材１５０は、内部溝１５２を備え得る。前記内部溝１５２は、第１測定板１３０及び第２測定板１４０が内部溝１５２に結束できるように、第１測定板１３０及び第２測定板１４０の長手方向に長く形成され得る。ここで、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、図５に示されたａ方向から絶縁部材１５０の内部溝１５２に嵌め込まれて固定され得る。
また、絶縁部材１５０は、第１測定板１３０と第２測定板１４０との間を電気的に絶縁させるように構成される。より具体的に、絶縁部材１５０は、第１測定板１３０と第２測定板１４０との間が一定の距離を維持するように、第１測定板１３０と第２測定板１４０とを離隔させ得る。また、絶縁部材１５０は絶縁性材質からなって、第１測定板１３０と第２測定板１４０とが接触しないように構成される。例えば、図４及び図５に示されたように、第１測定板１３０と第２測定板１４０とは、互いに接触しないように絶縁部材１５０によって互いに離隔し得る。
図６は、本発明の他の実施形態による電極組立体の構成を概略的に示した分解斜視図である。ただし、説明の便宜上、図６にもセパレータは示されていない。また、本実施形態では、上述した実施形態の説明が同様に適用され得る部分については詳細な説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
図６を参照すると、本発明による電極組立体１００は、複数の電極板１１０、１２０、１３０、１４０が上下方向に積層された形態で構成される。特に、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、複数の正極板１１０及び負極板１２０のうち同じ極性を有する二つの電極板の代わりに、該二つの電極板の位置に備えられ得る。すなわち、第１測定板１３０は、複数の正極板１１０及び負極板１２０のうちいずれか一つの特定の電極板の代わりに備えられ、第２測定板１４０は、複数の正極板１１０及び負極板１２０のうち前記特定の電極板と同じ極性を有する他の電極板の代わりに備えられ得る。第１測定板１３０と第２測定板１４０とは相異なる層に積層されるように構成され得る。
例えば、図６に示されたように、第１測定板１３０及び第２測定板１４０はそれぞれ、二つの正極板１１０の代わりに、該二つの正極板１１０の位置にそれぞれ備えられ得る。すなわち、第１測定板１３０は、複数の正極板１１０のうち第１正極板の位置に備えられ、第２測定板１４０は、複数の正極板１１０のうち第１正極板と異なる第２正極板の位置に備えられ得る。したがって、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、それぞれ負極板１２０の間に備えられ、相異なる層に備えられ得る。
また、図示されていないが、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、二つの負極板１２０の代わりに、該二つの負極板１２０の位置に備えられ得る。すなわち、第１測定板１３０は、複数の負極板１２０のうち第１負極板の位置に備えられ、第２測定板１４０は、複数の負極板１２０のうち第１負極板と異なる第２負極板の位置に備えられ得る。したがって、第１測定板１３０及び第２測定板１４０は、それぞれ正極板１１０の間に備えられ、相異なる層に備えられ得る。
本発明のこのような構成によれば、正極板及び負極板のいずれか一つに第１測定板及び第２測定板を所定の距離で離隔して含ませるものではなく、複数の正極板のうち選択された二つの正極板または複数の負極板のうち選択された二つの負極板を第１測定板及び第２測定板で代替することで本発明による二次電池を製作できるため、二次電池をさらに容易に製作することができる。
図７は、本発明の一実施形態による二次電池の構成を概略的に示した斜視図である。
図７を参照すると、本発明の一実施形態による二次電池１は、外部面がテーピングされて固定され得る。例えば、二次電池１は、外部面がテーピングされて直方体状に構成され得る。または、二次電池１は、外部面がケースで囲まれた形状で構成され得る。
また、二次電池１は、一面に複数のリードを備える。例えば、二次電池１は、図７の＋ｙ軸方向の一面に正極リード３１０、負極リード３２０、第１測定リード３３０及び第２測定リード３４０を備え得る。
望ましくは、本発明による正極リード３１０、負極リード３２０、第１測定リード３３０及び第２測定リード３４０は、上方または下方に折り曲げられた形態で構成される。より具体的に、正極リード３１０、負極リード３２０、第１測定リード３３０及び第２測定リード３４０は、上方または下方に折り曲げられて、扁平な面が二次電池１の外側に向くように構成され得る。例えば、図７に示されたように、正極リード３１０、負極リード３２０、第１測定リード３３０及び第２測定リード３４０は、＋ｚ軸方向または－ｚ軸方向の同じ方向に折り曲げられて、扁平な面が＋ｙ軸方向に向くように構成され得る。本発明のこのような構成によれば、複数のリードが測定端子などに容易に接触することができる。
