KR100648702B1 - Secondary battery and electrodes assembly using the same - Google Patents

Secondary battery and electrodes assembly using the same Download PDF

Info

Publication number
KR100648702B1
KR100648702B1 KR1020050019038A KR20050019038A KR100648702B1 KR 100648702 B1 KR100648702 B1 KR 100648702B1 KR 1020050019038 A KR1020050019038 A KR 1020050019038A KR 20050019038 A KR20050019038 A KR 20050019038A KR 100648702 B1 KR100648702 B1 KR 100648702B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current collector
secondary battery
electrode plate
tip
coated
Prior art date
Application number
KR1020050019038A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20060097987A (en
Inventor
전상은
윤혜원
유석윤
장민호
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020050019038A priority Critical patent/KR100648702B1/en
Priority to US11/165,828 priority patent/US20060008702A1/en
Priority to JP2005183940A priority patent/JP2006012835A/en
Publication of KR20060097987A publication Critical patent/KR20060097987A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100648702B1 publication Critical patent/KR100648702B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/20—Activated sludge processes using diffusers
    • C02F3/201—Perforated, resilient plastic diffusers, e.g. membranes, sheets, foils, tubes, hoses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2203/00—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2203/006—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage details of construction, e.g. specially adapted seals, modules, connections
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 코어에 대한 전극군의 와인딩시 극판 선단의 구겨짐을 방지하여 전지의 계면 균일성을 높일 수 있도록, 세퍼레이터와 이 세퍼레이터 양면에 배치되는 양극판과 음극판을 포함하는 전극군과, 상기 전극군이 내장되는 케이스, 상기 케이스와 결합되어 이를 밀폐하며 상기 전극군과 연결되는 단자가 결합되는 캡 조립체, 상기 양극판 및 음극판 중 적어도 어느 하나의 극판의 선단이 접혀져 형성되는 강성 보강부를 포함하는 이차 전지를 제공한다.The present invention provides an electrode group including a separator and a positive electrode plate and a negative electrode plate disposed on both sides of the separator to prevent wrinkles at the tip of the electrode plate during winding of the electrode group with respect to the core, thereby increasing interfacial uniformity of the battery. Provides a secondary battery including a built-in case, a cap assembly coupled to the case to seal it and coupled to a terminal connected to the electrode group, and a front end of at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate is folded. do.

전극, 집전체, 강성보강부, 코팅부 Electrode, current collector, rigid reinforcement part, coating part

Description

이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체{SECONDARY BATTERY AND ELECTRODES ASSEMBLY USING THE SAME}Secondary Battery and Electrode Assembly Used Thereof {SECONDARY BATTERY AND ELECTRODES ASSEMBLY USING THE SAME}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 절개 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 일부 분해 사시도이다.2 is a partially exploded perspective view of a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 극판을 상세히 도시한 도면이다.3A and 3B are diagrams illustrating in detail a pole plate of a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 각 실시예에 따른 이차 전지의 극판을 상세히 도시한 단면도이다.4A to 4C are cross-sectional views illustrating in detail a pole plate of a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전지의 계면 특성을 개선한 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery and an electrode assembly used for improving the interface characteristics of the battery.

이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로써, 하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 전지 셀을 수십 개 연결된 전지 팩 단위의 대용량 전지의 경우 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다. A secondary battery is a battery that can be charged and discharged unlike a primary battery that cannot be charged. In the case of a low-capacity battery in which one battery cell is packaged in a pack form, a portable electronic device such as a phone, a notebook computer, or a camcorder In the case of a large capacity battery in a battery pack unit, which is used in equipment and connected to dozens of battery cells, it is widely used as a power source for driving a motor of a hybrid vehicle.

상기 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는 데, 대표적인 형상으로는 원통형, 각형을 들 수 있으며, 띠 상의 양, 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터(separator)를 개재한 전극군을 케이스에 내장 설치하고, 상기 케이스에 외부 단자가 형성된 캡 조립체를 설치하여 전지를 구성한다.The secondary batteries are manufactured in various shapes, and typical shapes include cylindrical and rectangular shapes, and an electrode group having a separator formed as an insulator is installed in a case between the two bands and a negative electrode plate. The battery is configured by installing a cap assembly having external terminals formed on the case.

그리고, 상기 양, 음극판은 집전체에 활물질이 코팅된 코팅부와, 코팅되지 않은 무지부로 이루어지며, 상기 양,음극 무지부에는 각각 양, 음극판에서 발생된 전류를 집전하기 위한 역할로서 도전성 탭(tap)이 각기 부착되고, 이 도전성 탭은 전극군에 용접 등으로 부착되어 각기 양, 음극판에 발생된 전류를 양, 음극 단자로 유도하게 된다.The positive and negative electrode plates are formed of a coating portion coated with an active material on a current collector and an uncoated non-coating portion, and the positive and negative electrode non-coating portions have a conductive tab as a current collector for the current generated from the positive and negative electrode plates, respectively. taps are attached to each other, and the conductive tabs are attached to the electrode group by welding or the like to induce currents generated in the positive and negative electrode plates to the positive and negative electrode terminals, respectively.

