KR100382067B1 - Lithium secondary battery and the fabrication method thereof - Google Patents

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KR100382067B1
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Abstract

리튬이차전지와 이의 제조방법을 개시한다. 본 발명은 양극 집전체와, 이의 적어도 일면에 양극 활물질을 주성분으로 하는 다수장의 양극 쉬트가 소정간격 이격되게 공히 부착되어 그 사이의 영역에 양극 무지부가 형성된 양극판과, 양극 집전체로부터 인출되는 양극 탭과, 음극 집전체와 이의 적어도 일면에 음극 활물질을 주성분으로 하는 다수장의 음극 쉬트가 소정간격 이격되게 공히 부착되어 그 사이의 영역에 음극 무지부가 형성된 음극판과, 음극 집전체로부터 인출되는 음극 탭과, 양극 및 음극판 사이에 개재되어 이들을 절연시키는 세퍼레이터와, 양극 및 음극판과 세퍼레이터가 다수장 적층된 전지부를 수용하여 외부로부터 밀폐 및 절연시키는 케이스와, 양극 및 음극 탭과 각각 연결되고, 케이스의 외부로 그 일부가 노출되어 외부 단자와 전기적으로 접속되는 양극 및 음극 단자를 포함한다.A lithium secondary battery and a method of manufacturing the same are disclosed. According to the present invention, a positive electrode current collector and a plurality of positive electrode sheets containing a positive electrode active material as a main component on at least one surface thereof are attached to each other at a predetermined interval so that a positive electrode non-coating portion is formed in a region therebetween, and a positive electrode tab drawn from the positive electrode current collector. And a negative electrode plate having a negative electrode current collector and a plurality of negative electrode sheets containing a negative electrode active material as a main component on at least one surface thereof, all of which are spaced apart from each other at predetermined intervals, and having a negative electrode non-coating portion formed therebetween, a negative electrode tab drawn from the negative electrode current collector, A separator interposed between the positive and negative plates to insulate them, a case for accommodating the battery unit in which a plurality of positive and negative plates and separators are stacked, sealed and insulated from the outside, and connected to the positive and negative electrode tabs, respectively, Contains positive and negative terminals, some of which are exposed and electrically connected to external terminals. It is.

Description

리튬이차전지와 이의 제조방법{Lithium secondary battery and the fabrication method thereof}Lithium secondary battery and its manufacturing method {Lithium secondary battery and the fabrication method

본 발명은 리튬이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양극판과 음극판에 무지부가 형성된 리튬이차전지와 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium secondary battery, and more particularly, to a lithium secondary battery having a non-coated portion formed in a positive electrode plate and a negative electrode plate and a method of manufacturing the same.

통상적으로, 이차전지는 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 휴대폰, 노트북, 컴퓨터, 캠코더등의 첨단 전자기기분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬이차전지는 전자장비전원으로서 많이 사용되고 있는 니켈-카드늄(Ni-Cd) 전지나, 니켈-수소(Ni-MH) 전지보다 작동전압이 세 배나 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 우수하는 측면에서 많은 연구개발이 진행되고 있다.In general, secondary batteries are batteries that can be charged and discharged, and are widely used in advanced electronic devices such as mobile phones, notebook computers, computers, and camcorders. Particularly, lithium secondary batteries have three times higher operating voltage and better energy density per unit weight than nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries or nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, which are widely used as electronic equipment power sources. There is a lot of research and development going on.

이러한 리튬이차전지는 전해액의 종류에 따라 액체전해질전지와, 고분자전해질전지로 분류할 수 있다. 일반적으로는 액체전해질을 사용하는 전지를 리튬이온전지라 하고, 고분자전해질을 사용하는 전지를 리튬폴리머전지라고 한다.The lithium secondary battery may be classified into a liquid electrolyte battery and a polymer electrolyte battery according to the type of electrolyte. Generally, a battery using a liquid electrolyte is called a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is called a lithium polymer battery.

리튬이차전지는 다양한 형상으로 제조가 가능하다. 대표적인 형상으로는 리튬이온전지에 주로 사용되는 원통형 및 각형전지를 들 수 있다. 리튬폴리머전지의 경우에는 그 형상이 비교적 자유롭다. 최근 들어서는 리튬폴리머전지가 안전성과 형상의 자유도가 뛰어나고, 중량이 가벼워 휴대용 전자기기의 슬림화 및 경량화에 대하여 다른 전지보다도 유리하여 각광을 받고 있다.Lithium secondary batteries can be manufactured in various shapes. Typical shapes include cylindrical and rectangular batteries mainly used in lithium ion batteries. In the case of a lithium polymer battery, its shape is relatively free. In recent years, lithium polymer batteries have been in the spotlight because they have excellent safety and freedom of shape, and are light in weight, which are advantageous over other batteries for slimmer and lighter portable electronic devices.