本発明の一実施形態による二次電池は、二次電池状態推定装置と連結され得る。ここで、二次電池状態推定装置は、二次電池の状態、さらに二次電池の劣化状態を推定する装置である。そして、二次電池状態推定装置は、このような二次電池の状態推定を通じて、二次電池の寿命または劣化状態などを推定することができる。特に、二次電池状態推定装置は、二次電池１のそれぞれのリードに連結されるように構成されて二次電池の寿命を推定することができる。
本発明による二次電池は、バッテリーパックに備えられる。すなわち、本発明によるバッテリーパックは、上述した本発明による二次電池を含むことができる。ここで、バッテリーパックは、複数の二次電池、前記二次電池、電装品（ＢＭＳ、リレー、ヒューズなど）及びケースなどを含むことができる。
以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されず、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、本発明の技術思想及び特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
１：二次電池
１００：電極組立体
１１０：正極板
１１１：正極タブ
１２０：負極板
１２１：負極タブ
１３０：第１測定板
１３１：第１測定タブ
１４０：第２測定板
１４１：第２測定タブ
１５０：絶縁部材
１５１：内部空間
１５２：内部溝
２００：外装材
２１０：上部カバー
２２０：下部カバー
３１０：正極リード
３２０：負極リード
３３０：第１測定リード
３４０：第２測定リード

Claims (9)

  1. 上部カバー及び下部カバーを備え、前記上部カバーと前記下部カバーとの外周部がシーリングされた形態で構成された外装材と、
    複数の第１電極板、セパレータを介在して前記複数の第１電極板と交互に積層された複数の第２電極板、前記第１電極板と同じ極性を有して前記複数の第１電極板のうち少なくとも一つに含まれた第１測定板及び第２測定板、前記第１電極板から延設された第１電極タブ、前記第２電極板から延設された第２電極タブ、前記第１測定板から延設された第１測定タブ、及び前記第２測定板から延設された第２測定タブを含む電極組立体と、
    一端が前記第１電極タブと接触し、他端が前記外装材の外部に露出するように構成された第１電極リードと、
    一端が前記第２電極タブと接触し、他端が前記外装材の外部に露出するように構成された第２電極リードと、
    一端が前記第１測定タブと接触し、他端が前記外装材の外部に露出するように構成された第１測定リードと、
    一端が前記第２測定タブと接触し、他端が前記外装材の外部に露出するように構成された第２測定リードとを含み、
    前記第１電極板と前記第２電極板とが相異なる極性を有する、二次電池。
  2. 前記第１測定板と前記第２測定板とは、前記複数の第１電極板のうちいずれか一つに所定の間隔で離隔して含まれる、請求項１に記載の二次電池。
  3. 前記電極組立体は、前記第１測定板及び前記第２測定板を固定し、前記第１測定板と前記第２測定板との間を電気的に絶縁させるように構成された絶縁部材をさらに含む、請求項２に記載の二次電池。
  4. 前記第１測定板及び前記第２測定板は、前記複数の第１電極板のうち任意の二つの電極板にそれぞれ含まれる、請求項１から３のいずれか一項に記載の二次電池。
  5. 前記電極組立体は、前記第１電極リード、前記第２電極リード、前記第１測定リード及び前記第２測定リードが同じ平面上に位置し、それぞれの長手方向が同じ方向に向くように構成された、請求項１から４のいずれか一項に記載の二次電池。
  6. 前記第１測定タブと前記第１測定リードとが一体的に構成されて一つのプレート状になっており、
    前記第２測定タブと前記第２測定リードとが一体的に構成されて一つのプレート状になっている、請求項１から５のいずれか一項に記載の二次電池。
  7. 前記第１電極リード、前記第２電極リード、前記第１測定リード及び前記第２測定リードは、前記外装材から同じ方向に突出するように構成された、請求項１から６のいずれか一項に記載の二次電池。
  8. 前記第１電極リード、前記第２電極リード、前記第１測定リード及び前記第２測定リードは、上方及び下方のうち同じ方向に折り曲げられた形態で構成された、請求項７に記載の二次電池。
  9. 請求項１から８のうちいずれか一項に記載の二次電池を含むバッテリーパック。
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