여기서 상기한 이차 전지의 집전 구조에 있어서, 고출력 이차 전지의 경우 상기 전극군을 와류 상으로 감은 젤리롤 형태로 전지를 제조하게 되는 데, 이때 전극군이 감기는 코어에 대해 전극군이 최초로 접하는 과정에서 극판이 구겨지는 문제점이 있다.Here, in the current collector structure of the secondary battery, in the case of a high output secondary battery, the battery is manufactured in a jellyroll form in which the electrode group is wound in a vortex phase, wherein the electrode group is in contact with the core to which the electrode group is wound for the first time. There is a problem in that the pole plate is wrinkled.

즉, 전극군을 코어에 감기 위해서는 코어와 이 코어에 접하는 권취롤 사이로 전극군의 최초 선단을 진입시켜야 하며 이 과정에서 양자의 속도차 등으로 인해 전극군의 최초 선단 부분이 구겨지는 등의 현상이 발생되며 이에 따라 전극군이 구겨진 상태로 코어에 감겨지게 되어 전극군의 계면 균일성이 저하되는 문제점이 발생되는 것이다.In other words, in order to wind the electrode group on the core, the first tip of the electrode group must be entered between the core and the winding rolls in contact with the core. In this process, the first tip of the electrode group is crumpled due to the speed difference between them. As a result, the electrode group is wound around the core in a crumpled state, thereby degrading the interface uniformity of the electrode group.

이러한 문제는 특히 HEV(hybrid Electric Vehicle)용과 같은 고출력 대용량 이차 전지의 경우 더욱 심각한 데, 언급한 바와 같이 고출력 대용량을 얻기 위해서 대단히 얇은 극판이 사용되어 코어에 젤리롤 형태로 감기기 때문에 극판의 구겨짐이 더욱 심하게 발생된다.This problem is particularly acute for high power high capacity secondary batteries, such as for HEVs (hybrid electric vehicles). As mentioned, very thin pole plates are used to roll the cores in the form of jelly rolls to achieve high power capacity, which makes the pole plates more wrinkled. Occurs badly.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 코어에 대한 전극군의 와인딩시 극판 선단의 구겨짐을 방지하여 전지의 계면 균일성을 높일 수 있도록 된 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체를 제공함에 있다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to prevent the wrinkles of the tip of the electrode plate when winding the electrode group to the core to increase the interface uniformity of the battery and the electrode used therein In providing an assembly.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 이차 전지는 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 위치하는 전극군을 케이스 내부에 설치하고 있는 이차 전지에 있어서, 상기 양극판 및 음극판 중 적어도 어느 하나의 극판의 선단에 형성되는 강성 보강부를 포함한다.In order to achieve the above object, the secondary battery of the present invention is a secondary battery in which an electrode group in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are positioned with a separator interposed therein is provided in a case, and the tip of at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate is provided. It includes a rigid reinforcement formed in.

따라서 상기 극판은 강성 보강부에 의해 그 강성이 확보되어 상기 전극군을 코어에 감기 위해 전극군의 극판의 최초 선단을 코어로 진입시키는 과정에서 극판의 구겨짐을 방지할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the pole plate is secured by a rigid reinforcement portion to prevent wrinkles of the pole plate in the process of entering the first end of the pole plate of the electrode group to the core to wind the electrode group to the core.

여기서 상기 강성 보강부는 극판을 이루는 집전체 선단을 접어서 형성될 수 있다.Here, the rigid reinforcement may be formed by folding the tip of the current collector constituting the pole plate.

상기 양,음극판은 집전체와 활물질이 코팅된 코팅부와, 코팅되지 않은 무지부로 이루어지는 데, 본 이차 전지의 경우 상기 무지부는 각 극판의 일측단을 따라 연속적으로 형성되며, 상기 양극판과 음극판에 대해 서로 대향하는 방향으로 배치되어 상기 각 극판의 무지부에 각각 집전판이 전기적으로 연결됨이 바람직하다. The positive and negative plates comprise a coating portion coated with a current collector and an active material and an uncoated non-coating portion. In the case of the secondary battery, the non-coating portion is continuously formed along one end of each of the positive electrode plates, and the positive and negative electrode plates It is preferable that the current collector plates are electrically connected to the uncoated portions of the respective pole plates, respectively, disposed in directions facing each other.

더욱 바람직하게는 케이스를 세워 캡 조립체가 상부를 향하였을 때 음극판의 무지부가 케이스 바닥 쪽으로 배치되고 양극판의 무지부가 상부로 배치되도록 함이 바람직하다.More preferably, it is preferable that the plain part of the negative electrode plate is disposed toward the bottom of the case and the plain part of the positive electrode plate is disposed upward when the cap assembly is placed upward.

그리고 상기 코팅부를 이루는 상기 활물질은 상기 집전체의 일면 또는 양면에 부착될 수 있다.The active material forming the coating part may be attached to one or both surfaces of the current collector.

또한, 상기 이차 전지는 상기 전극군이 코어에 대해 와류형태로 감겨 젤리롤 형태를 이루고, 상기 케이스가 원통형으로 이루어질 수 있다.In addition, in the secondary battery, the electrode group may be wound in a vortex form with respect to the core to form a jelly roll, and the case may have a cylindrical shape.