도 1을 참조하면, 리튬폴리머전지(10)는 양극판(11)과, 음극판(12)과, 그 사이에 개재되는 세퍼레이터(13)가 다수장 적층된 전지부(14)를 포함한다. 상기 양극 및 음극판(11)(12)의 일 가장자리로부터는 양극 탭(15)과, 음극 탭(16)이 각각 인출되어 있고, 다수개의 상기 양극 및 음극 탭(15)(16)은 극판별로 집합된 상태에서양극 단자(17)와, 음극 단자(18)에 각각 결합되어 있다.Referring to FIG. 1, the lithium polymer battery 10 includes a positive electrode plate 11, a negative electrode plate 12, and a battery unit 14 in which a plurality of separators 13 interposed therebetween are stacked. A positive electrode tab 15 and a negative electrode tab 16 are drawn out from one edge of the positive and negative electrode plates 11 and 12, respectively, and a plurality of the positive and negative electrode tabs 15 and 16 are collected for each electrode plate. Are coupled to the positive electrode terminal 17 and the negative electrode terminal 18, respectively.

상기 전지(10)에는 상기 전지부(14)를 수용하기 위하여 별도의 케이스(19)가 마련되는데, 상기 케이스(19)는 상부 케이스(19a)와, 상기 상부 케이스(19a)의 일 가장자리를 따라서 일체로 형성되고, 다른 면은 상호 분리되는 하부 케이스(19b)로 이루어져 있다. 상기 하부 케이스(19b)에는 상기 전지부(14)가 수용되는 공간부(100)가 형성되어 있다.The battery 10 is provided with a separate case 19 to accommodate the battery unit 14, the case 19 is along the upper case 19a and one edge of the upper case 19a. It is formed integrally and the other side is composed of a lower case (19b) separated from each other. The lower case 19b is formed with a space part 100 in which the battery part 14 is accommodated.

도 2는 도 1의 전지부(14)중 일부를 분리도시한 것이다.FIG. 2 illustrates a part of the battery unit 14 of FIG. 1.

도면을 참조하면, 상기 양극판(11)은 양극 집전체(cathode current collector,11a)와, 상기 양극 집전체(11a)의 표면에 부착되는 전면 및 배면 양극쉬트(11b)(11c)를 구비한다. 상기 양극 집전체(11a)는 알루미늄 그리드나 호일로 되어 있고, 일측 가장자리로부터 양극 탭(15)이 인출되어 있다. 그리고, 상기 전면 및 배면 양극쉬트(11b)(11c)는 리튬산화물과 같은 양극활물질에 도전재, 가소제, 바인더등이 함유되어 있다.Referring to the drawings, the positive electrode plate 11 includes a cathode current collector 11a and front and rear positive electrode sheets 11b and 11c attached to a surface of the positive electrode current collector 11a. The positive electrode current collector 11 a is made of an aluminum grid or foil, and the positive electrode tab 15 is drawn out from one edge thereof. The front and rear positive electrode sheets 11b and 11c contain a conductive material, a plasticizer, a binder, and the like in a positive electrode active material such as lithium oxide.

상기 음극판(12)은 음극 집전체(anode current collector,12a)와, 상기 음극 집전체(12a)의 표면에 부착되는 전면 및 배면 음극쉬트(12b)(12c)를 구비한다. 상기 음극 집전체(12a)는 구리 그리드나 호일로 되어 있고, 일측 가장자리로부터 음극 탭(16)이 인출되어 있다. 그리고, 상기 전면 및 배면 음극쉬트(12b)(12c)는 탄소재와 같은 음극활물질에 도전재, 가소제, 바인더등이 함유되어 있다.The negative electrode plate 12 includes an anode current collector 12a and front and rear negative electrode sheets 12b and 12c attached to a surface of the negative electrode current collector 12a. The negative electrode current collector 12a is made of copper grid or foil, and the negative electrode tab 16 is drawn out from one edge. The front and rear negative electrode sheets 12b and 12c contain a conductive material, a plasticizer, a binder, and the like in a negative electrode active material such as a carbon material.

상기 양극판(11)과 음극판(12) 사이에는 이들 극판의 단락을 방지하기 위하여 세퍼레이터(13)가 개재되어 있다.The separator 13 is interposed between the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12 to prevent short circuit of these electrode plates.

상기와 같은 구조를 가지는 전지부를 제조하기 위해서는 상기 양극 및 음극 집전체(11a)(12a)의 표면에 슬러리 형태의 양극 및 음극쉬트(11b)(11c)(12b)(12c)를 라미네이팅 공법으로 각각 부착시켜 양극판(11)과 음극판(12)을 완성한다. 이어서, 상기 양극판(11)과 음극판(12)은 세퍼레이터(13)를 사이에 두고, 열과 압력을 가하는 이차 라미네이팅 공법으로 상호 융착시키게 된다. 이러한 방법으로 상기 양극판(11)과, 세퍼레이터(13), 음극판(12)을 다수장 적층하여 전지부(14)를 제조한다.In order to manufacture the battery unit having the structure as described above, the positive and negative electrode sheets 11b, 11c, 12b, and 12c in the form of slurry on the surfaces of the positive and negative electrode current collectors 11a and 12a are respectively laminated by a laminating method. By attaching, the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12 are completed. Subsequently, the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12 are fused to each other by a secondary laminating method of applying heat and pressure with the separator 13 therebetween. In this manner, a plurality of the positive electrode plates 11, the separators 13, and the negative electrode plates 12 are stacked to manufacture the battery unit 14.