여기서 상기 강성 보강부는 양극판 또는/및 음극판에 형성될 수 있으며, 상기 코어에 접하는 각 극판의 최초 선단에 형성된 구조로 되어 있다.The rigid reinforcement may be formed on the positive electrode plate and / or the negative electrode plate, and has a structure formed at the first end of each of the electrode plates in contact with the core.

또한, 상기 강성 보강부는 극판의 선단에서 길이방향으로 2 - 15Cm의 폭으로 형성됨이 바람직하다.In addition, the rigid reinforcing portion is preferably formed in a width of 2-15cm in the longitudinal direction at the tip of the pole plate.

여기서 상기 극판은 무지부를 제외한 전면에 활물질이 코팅되어 코팅부를 이루고, 상기 강성 보강부가 상기 코팅부 위에 형성될 수 있다.Here, the electrode plate may be coated with an active material on the entire surface except the non-coated portion to form a coating portion, and the rigid reinforcement portion may be formed on the coating portion.

상기 강성 보강부는 극판을 이루는 집전체 선단에 바로 접하여 형성될 수 있다. 이를 위해 상기 극판의 선단에는 강성 보강부가 형성될 영역에 활물질이 코팅되지 않도록 한다.The rigid reinforcement may be formed to directly contact the tip of the current collector constituting the pole plate. To this end, the active material is not coated in the region where the rigid reinforcement is to be formed at the tip of the electrode plate.

또한, 상기 강성 보강부는 극판을 이루는 집전체 선단에 바로 접하도록 형성되고 상기 강성 보강부 외측으로 활물질이 코팅될 수 있다.In addition, the rigid reinforcing portion may be formed in direct contact with the tip of the current collector constituting the pole plate and the active material may be coated outside the rigid reinforcing portion.

한편, 본 발명에 따른 전극 조립체는, 세퍼레이터와 이 세퍼레이터 양면에 배치되는 양극판과 음극판을 포함하는 전극군과, 상기 양극판 및 음극판 중 적어도 어느 한 극판의 집전체 선단이 접어져 형성되는 강성 보강부를 포함한다.On the other hand, the electrode assembly according to the present invention includes a electrode group including a separator and a positive electrode plate and a negative electrode plate disposed on both sides of the separator, and a rigid reinforcement portion formed by folding the current collector front end of at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate. do.

여기서 상기 이차 전지는 HEV(하이브리드 전기 자동차), EV(전기 자동차), 무선 청소기, 전동 자전거, 전동 스쿠터 등과 같이 모터를 사용하여 작동하는 기기에 있어, 해당 기기의 모터를 구동하기 위한 에너지원으로서 사용될 수 있다.The secondary battery may be used as an energy source for driving a motor of the device in a device operated by using a motor such as a hybrid electric vehicle (HEV), an electric vehicle (EV), a wireless cleaner, an electric bicycle, an electric scooter, and the like. Can be.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 절개 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기한 도면에 의하면, 본 실시예에 따른 이차 전지는 양극판(11)과 음극판(12)이 세퍼레이터(13)을 사이에 두고 위치하는 전극군(10)과, 전해액과 함께 전극 군(10)을 수용할 수 있도록 일측 선단이 개방된 케이스(20)와, 가스켓(31)을 매개로 상기 케이스(20)의 개구부 상단에 설치되고 케이스(20)를 밀봉하는 캡 조립체(30)와, 상기 전극군(10)의 양극판(11) 집전체와 전기적으로 연결되는 양극 집전판(40) 및 상기 음극판(12)의 집전체와 전기적으로 연결되는 음극 집전판(50)을 포함한다.According to the above drawings, the secondary battery according to the present embodiment includes the electrode group 10 in which the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12 are positioned with the separator 13 interposed therebetween, and the electrode group 10 together with the electrolyte solution. A case 20 having one end opened to accommodate the cap 20, a cap assembly 30 installed at an upper end of the opening of the case 20 through a gasket 31, and sealing the case 20, and the electrode group. The positive electrode plate 11 of FIG. 10 includes a positive electrode current collector plate 40 electrically connected to a current collector, and a negative electrode current collector plate 50 electrically connected to a current collector of the negative electrode plate 12.

상기 케이스(20)는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸과 같은 도전성 금속으로 제작되고, 그 형상은 전극군(10)이 위치하는 내부 공간부를 가진 원통형 또는 육면체 또는 그 이외의 형상으로 이루어질 수 있다.The case 20 is made of a conductive metal such as aluminum, an aluminum alloy or nickel plated steel, and the shape thereof may be formed in a cylindrical or hexahedron or other shape having an inner space in which the electrode group 10 is located. have.

또한, 상기 캡 조립체(30)는 외부 단자(32a)를 갖는 캡 플레이트(32)와, 케 이스(20)와 캡 플레이트(32)를 절연시키는 가스켓(31)을 포함하며, 설정된 압력 조건에서 파손되어 가스를 방출함으로써 전지의 폭발을 방지하는 밴트 플레이트(33)를 더욱 포함할 수 있고, 상기 밴트 플레이트(33)는 리드(35)를 매개로 양극 집전판(40)과 전기적으로 연결된다. 상기 밴트 플레이트(33)는 설정된 압력 조건에서 상기 리드(35)을 통한 전극 조립체와 외부 단자(32a)의 전기적 연결을 차단할 수 있는 구조이면 도시한 형상에 한정되지 않고 다양하게 변형되어 사용될 수 있다.The cap assembly 30 also includes a cap plate 32 having an outer terminal 32a and a gasket 31 that insulates the case 20 from the cap plate 32 and breaks under a set pressure condition. It may further include a vent plate 33 to prevent the explosion of the battery by releasing the gas, the vent plate 33 is electrically connected to the positive electrode current collector plate 40 via the lead 35. The vent plate 33 may be used in various forms without being limited to the illustrated shape as long as it can block electrical connection between the electrode assembly and the external terminal 32a through the lead 35 under a set pressure condition.

또한, 상기 전극군(10)은 각각의 활물질이 집전체에 코팅되어 구성된 양극판(11)과 음극판(12)이 세퍼레이터(13)을 사이에 두고 적층된 구성으로 이루어지거나, 양극판(11)과 세퍼레이터(13) 및 음극판(12)이 적층된 상태에서 이들이 와류상으로 감겨 형성된 젤리롤 타입으로 이루어질 수 있다.In addition, the electrode group 10 has a structure in which the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12 formed by coating each active material on the current collector are laminated with the separator 13 interposed therebetween, or the positive electrode plate 11 and the separator. 13 and the negative electrode plate 12 may be formed in a jelly roll type formed by winding them in a vortex in a state where they are laminated.

이하 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이 원통형 케이스에 젤리롤 타입으로 감아진 전극군이 위치하는 경우를 예로써 설명한다. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a case in which an electrode group wound in a jelly roll type is positioned in a cylindrical case will be described as an example.

또한, 본 실시예에서는 집전판과 전기적으로 접촉되는 무지부가 상기 전극군을 이루는 각 극판의 일 측단을 따라 형성된 구조를 예로써 설명한다. 물론, 본 발명은 상기 구조에 한정되지 않으며 전지의 형상이나 무지부의 구조에 관계없이 모두 적용가능하다 할 것이다.In addition, the present embodiment will be described by way of example a structure formed along one side end of each of the electrode plates forming the electrode group, the non-coating portion in electrical contact with the current collector plate. Of course, the present invention is not limited to the above structure and can be applied regardless of the shape of the battery or the structure of the plain portion.

상기 전극군(10)이 코어(14)에 감기는 상태는 도 2에 잘 예시되어 있는 데, 상기 전극군(10)은 양극판(11), 음극판(12) 및 양,음극판 사이에 세퍼레이터(13)가 개재된 상태에서 이들의 선단이 원통형의 코어(14)에 접한 상태에서 도시하지 않은 권취롤에 의해 감기게 된다.The state in which the electrode group 10 is wound around the core 14 is well illustrated in FIG. 2. The electrode group 10 includes a positive electrode plate 11, a negative electrode plate 12, and a separator 13 between the positive and negative electrode plates. The tip is wound by a take-up roll (not shown) in the state where the tip thereof is in contact with the cylindrical core 14 in the state where?

이에 본 실시예에 따라 상기 이차 전지를 이루는 전극 조립체는 도 3a와 3b에 도시된 바와 같이 집전체에 활물질이 코팅된 코팅부(11b,12b)와 활물질이 코팅되지 않은 무지부(11a,12a)를 포함하는 양,음극판(11,12)이 세퍼레이터(13)를 사이에 두고 적층되어 코어(도 2의 14)에 감겨지는 전극군(10)과, 상기 양극판(11)과 음극판(12)의 선단이 접어져 형성되는 강성 보강부(15)를 포함한다.Accordingly, the electrode assembly constituting the secondary battery according to the present exemplary embodiment includes coating portions 11b and 12b coated with an active material on a current collector and non-coated portions 11a and 12a not coated with an active material, as shown in FIGS. 3A and 3B. The positive and negative electrode plates 11 and 12 including the electrode group 10 stacked between the separators 13 and wound around the core (14 of FIG. 2), and the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12 are included. It includes a rigid reinforcement 15 is formed by folding the tip.

여기서 상기 각 활물질은 양극 집전체와 음극 집전체의 양면에 모두 코팅되어 양극판(11)과 음극판(12)은 각각 양면에 코팅부(11b,12b)가 형성된 구조로 되어 있다.Here, each of the active materials is coated on both surfaces of the positive electrode current collector and the negative electrode current collector, and the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12 have a structure in which coating portions 11b and 12b are formed on both sides, respectively.

또한, 각 극판은 캡 조립체(30)가 위로 향하도록 이차 전지를 수직으로 세운 상태에서 양극판(11)의 상부에는 양극판(11)의 집전체에 양극 활물질이 도포되지 않은 무지부(11a)가 상기 양극판(11)의 길이방향을 따라 형성되고, 음극판(12)의 하부에도 마찬가지로 이 음극판(12)의 길이방향을 따라 음극 활물질이 도포되지 않은 무지부(12a)가 배치된다.In addition, each of the positive plates is a flat portion (11a) in which the positive electrode active material is not applied to the current collector of the positive electrode plate 11 in the upper portion of the positive electrode plate 11 in a state in which the secondary battery is upright with the cap assembly 30 facing upwards. The uncoated portion 12a which is formed along the longitudinal direction of the positive electrode plate 11 and is not applied to the negative electrode plate 12 along the longitudinal direction of the negative electrode plate 12 is also applied.