이어서, 상기 양극 및 음극쉬트(11b)(11c)(12b)(12c)에 함유된 가소제 성분을 추출하고, 이 공간에 전해질을 함침시킨다.Subsequently, the plasticizer components contained in the positive and negative electrode sheets 11b, 11c, 12b and 12c are extracted, and the electrolyte is impregnated in this space.

다음으로, 상기 전지부(14)를 도 1에 도시된 하부 케이스(19b)의 공간부(100)에 실장하고, 상기 상부 및 하부 케이스(19a)(19b)를 상호 밀봉하여 전지(10)를 완성하게 된다.Next, the battery unit 14 is mounted in the space part 100 of the lower case 19b shown in FIG. 1, and the upper and lower cases 19a and 19b are sealed to each other to seal the battery 10. You are done.

이처럼, 종래의 리튬이차전지(10)는 상기 양극판(11)과, 음극판(12)과, 세퍼레이터(13)를 일정한 규격으로 절단하고, 이를 적층하여 케이스(19) 내에 실장하는 방식이다.As described above, the conventional lithium secondary battery 10 is a method of cutting the positive electrode plate 11, the negative electrode plate 12, and the separator 13 to a predetermined standard, and stacking them in the case 19.

그런데, 이러한 전지(10)를 채용하는 휴대용 전자기기의 구조에 따라서, 상기 전지(10)는 그 형상을 구부리거나 꺾어야 하는 등의 변경이 필요하지만, 종래의 전지(10)는 이러한 경우에 접히는 부위에서 양극 및 음극 활물질층이나, 집전체 또는 세퍼레이터의 변형이 발생하여 단락과 같은 전지(10)의 불량을 초래하는등 형상의 자유도가 다소 제약되는 문제점이 있다.By the way, according to the structure of the portable electronic device employing such a battery 10, the battery 10 needs to be bent or bent, etc., but the conventional battery 10 is folded in this case There is a problem that the degree of freedom of the shape is somewhat limited, such as deformation of the positive electrode and negative electrode active material layer, the current collector or the separator occurs, resulting in a failure of the battery 10 such as a short circuit.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 양극판 및 음극판의 표면에 다수의 무지부를 형성하여 휴대용 전자기기의 구조에 따른 형상의 자유도를 향상시키도록 구조와 이에 따른 방법이 개선된 리튬이차전지와 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the lithium and the structure and the method is improved to improve the degree of freedom of the shape according to the structure of the portable electronic device by forming a plurality of plain parts on the surface of the positive electrode plate and the negative electrode plate Its purpose is to provide a secondary battery and a method of manufacturing the same.

도 1은 종래의 리튬이차전지를 도시한 분리사시도,1 is an exploded perspective view showing a conventional lithium secondary battery,

도 2는 도 1의 전지부를 발췌하여 도시한 분리사시도,Figure 2 is an exploded perspective view showing an extract of the battery of Figure 1,

도 3은 본 발명의 일 예에 따른 리튬이차전지를 일부 절개 도시한 사시도,3 is a perspective view showing a partial cutaway of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention,

도 4는 도 3의 전지부의 일부가 결합되기 이전의 상태를 도시한 분리사시도,4 is an exploded perspective view illustrating a state before a portion of the battery unit of FIG. 3 is coupled;

도 5는 도 4의 전지부의 일부가 결합된 이후의 상태를 도시한 분리사시도,5 is an exploded perspective view illustrating a state after a part of the battery unit of FIG. 4 is coupled;

도 6은 도 5의 전지부의 일부가 절곡된 이후의 상태를 도시한 분리사시도,6 is an exploded perspective view illustrating a state after a part of the battery unit of FIG. 5 is bent;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for main parts of the drawings>

10,30...리튬이차전지 11,31...양극판10,30 ... Lithium secondary battery 11,31 ... anode plate

12,32...음극판 13,33...세퍼레이터12,32 ... cathode plate 13,33 ... separator

14,34...전지부 15,35...양극 탭14,34 Battery compartment 15,35 Anode tab

16,36...음극 탭 17,37...양극 단자16,36 ... negative tap 17,37 ... anode terminal

18,38...음극 단자 19,39...케이스18,38 ... Cathode terminals 19,39 ... Case

31a...양극 집전체 32a...음극 집전체31a ... anode collector 32a ... cathode collector

상기과 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 리튬이차전지는,Lithium secondary battery according to an aspect of the present invention to achieve the above object,

양극 집전체와, 상기 양극 집전체의 적어도 일면에 양극 활물질을 주성분으로 하는 다수장의 양극 쉬트가 소정간격 이격되게 공히 부착되어 그 사이의 영역에 양극 무지부가 형성된 양극판;A positive electrode plate and a plurality of positive electrode sheets including a positive electrode active material as a main component on at least one surface of the positive electrode current collector, both of which are positively spaced apart from each other by a predetermined distance, and having a positive electrode non-coating portion in a region therebetween;

상기 양극 집전체로부터 인출되는 양극 탭;A positive electrode tab drawn from the positive electrode current collector;

음극 집전체와, 상기 음극 집전체의 적어도 일면에 음극 활물질을 주성분으로 하는 다수장의 음극 쉬트가 소정간격 이격되게 공히 부착되어 그 사이의 영역에 음극 무지부가 형성된 음극판;A negative electrode plate and a plurality of negative electrode sheets containing a negative electrode active material as a main component on at least one surface of the negative electrode current collector, both of which are attached to be spaced apart from each other by a predetermined interval so that a negative electrode non-coating portion is formed in a region therebetween;

상기 음극 집전체로부터 인출되는 음극 탭;A negative electrode tab drawn from the negative electrode current collector;

상기 양극 및 음극판 사이에 개재되어 이들을 절연시키는 세퍼레이터;A separator interposed between the positive and negative electrodes to insulate them;

상기 양극 및 음극판과 세퍼레이터가 다수장 적층된 전지부를 수용하여 외부로부터 밀폐 및 절연시키는 케이스; 및A case accommodating the battery unit in which a plurality of the cathode and anode plates and separators are stacked to seal and insulate from the outside; And

상기 양극 및 음극 탭과 각각 연결되고, 상기 케이스의 외부로 일부가 노출되어 외부 단자와 전기적으로 접속되는 양극 및 음극 단자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And positive and negative terminals connected to the positive and negative electrode tabs, respectively, and partially exposed to the outside of the case to be electrically connected to external terminals.

또한, 상기 전지부는 상기 세퍼레이터를 사이에 두고, 양극판과 음극판을 적층한 상태에서 상기 양극 및 음극 무지부측을 일방향으로 구부려서 소망하는 형상을 유지하는 것을 특징으로 한다.The battery unit is characterized by maintaining the desired shape by bending the positive and negative electrode uncoated parts in one direction with the positive electrode plate and the negative electrode plate laminated with the separator interposed therebetween.

본 발명의 다른 측면에 따르면,According to another aspect of the invention,

양극 활물질을 주성분으로 하는 다수장의 양극 쉬트와, 상기 양극 쉬트가 부착되는 양극 집전체로 된 양극판을 준비하는 단계;Preparing a positive electrode plate including a plurality of positive electrode sheets containing a positive electrode active material as a main component and a positive electrode current collector to which the positive electrode sheet is attached;

음극 활물질을 주성분으로 하는 다수장의 음극 쉬트와, 상기 음극 쉬트가 부착되는 음극 집전체로 된 음극판을 준비하는 단계;Preparing a negative electrode plate including a plurality of negative electrode sheets including a negative electrode active material as a main component and a negative electrode current collector to which the negative electrode sheet is attached;

상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 준비하는 단계;Preparing a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate;

상기 양극 집전체의 표면에 다수장의 양극 쉬트를 소정간격 이격되게 공히 부착시켜서, 그 사이의 영역에 양극 무지부를 형성시키는 단계;Attaching a plurality of positive electrode sheets to the surface of the positive electrode current collector to be spaced apart by a predetermined interval, thereby forming a positive electrode uncoated portion in a region therebetween;

상기 음극 집전체의 표면에 다수장의 음극 쉬트를 소정간격 이격되게 공히 부착시켜서, 그 사이의 영역에 음극 무지부를 형성시키는 단계;Attaching a plurality of negative electrode sheets to the surface of the negative electrode current collector to be spaced apart from each other at predetermined intervals, thereby forming a negative electrode uncoated portion in a region therebetween;

상기 양극판과 음극판을 세퍼레이터를 사이에 두고 적층하는 단계; 및Stacking the positive electrode plate and the negative electrode plate with a separator interposed therebetween; And

상기 양극 및 음극 무지부측을 일방향으로 구부려서 소망하는 형상을 유지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 제조방법을 제공한다.It provides a method for manufacturing a lithium secondary battery comprising the; and maintaining the desired shape by bending the positive and negative electrode uncoated side in one direction.

나아가, 상기 양극 및 음극쉬트를 양극 및 음극집전체에 부착시키는 단계에서는, 상기 집전체에 열과 압력을 가하는 라미네이팅법으로 쉬트를 부착시키는 것을 특징으로 한다.Furthermore, in the step of attaching the positive electrode and the negative electrode sheet to the positive electrode and the negative electrode current collector, the sheet is attached by a laminating method of applying heat and pressure to the current collector.

게다가, 상기 양극 및 음극쉬트를 양극 및 음극집전체에 부착시키는 단계에서는, 상기 집전체에 쉬트를 코팅하여 형성시키는 것을 특징으로 한다.In addition, in the step of attaching the positive electrode and the negative electrode sheet to the positive electrode and the negative electrode current collector, it is characterized in that the sheet is formed by coating the current collector.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지와 이의 제조방법을 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, a lithium secondary battery and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 리튬이차전지중 본 발명의 일 예에 따른 리튬폴리머전지(30)를 도시한 것이다.3 illustrates a lithium polymer battery 30 according to an embodiment of the present invention among lithium secondary batteries.