본 실시예에 따르면 상기 강성 보강부(15)는 극판을 이루는 집전체의 선단이 일정 폭만큼 접어진 구조로 되어 있다.According to the present embodiment, the rigid reinforcing portion 15 has a structure in which the tip of the current collector forming the pole plate is folded by a predetermined width.

보다 구체적으로 상기 강성 보강부(15)의 폭은 각 극판(11,12)의 선단으로부터 2 ~ 15cm 임이 바람직한데, 강성 보강부(15)의 폭이 2cm 이하인 경우에는 그 자체 면적이 상기 각 극판(11,12)의 전체면적에 비해 너무 작아 극판이 감길 때에 해당 극판에 강성을 부여하기가 힘들어 극판의 구겨짐에 적절히 대응하기 힘들고, 강성 보강부(15)의 폭이 15cm 이상인 경우에는 보강부(15)의 면적이 증대되어 각 극 판에 코팅되는 활물질의 양이 줄게 되므로 전지의 성능 저하가 우려된다.More specifically, the width of the rigid reinforcement part 15 is preferably 2 to 15 cm from the tip of each pole plate 11 and 12. When the width of the rigid reinforcement part 15 is 2 cm or less, its own area is the respective pole plate. When the pole plate is too small compared to the total area of (11, 12), it is difficult to give rigidity to the pole plate, so that it is difficult to properly cope with the pole plate, and when the width of the rigid reinforcement part 15 is 15 cm or more, the reinforcing part ( Since the area of 15) is increased to reduce the amount of active material coated on each pole plate, the performance of the battery may be deteriorated.

한편, 본 이차 전지의 각 실시예에 따른 전극이 도 4a 내지 도 4d에 예시되어 있는 데, 이하 설명에서는 설명의 편의상 양극판을 기준으로 설명하도록 하며, 음극판 또한 동일하게 적용될 수 있다.Meanwhile, an electrode according to each embodiment of the present secondary battery is illustrated in FIGS. 4A to 4D. Hereinafter, for convenience of description, the electrode will be described based on the positive electrode plate, and the negative electrode plate may be equally applied.

본 전극의 일실시예에 따르면 4a에 도시된 바와 같이 상기 양극판(11)의 집전체(11c)에 활물질이 코팅된 코팅부(11b)가 극판의 양면에 대해 선단 일부를 제외한 부분까지 형성되고, 활물질이 코팅되지 않은 상기 집전체(11c)의 선단부분이 집전체(11c) 일측면으로 접혀져 집전체에 코팅된 활물질 위로 밀착되어 강성 보강부(15)를 이룬다.According to one embodiment of the present electrode, as shown in 4a, the coating portion 11b coated with the active material on the current collector 11c of the positive electrode plate 11 is formed to a portion except for a part of the tip of both sides of the electrode plate. The tip portion of the current collector (11c) that is not coated with the active material is folded to one side of the current collector (11c) to be in close contact with the active material coated on the current collector to form a rigid reinforcement (15).

이에 따라 집전체(11c)의 선단이 접어져 두겹을 이룸으로서 극판(11)의 선단 강도가 다른 영역보다 확보되어 극판이 감길 때 코어에 접하는 극판의 최초 선단이 구겨지지 않게 된다.Accordingly, the tip of the current collector 11c is folded to form two layers so that the strength of the tip of the pole plate 11 is secured from other areas so that the first tip of the pole plate in contact with the core is not wrinkled when the pole plate is wound.

도 4b는 본 이차 전지 극판의 다른 실시예를 예시하고 있는 데, 이 실시예에 의하면 양극판(11)은 집전체(11c)의 선단이 접어져 집전체의 일 측면에 선단 측면이 면접촉되는 상태로 접하여 강성 보강부(15)를 이루고 이 상태에서 상기 집전체(11c)의 양 면에 활물질이 코팅되어 코팅부(11b)를 형성하며, 상기 강성 보강부(15)를 이루도록 집전체(11c)의 선단이 접어진 쪽 측면에 코팅되는 활물질은 상기 강성 보강부(15)의 내측 끝단까지 코팅된 구조로 되어 있다. 즉, 강성 보강부(15)의 내측 끝단과 코팅부(11c) 끝단이 서로 맞닿은 구조로 되어 있다.4B illustrates another embodiment of the secondary battery pole plate according to this embodiment. In this embodiment, the positive electrode plate 11 is in a state where the front end side of the current collector 11c is folded and the front end side is in surface contact with one side of the current collector. In this state, the active material is coated on both sides of the current collector 11c to form a coating part 11b, and the current collector 11c forms the rigid reinforcement part 15. The active material is coated on the side of the folded side of the stiffening reinforcement portion 15 has a structure coated to the inner end. In other words, the inner end of the rigid reinforcement part 15 and the end of the coating part 11c are in contact with each other.