도면을 참조하면, 상기 전지(30)는 양극판(31)과, 음극판(32)과, 상기 양극 및 음극판(31)(32) 사이에 개재되는 세퍼레이터(33)가 다수장 적층된 전지부(34)를 포함한다. 상기 양극판(31)과 음극판(32)의 일 가장자리로부터는 소정 길이의 양극 탭(35)과, 음극 탭(36)이 각각 인출되어 있다. 상기 복수개의 양극 및 음극 탭(35)(36)은 극판별로 집합되어 있다. 그리고, 상기 양극 및 음극 탭(35)(36)은 외부 단자부와 전기적으로 접속되는 양극 단자(37)와, 음극 단자(38)와 결합되어 있다.Referring to the drawings, the battery 30 includes a battery unit 34 in which a plurality of separators 33 interposed between the positive electrode plate 31, the negative electrode plate 32, and the positive and negative electrode plates 31 and 32 are stacked. ). From one edge of the positive electrode plate 31 and the negative electrode plate 32, the positive electrode tab 35 and the negative electrode tab 36 having a predetermined length are drawn out, respectively. The plurality of positive and negative electrode tabs 35 and 36 are collected for each electrode plate. The positive and negative electrode tabs 35 and 36 are coupled to the positive electrode terminal 37 and the negative electrode terminal 38, which are electrically connected to the external terminal part.

여기서, 상기 양극 및 음극판(31)(32)과 세퍼레이터(33)는 본 발명의 특징에 따라 여러 가지 형상으로 제조가 가능한데, 본 실시예에서는 상기 전지부(34)가 'ㄷ'자 형상을 이루고 있다.Here, the positive electrode and negative electrode plates 31, 32 and the separator 33 can be manufactured in various shapes according to the characteristics of the present invention, in the present embodiment, the battery unit 34 forms a '-' shape have.

그리고, 상기 전지(30)에는 상술한 형태의 전지부(34)를 수용하기 위하여 케이스(39)가 마련된다. 상기 케이스(39)는 상기 전지부(34)를 외부로부터 밀폐하여 감쌀 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 케이스(39)로부터는 양극 및 음극단자(37)(38)의 일부가 인출되어 외부 단자와 전기적으로 접속된다.In addition, the battery 30 is provided with a case 39 to accommodate the battery unit 34 of the above-described form. The case 39 is preferably formed to seal the battery unit 34 from the outside. A part of the positive and negative terminals 37 and 38 is taken out of the case 39 and electrically connected to an external terminal.

이와 같은 본 발명의 일 예에 따른 리튬폴리머전지(30)의 구조와 이의 제조과정을 도 4 내지 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Such a structure of the lithium polymer battery 30 and a manufacturing process thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6 as follows.

도 4는 도 3의 전지부(34)의 일부가 결합되기 이전의 상태를 분리도시한 것이다.4 is a diagram illustrating a state before a part of the battery unit 34 of FIG. 3 is coupled.

도면을 참조하면, 상기 양극판(31)은 양극 집전체(31a)와, 상기 양극 집전체(31a)의 적어도 어느 한 표면에 부착되는 전면 및 배면 양극쉬트를 포함한다.Referring to the drawings, the positive electrode plate 31 includes a positive electrode current collector 31 a and a front and rear positive electrode sheets attached to at least one surface of the positive electrode current collector 31 a.

상기 양극 집전체(31a)는 알루미늄 그리드나 호일로 된 박막의 금속재로서, 펀치드 메탈(punched metal)이나 익스펜디드 메탈(expended metal) 형태로 전면에 걸쳐서 다수개의 개구공(미도시)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 양극 집전체(31a)의 일측 가장자리로부터는 양극 탭(35)이 인출되어 있다.The positive electrode current collector 31 a is a thin metal material made of aluminum grid or foil, and a plurality of opening holes (not shown) are formed over the entire surface in the form of a punched metal or an expanded metal. It is. The positive electrode tab 35 is drawn out from one edge of the positive electrode current collector 31 a.

상기 전면 및 배면 양극쉬트는 양극 활물질, 이를테면 리튬계 산화물, 니켈계 산화물, 망간계 산화물등으로부터 선택된 어느 하나의 산화물에 가소제, 도전재, 바인더등이 함유된 슬러리 형태의 물질이다.The front and rear positive electrode sheets are a slurry-type material in which a plasticizer, a conductive material, a binder, and the like are contained in any one oxide selected from a positive electrode active material, such as lithium oxide, nickel oxide, manganese oxide, and the like.

여기서, 상기 전면 및 배면 양극쉬트는 다수개의 쉬트로 이루어져 있다. 즉, 전면 및 배면 양극쉬트는 도시된 바와 같이 각각 제1 양극쉬트(31b)와, 제2 양극쉬트(31c)와, 제3 양극쉬트(31d)등과 같이 추후 기술될 전지의 형태에 따라 다수개로 나뉘어져 있다. 또한, 상기 제1,2,3 양극쉬트(31b)(31c)(31d)는 전체적인 길이가 상기 양극 집전체(31a)의 일면에 공히 부착가능한 길이를 가지는 것이 바람직하다.Here, the front and rear anode sheet is composed of a plurality of sheets. That is, the front and rear positive electrode sheets may be plural in number depending on the type of battery to be described later, such as the first positive electrode sheet 31b, the second positive electrode sheet 31c, and the third positive electrode sheet 31d, respectively, as shown. Divided. In addition, the first, second, and third positive electrode sheets 31b, 31c, and 31d may have a length in which an overall length thereof can be attached to one surface of the positive electrode current collector 31a.

상기 음극판(32)은 음극 집전체(32a)와, 상기 음극 집전체(32a)의 적어도 한 표면에 부착되는 전면 및 배면 음극쉬트를 포함한다.The negative electrode plate 32 includes a negative electrode current collector 32 a and a front and rear negative electrode sheets attached to at least one surface of the negative electrode current collector 32 a.

상기 음극 집전체(32a)는 구리 그리드나 호일로 된 박막의 금속재로서, 펀치드 메탈이나 익스펜디드 메탈의 형상이다. 그리고, 상기 음극 집전체(32a)의 일 가장자리로부터는 음극 탭(38)이 인출되어 있다.The negative electrode current collector 32a is a thin metal material made of a copper grid or foil, and has a punched metal or expanded metal shape. The negative electrode tab 38 is drawn out from one edge of the negative electrode current collector 32a.

상기 전면 및 배면 음극쉬트는 탄소재로 된 음극 활물질에 가소제, 도전재, 바인더등이 함유되어 있는 슬러리 형태이다.The front and rear negative electrode sheets are in the form of a slurry in which a plasticizer, a conductive material, a binder, and the like are contained in a negative electrode active material made of a carbon material.

이때, 상기 전면 및 배면 음극쉬트는 상술한 양극쉬트의 경우와 마찬가지로 다수개의 쉬트로 이루어져 있다. 즉, 전면 및 배면 음극쉬트는 각각 제1 음극쉬트(32b)와, 제2 음극쉬트(32c)와, 제3 음극쉬트(32d)등과 같이 나뉘어져 있고, 그 길이는 상기 음극 집전체(32a)의 일면에 공히 부착되는 길이이다.In this case, the front and rear negative electrode sheet is composed of a plurality of sheets as in the case of the positive electrode sheet described above. That is, the front and rear negative electrode sheets are divided like the first negative electrode sheet 32b, the second negative electrode sheet 32c, the third negative electrode sheet 32d, and the like, respectively, and the length of the negative electrode sheet 32a is reduced. It is a length attached to one side.

상기 양극판(31)과 음극판(32) 사이에는 이들 극판의 단락을 방지하기 위하여 세퍼레이터(33)가 개재된다.A separator 33 is interposed between the positive electrode plate 31 and the negative electrode plate 32 to prevent short circuit of these electrode plates.

도 5는 도 3의 전지부(34)의 일부가 결합된 이후의 상태를 분리도시한 것이다.5 is a diagram illustrating a state after a part of the battery unit 34 of FIG. 3 is coupled.

도면을 참조하면, 상기 양극 집전체(31a)의 표면에는 복수개의 제1,2,3 양극쉬트(31b)(31c)(31d)가 적층되어 있다. 상기 제1,2,3 양극쉬트(31b)(31c)(31d)는 양극 집전체(31a)의 표면에 상호 소정간격 이격된 상태에서 각각 부착되어 있다. 이로 인하여, 상기 제1 및 2 양극쉬트(31b)(31c) 사이에는 양극 활물질을 함유한 쉬트가 부착되지 않은 공간부인 제1 양극무지부(51)가 형성되어 있고, 상기 제1 및3 양극쉬트(31b)(31d) 사이에는 제2 양극무지부(52)가 형성되어 있다.Referring to the drawings, a plurality of first, second and third positive electrode sheets 31b, 31c and 31d are stacked on the surface of the positive electrode current collector 31a. The first, second and third positive electrode sheets 31b, 31c and 31d are attached to the surface of the positive electrode current collector 31a at predetermined intervals from each other. For this reason, a first positive electrode non-coating portion 51 is formed between the first and second positive electrode sheets 31b and 31c to which the sheet containing the positive electrode active material is not attached, and the first and third positive electrode sheets are formed. A second anode non-coating portion 52 is formed between the 31b and 31d.

또한, 음극판(32)도 양극판(31)의 경우와 마찬가지로 음극 집전체(32a)의 표면에 복수개의 제1,2,3 음극쉬트(32b)(32c)(32d)가 적층되어 있다. 상기 제1,2,3 음극쉬트(32b)(32c)(32d)는 음극 집전체(32a)의 표면에 상호 소정간격 이격되게 부착되어 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 2 음극쉬트(32b)(32c) 사이에는 음극 활물질을 함유한 쉬트가 부착되지 않은 공간부인 제1 음극무지부(53)가 형성되어 있고, 상기 제1 및 3 음극쉬트(32b)(32d) 사이에는 제2 음극무지부(54)가 형성되어 있다.Similarly to the case of the positive electrode plate 31, a plurality of first, second, and third negative electrode sheets 32b, 32c, and 32d are stacked on the surface of the negative electrode current collector 32a. The first, second and third negative electrode sheets 32b, 32c and 32d are attached to the surface of the negative electrode current collector 32a at predetermined intervals from each other. Accordingly, between the first and second negative electrode sheets 32b and 32c, a first negative electrode non-coating portion 53 is formed between the first and second negative electrode sheets 32b and 32c. The second negative electrode non-coating portion 54 is formed between the 32b and 32d.