이러한 구조는 극판(11)의 두께 차이를 보상할 수 있는 잇점을 제공한다. 즉 , 강성 보강부(15)가 형성된 영역에서는 다른 영역보다 집전체(11b)의 두께가 두껍게 되는 데, 강성 보강부(15)가 형성된 영역에서는 활물질이 코팅되지 않아 활물질의 두께만큼 다른 영역보다 그 두께를 줄일 수 있어서 강성 보강부(15)와 다른 영역간의 두께를 균일하게 맞출 수 있게 되는 것이다.This structure provides an advantage that can compensate for the difference in thickness of the electrode plate (11). That is, in the region where the rigid reinforcing portion 15 is formed, the thickness of the current collector 11b is thicker than the other regions. In the region where the rigid reinforcing portion 15 is formed, the active material is not coated, so that the thickness of the current collector 11b is higher than that of other regions. Since the thickness can be reduced, the thickness between the rigid reinforcement 15 and the other region can be uniformly matched.

상기와 같이 강성 보강부(15)에 의해 극판의 선단 강도가 확보되어 언급한 바와 같이 극판(11)을 권취할 때, 극판 최초 선단의 구겨짐을 방지할 수 있게 되는 것이다.As described above, when the tip plate of the pole plate is secured by the rigid reinforcing portion 15 and the coil plate 11 is wound as mentioned above, it is possible to prevent the first tip of the pole plate from being wrinkled.

또한, 상기한 구조이외에 본 이차 전지의 또다른 실시예에 따르면 도 4c에 도시된 바와 같이 양극판(11)은 집전체(11c) 선단이 접어져 집전체(11b)의 일 측면에 선단 측면이 면접촉되는 상태로 접하여 강성 보강부(15)를 이루고, 이 강성 보강부(15)를 포함하는 집전체의 양 면에 활물질이 코팅되어 코팅부(11c)가 형성된 구조로 되어 있다.In addition, according to another embodiment of the secondary battery in addition to the above-described structure, as shown in FIG. 4C, the positive electrode plate 11 has the front end face of the current collector 11 c folded to face the front end face 11 b of the current collector 11 b. In contact with each other to form a rigid reinforcement portion 15, the active material is coated on both sides of the current collector including the rigid reinforcement portion 15 has a structure in which the coating portion (11c) is formed.

여기서 상기 구조 이외에도 다양한 실시예가 적용될 수 있으며, 강성 보강부(15)가 집전체의 선단이 접혀져 형성되어야 함을 제외하고 강성 보강부(15)의 구조에 대해서는 특별히 한정되지 않는다.In addition to the above structure, various embodiments may be applied, and the structure of the rigid reinforcement part 15 is not particularly limited except that the rigid reinforcement part 15 is formed by folding the tip of the current collector.

한편, 상기한 강성 보강부(15)의 작용을 좀더 상세하게 설명하면, 전극군(10)을 코어(14)에 젤리롤 형태로 감는 과정에서 극판(11,12) 선단의 구겨짐을 방지하기 위하여 먼저, 양극판(11)과 음극판(12)의 집전체 선단을 접어 강성 보강부(15)를 형성시킨다.On the other hand, to explain in more detail the action of the rigid reinforcing portion 15, in order to prevent the crumpling of the tip of the pole plates (11, 12) in the process of winding the electrode group 10 in the jelly roll form on the core 14 First, the front end portions of the current collectors of the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12 are folded to form the rigid reinforcement part 15.

이 상태에서 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터(13)를 적층하여 코어(14)로 진행시키게 되면, 코어(14)와 코어에 접하여 상기 전극군을 감기 위한 권취롤(도시되지 않음) 사이로 전극군이 진입되고 이때 상기 전극군을 이루는 각 극판의 선단이 코어 및 권취롤과 충돌된다.In this state, when the separator 13 is laminated between the positive electrode plate and the negative electrode plate and proceeds to the core 14, the electrode group enters between the core 14 and the winding roll (not shown) in contact with the core to wind the electrode group. At this time, the tip of each electrode plate constituting the electrode group is collided with the core and the take-up roll.

여기서 상기 각 극판의 선단에는 언급한 바와 같이 강성 보강부(15)가 형성되어 있어서 극판(11,12) 자체의 강성이 어느정도 확보된 상태로 극판의 선단은 코어와 권취롤 사이로 진입하는 과정에서 구겨짐 등의 전극 변형이 방지되어 코어에 바르게 권취될 수 있는 것이다.Here, as mentioned above, the front end of each of the pole plates is formed with a rigid reinforcing portion 15, so that the tip of the pole plate is bent in the process of entering between the core and the take-up roll with a certain degree of rigidity of the pole plates 11 and 12 itself. Electrode deformation such as can be prevented and can be correctly wound on the core.

이상과 같은 본 발명의 이차전지는, 고출력/대용량을 요구받는 HEV용 전지로서 효과적으로 사용될 수 있으나, 반드시 그 용도가 HEV용으로만 한정되는 것은 아니다.As described above, the secondary battery of the present invention can be effectively used as a battery for HEV requiring high output / large capacity, but the use thereof is not necessarily limited to HEV.