이때, 상기 양극 쉬트나 음극 쉬트는 박막의 필름이나 슬러리 형태로서 양극 및 음극 집전체(31a)(32a)의 양 표면에 열과 압력을 가하는 라미네이팅 공법이나 코팅법으로 형성시키게 된다.In this case, the positive electrode sheet or negative electrode sheet may be formed by a laminating method or a coating method that applies heat and pressure to both surfaces of the positive electrode and negative electrode current collectors 31a and 32a in the form of a thin film or slurry.

다음으로, 상기 양극판(31)과 음극판(32)은 세퍼레이터(33)를 사이에 두고 이차 라미네이팅 공법으로 상호 융착시켜서 전지부를 제조하게 된다.Next, the positive electrode plate 31 and the negative electrode plate 32 are fused to each other by the secondary laminating method with the separator 33 interposed therebetween to manufacture the battery unit.

도 6은 도 3의 전지부(34)의 일부가 절곡된 이후의 상태를 도시한 것이다.FIG. 6 illustrates a state after a part of the battery unit 34 of FIG. 3 is bent.

도면을 참조하면, 상기 양극판(31)과, 음극판(32)은 양극 및 음극 집전체(31a)(32a)의 표면에 부착된 다수개의 양극 및 음극 쉬트 사이에 양극 및 음극 활물질층이 도포되지 않은 영역에 해당되는 복수개의 양극무지부(51)(52)와 음극무지부(53)(54)가 형성되어 있다.Referring to the drawings, the positive electrode plate 31 and the negative electrode plate 32 are not coated with the positive electrode and negative electrode active material layers between a plurality of positive electrode and negative electrode sheets attached to the surfaces of the positive electrode and negative electrode current collectors 31a and 32a. A plurality of positive electrode non-coating portions 51 and 52 and negative electrode non-coating portions 53 and 54 corresponding to the region are formed.

상기 양극 및 음극판(31)(32)은 세퍼레이터(33)를 사이에 두고 상기 양극 및 음극무지부(51)(52)를 절곡하여 제2,3 양극쉬트(31c)(31d) 및 제2,3 음극쉬트(32c)(32d)를 상기 제1 양극 및 음극쉬트(31b)(32b)에 대하여 상방으로 꺾어서 'ㄷ'자 형태를 이루게 한다. 이때, 상기 양극 및 음극쉬트에 함유된 활물질등의 첨가물은 변형이 가하여지지 않는다. 또한, 이러한 양극 및 음극무지부는 전지나 전지를 채용하는 전자기기의 구조에 따라 실시예와는 다른 형태나, 보다 많이 집전체상에 형성시킬 수도 있다.The positive and negative electrode plates 31 and 32 are bent by the positive and negative electrode non-coating portions 51 and 52 with the separator 33 interposed therebetween to form the second and third positive electrode sheets 31c and 31d and the second and third negative electrode plates 31 and 32, respectively. The three negative electrode sheets 32c and 32d are bent upward with respect to the first positive electrode and negative electrode sheets 31b and 32b to form a 'c' shape. At this time, the additives such as active materials contained in the positive and negative electrode sheets are not subjected to deformation. Further, the positive electrode and the negative electrode non-coating portion may be formed on a current collector in a different form from that in the embodiment depending on the structure of a battery or an electronic device employing the battery.

이러한 형태의 전지부는 상기 양극판(31) 및 음극판(32)에 함유된 가소제 성분을 추출하고, 이 공간에 전해질을 함침시킨다. 다음으로, 도 3에 도시된 케이스(39)에 실장하고 이를 밀봉하여 전지(30)를 완성하게 된다.The battery part of this type extracts the plasticizer components contained in the positive electrode plate 31 and the negative electrode plate 32 and impregnates the electrolyte in this space. Next, the battery 30 is completed by mounting it in the case 39 shown in FIG. 3 and sealing it.

이상과 같이 본 발명의 리튬이차전지와 이의 제조방법은 양극 및 음극 집전체에 다수개의 양극 및 음극쉬트가 전지의 용량에 상응하여 부착되고, 이 쉬트 사이에는 무지부가 형성되어 전지부를 무지부의 형상에 따라 다양한 형태로 절곡하는 것이 가능함으로써 형상의 자유도가 크게 향상된다. 이에 따라, 이러한 전지를 채용하는 전자기기의 형상에 따라 전지를 다양한 형태로 변형시킬 수 있다.As described above, in the lithium secondary battery of the present invention and a method of manufacturing the same, a plurality of positive electrode and negative electrode sheets are attached to the positive electrode and the negative electrode current collector in correspondence with the capacity of the battery. Accordingly, it is possible to bend in various forms, the degree of freedom of shape is greatly improved. Accordingly, the battery can be deformed into various forms according to the shape of the electronic device employing such a battery.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (5)