아울러, 본 실시예에서는 상기 강성 보강부가 양극판, 음극판 모두에 부착된 구조로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이 구조에 한하는 것은 아니고, 양극판, 음극판 중 적어도 어느 하나의 극판에 형성되는 경우에도 적용될 수 있다.In addition, in the present embodiment, the rigid reinforcing portion has been described as a structure attached to both the positive electrode plate and the negative electrode plate, but the present invention is not necessarily limited to this structure, and may be applied to the case formed on at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate. have.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to

이와 같이 본 실시예에 따르면, 전극군을 코어에 감는 과정에서 극판의 선단이 변형되는 것을 방지하여 계면 균일성을 높일 수 있고, 이에 따라 제품의 신뢰성 을 높일 수 있게 된다.As described above, according to the present embodiment, the front end of the electrode plate is prevented from being deformed while the electrode group is wound around the core, thereby increasing the interface uniformity, thereby increasing the reliability of the product.

Claims (13)

세퍼레이터와 이 세퍼레이터 양면에 배치되는 양극판과 음극판을 포함하는 전극군과,An electrode group including a separator and a positive electrode plate and a negative electrode plate disposed on both sides of the separator, 상기 전극군이 내장되는 케이스,A case in which the electrode group is built in, 상기 케이스와 결합되어 이를 밀폐하며 상기 전극군과 연결되는 단자가 결합되는 캡 조립체,A cap assembly coupled to the case to seal the cap and coupled to a terminal connected to the electrode group; 상기 양극판 및 음극판 중 적어도 어느 하나의 극판의 선단이 접혀져 형성되는 강성 보강부를 포함하고,A rigid reinforcement part formed by folding a tip of at least one of the positive electrode plates and the negative electrode plates, 상기 강성 보강부는 극판을 이루는 집전체 선단이 접혀져 형성되는 이차 전지.The rigid reinforcing part of the secondary battery is formed by folding the tip of the current collector constituting the pole plate. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 강성 보강부는 양극판에 형성되는 이차 전지.The secondary battery of claim 1, wherein the rigid reinforcement part is formed on a positive electrode plate. 제 1 항에 있어서, 상기 강성 보강부는 음극판에 형성되는 이차 전지.The secondary battery of claim 1, wherein the rigid reinforcement part is formed on a negative electrode plate. 제 1 항에 있어서, 상기 강성 보강부는 전극군을 감는 코어에 접하는 극판의 최초 선단에 형성되는 이차 전지.The secondary battery of claim 1, wherein the rigid reinforcing portion is formed at an initial end of the electrode plate in contact with a core around the electrode group. 제 1 항에 있어서, 상기 강성 보강부는 극판을 이루는 집전체가 상기 집전체에 활물질이 코팅된 코팅부 위로 접혀져 형성되는 이차 전지. The secondary battery of claim 1, wherein the rigid reinforcing portion is formed by folding a current collector forming a pole plate over a coating portion coated with an active material on the current collector. 제 1 항에 있어서, 상기 강성 보강부는 집전체의 선단이 접혀져 집전체의 일 측면과 면접촉되어 이루어지고, 상기 집전체에 코팅되는 활물질은 상기 강성 보강부의 내측 끝단까지 코팅되어 코팅부를 이루는 이차 전지.The secondary battery of claim 1, wherein the rigid reinforcing part is folded in contact with one side of the current collector by folding a tip of a current collector, and the active material coated on the current collector is coated to an inner end of the rigid reinforcing part to form a coating part. . 제 1 항에 있어서, 상기 강성 보강부는 집전체의 선단이 접혀져 집전체의 일측면과 면접촉되어 이루어지고, 상기 집전체에 코팅되는 활물질은 상기 강성 보강부 외측으로 코팅되어 코팅부를 이루는 이차 전지.The secondary battery of claim 1, wherein the rigid reinforcing part is folded in front of a current collector to be in surface contact with one side of the current collector, and the active material coated on the current collector is coated outside the rigid reinforcing part to form a coating part. 제 1 항에 있어서, 상기 이차 전지는 모터 구동용인 이차 전지.The secondary battery of claim 1, wherein the secondary battery is for driving a motor. 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 감겨져 형성된 전극군과,An electrode group formed by winding a positive electrode plate and a negative electrode plate with a separator interposed therebetween, 상기 각 극판에 활물질이 도포되어 형성되는 코팅부,A coating part formed by coating an active material on each of the electrode plates; 상기 각 극판의 길이방향을 따라 일측 단부에 활물질을 도포하지 않고 형성한 무지부,Plain part formed without applying an active material to one end along the longitudinal direction of each pole plate, 상기 양극판 및 음극판 중 적어도 어느 한 극판의 선단이 접혀져 형성되는 강성 보강부를 포함하고, A rigid reinforcement part formed by folding a tip of at least one of the positive electrode plates and the negative electrode plates, 상기 강성 보강부는 극판을 이루는 집전체 선단이 접혀져 형성되는 이차 전지의 전극 조립체.The rigid reinforcement portion of the secondary battery electrode assembly is formed by folding the tip of the current collector constituting the pole plate. 제 10 항에 있어서, 상기 강성 보강부는 극판을 이루는 집전체가 상기 집전체에 활물질이 코팅된 코팅부 위로 접혀져 형성되는 이차 전지의 전극 조립체. The electrode assembly of claim 10, wherein the rigid reinforcing portion is formed by folding a current collector forming a pole plate over a coating portion coated with an active material on the current collector. 제 10 항에 있어서, 상기 강성 보강부는 집전체의 선단이 접혀져 집전체의 일 측면과 면접촉되어 이루어지고, 상기 집전체에 코팅되는 활물질은 상기 강성 보강부의 내측 끝단까지 코팅되어 코팅부를 이루는 이차 전지의 전극 조립체.The secondary battery of claim 10, wherein the rigid reinforcing part is folded in contact with one side of the current collector by folding a tip of a current collector, and the active material coated on the current collector is coated to an inner end of the rigid reinforcing part to form a coating part. Electrode assembly. 제 10 항에 있어서, 상기 강성 보강부는 집전체의 선단이 접혀져 집전체의 일측면과 면접촉되어 이루어지고, 상기 집전체에 코팅되는 활물질은 상기 강성 보강부 외측으로 코팅되어 코팅부를 이루는 이차 전지의 전극 조립체.The secondary battery of claim 10, wherein the rigid reinforcing part is folded in contact with one side of the current collector by folding the tip of the current collector, and the active material coated on the current collector is coated outside the rigid reinforcing part to form a coating part. Electrode assembly.
KR1020050019038A 2004-06-23 2005-03-08 Secondary battery and electrodes assembly using the same KR100648702B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050019038A KR100648702B1 (en) 2005-03-08 2005-03-08 Secondary battery and electrodes assembly using the same
US11/165,828 US20060008702A1 (en) 2004-06-23 2005-06-23 Secondary battery
JP2005183940A JP2006012835A (en) 2004-06-23 2005-06-23 Secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050019038A KR100648702B1 (en) 2005-03-08 2005-03-08 Secondary battery and electrodes assembly using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060097987A KR20060097987A (en) 2006-09-18
KR100648702B1 true KR100648702B1 (en) 2006-11-23

Family

ID=37629509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050019038A KR100648702B1 (en) 2004-06-23 2005-03-08 Secondary battery and electrodes assembly using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100648702B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102270867B1 (en) 2017-12-07 2021-07-01 주식회사 엘지에너지솔루션 Electrode, method for manufacturing the same, electrode assembly and secondary battery
EP3605697A1 (en) * 2018-07-31 2020-02-05 VARTA Microbattery GmbH Method for producing an electrode separator coil, electrode separator coil and button cell comprising such a coil
KR20200134533A (en) * 2019-05-22 2020-12-02 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09213361A (en) * 1996-01-30 1997-08-15 Furukawa Battery Co Ltd:The Manufacture of spiral plate group
JPH10162859A (en) * 1996-11-28 1998-06-19 Fuji Elelctrochem Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
KR100322100B1 (en) 1999-12-08 2002-02-06 김순택 Sealed battery
JP2004356085A (en) 2003-05-26 2004-12-16 Samsung Sdi Co Ltd Jelly roll type electrode assembly and secondary battery adopting this
KR20050121905A (en) * 2004-06-23 2005-12-28 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery and electrodes assembly using the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09213361A (en) * 1996-01-30 1997-08-15 Furukawa Battery Co Ltd:The Manufacture of spiral plate group
JPH10162859A (en) * 1996-11-28 1998-06-19 Fuji Elelctrochem Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
KR100322100B1 (en) 1999-12-08 2002-02-06 김순택 Sealed battery
JP2004356085A (en) 2003-05-26 2004-12-16 Samsung Sdi Co Ltd Jelly roll type electrode assembly and secondary battery adopting this
KR20050121905A (en) * 2004-06-23 2005-12-28 삼성에스디아이 주식회사 Secondary battery and electrodes assembly using the same

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
09213361
10162859
1020050121905

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060097987A (en) 2006-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100627313B1 (en) Secondary battery
KR100637443B1 (en) Secondary battery and terminal assembly using the same
KR100627374B1 (en) Secondary battery
KR100599752B1 (en) Secondary battery and electrodes assembly using the same
US20060008702A1 (en) Secondary battery
KR101023103B1 (en) Rechargeable battery
US20050221178A1 (en) Electrode package and secondary battery using the same
JP2005332820A (en) Secondary battery with electrode assembly
US9263761B2 (en) Electrode assembly and rechargeable battery having the same
US20060068273A1 (en) Cap assembly having a vent plate and rechargeable battery with same
US20050118499A1 (en) Secondary battery
KR100612236B1 (en) Secondary battery and electrodes assembly
KR100599750B1 (en) Secondary battery and electrodes assembly using the same
KR100648702B1 (en) Secondary battery and electrodes assembly using the same
KR102405345B1 (en) Unit cell and manufacturing method thereof
KR100684786B1 (en) Secondary battery and electrodes assembly using the same
KR100599797B1 (en) Secondary battery and electrodes assembly using the same
KR100627296B1 (en) Secondary battery and terminal assembly using the same
KR100669386B1 (en) Secondary battery
KR100599691B1 (en) Secondary battery and electrodes assembly
KR20060095224A (en) Secondary battery
EP4243163A1 (en) Secondary battery
KR100612396B1 (en) Secondary battery
KR20220034533A (en) Secondary battery and device including the same
KR100578815B1 (en) Secondary battery and cap assembly

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121022

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131024

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141023

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151020

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161028

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171019

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181025

Year of fee payment: 13