양극 집전체와, 상기 양극 집전체의 적어도 일면에 소정 간격 이격되게 공히 부착시켜서 그 사이의 영역에 양극 무지부를 형성한 양극 활물질을 주성분으로 하는 다수장의 양극 쉬트를 포함하는 양극판;A positive electrode plate including a positive electrode current collector and a plurality of positive electrode sheets including, as a main component, a positive electrode active material which is attached to at least one surface of the positive electrode current collector at predetermined intervals and formed a positive electrode non-coating portion in a region therebetween; 상기 양극 집전체로부터 인출된 양극 탭;A positive electrode tab drawn from the positive electrode current collector; 음극 집전체와, 상기 음극 집전체의 적어도 일면에 소정 간격 이격되게 공히 부착시켜서 그 사이의 영역에 음극 무지부를 형성한 음극 활물질을 주성분으로 하는 다수장의 음극 쉬트를 포함하는 음극판;A negative electrode plate including a plurality of negative electrode sheets including a negative electrode current collector and a negative electrode active material which is attached to at least one surface of the negative electrode current collector at predetermined intervals and formed with a negative electrode non-coating portion in a region therebetween; 상기 음극 집전체로부터 인출된 음극 탭;A negative electrode tab drawn from the negative electrode current collector; 상기 양극 및 음극판 사이에 개재되며, 이들을 상호 절연시키는 세퍼레이터;A separator interposed between the positive electrode and the negative electrode plate to insulate them from each other; 상기 양극판과, 음극판과, 세퍼레이터가 다수장 적층된 전지부를 수용하며, 이들을 외부로부터 밀폐 및 절연시키는 케이스; 및A case accommodating the battery unit in which a plurality of the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator are stacked, and sealing and insulating them from the outside; And 상기 양극 탭과, 음극 탭과 각각 연결되고, 상기 케이스의 외부로 일부가 노출되어 외부 단자와 전기적으로 접속된 양극 및 음극 단자;를 포함하는 것으로서,A positive electrode and a negative electrode terminal connected to the positive electrode tab and the negative electrode tab, respectively, and partially exposed to the outside of the case and electrically connected to an external terminal; 상기 전지부는 상기 세퍼레이터를 사이에 두고 양극판과 음극판을 적층한 상태에서 상기 양극 및 음극 무지부측을 각각 일방향으로 구부려서 소망하는 형상을 유지하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지.The battery unit is a lithium secondary battery, characterized in that to maintain a desired shape by bending the positive electrode and the negative electrode uncoated portion side in one direction in the state of stacking the positive electrode plate and the negative electrode plate with the separator therebetween. 삭제delete 양극 활물질을 주성분으로 하는 다수장의 양극 쉬트와, 상기 양극 쉬트가 부착되는 양극 집전체로 된 양극판을 준비하는 단계;Preparing a positive electrode plate including a plurality of positive electrode sheets containing a positive electrode active material as a main component and a positive electrode current collector to which the positive electrode sheet is attached; 음극 활물질을 주성분으로 하는 다수장의 음극 쉬트와, 상기 음극 쉬트가 부착되는 음극 집전체로 된 음극판을 준비하는 단계;Preparing a negative electrode plate including a plurality of negative electrode sheets including a negative electrode active material as a main component and a negative electrode current collector to which the negative electrode sheet is attached; 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 준비하는 단계;Preparing a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate; 상기 양극 집전체의 표면에 다수장의 양극 쉬트를 소정간격 이격되게 공히 부착시켜서, 그 사이의 영역에 양극 무지부를 형성시키는 단계;Attaching a plurality of positive electrode sheets to the surface of the positive electrode current collector to be spaced apart by a predetermined interval, thereby forming a positive electrode uncoated portion in a region therebetween; 상기 음극 집전체의 표면에 다수장의 음극 쉬트를 소정간격 이격되게 공히 부착시켜서, 그 사이의 영역에 음극 무지부를 형성시키는 단계;Attaching a plurality of negative electrode sheets to the surface of the negative electrode current collector to be spaced apart from each other at predetermined intervals, thereby forming a negative electrode uncoated portion in a region therebetween; 상기 양극판과 음극판을 세퍼레이터를 사이에 두고 적층하는 단계; 및Stacking the positive electrode plate and the negative electrode plate with a separator interposed therebetween; And 상기 양극 및 음극 무지부측을 일방향으로 구부려서 소망하는 형상을 유지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 제조방법.And bending the positive and negative electrode non-coating portions in one direction to maintain a desired shape. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 양극 및 음극쉬트를 양극 및 음극집전체에 부착시키는 단계에서는,In the step of attaching the positive electrode and the negative electrode sheet to the positive electrode and the negative electrode current collector, 상기 집전체에 열과 압력을 가하는 라미네이팅법으로 쉬트를 부착시키는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 제조방법.A method of manufacturing a lithium secondary battery, characterized in that the sheet is attached by a laminating method of applying heat and pressure to the current collector. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 양극 및 음극쉬트를 양극 및 음극집전체에 부착시키는 단계에서는,In the step of attaching the positive electrode and the negative electrode sheet to the positive electrode and the negative electrode current collector, 상기 집전체에 쉬트를 코팅하여 형성시키는 것을 특징으로 하는 리튬이차전지의 제조방법.Method of manufacturing a lithium secondary battery characterized in that the sheet is formed by coating the current collector.
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