KR100670482B1 - Jelly-roll electrode assembly and the secondary batter employing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차전지의 젤리롤 전극 조립체 및 이를 채용한 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전극 조립체의 풀림방지 및 보호를 위해 사용되는 테이프의 접착부를 축소하여, 전해액 주입시 전해액 함침 수준을 높여 용량을 증가시키고, 전극 젤리롤의 수명특성을 높일 수 있는 젤리롤 전극 조립체 및 이를 채용한 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a jelly roll electrode assembly of a secondary battery and a secondary battery employing the same, and more specifically, to reduce the adhesive portion of the tape used for preventing the protection and loosening of the electrode assembly, to increase the electrolyte impregnation level during the injection of the electrolyte It relates to a jelly roll electrode assembly and a secondary battery employing the same that can increase the capacity and increase the life characteristics of the electrode jelly roll.

Description

젤리롤 전극 조립체와 이를 채용하는 이차전지{Jelly-roll electrode assembly and the secondary batter employing the same}Jelly-roll electrode assembly and the secondary batter employing the same

도 1은 종래의 마감 테이프가 부착된 이차전지의 젤리롤 전극 조립체가 수납되어 이차전지를 형성하는 것을 개략적으로 도시한 도면이고,FIG. 1 is a view schematically illustrating a jelly roll electrode assembly of a secondary battery having a conventional finishing tape attached thereto to form a secondary battery.

도 2a는 종래의 보호 테이프와 종래의 보호테이프를 젤리롤 전극 조립체에 부착한 것을 개략적으로 도시한 도면이고, FIG. 2A is a view schematically illustrating a conventional protective tape and a conventional protective tape attached to a jelly roll electrode assembly. FIG.

도 2b는 종래의 보호테이프가 부착된 젤리롤 전극 조립체를 도시한 도면이고,Figure 2b is a view showing a conventional jelly roll electrode assembly with a protective tape,

도 3a는 본 발명에 따른 보호테이프와 본 발명에 따른 보호테이프를 젤리롤 전극 조립체에 부착한 것을 개략적으로 도시한 도면이고,FIG. 3A is a view schematically illustrating a protective tape according to the present invention and a protective tape according to the present invention attached to a jelly roll electrode assembly. FIG.

도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 마감 테이프가 부착된 젤리롤 전극 조립체를 개략적으로 도시한 도면이고,3B is a view schematically showing a jellyroll electrode assembly having a finishing tape attached according to an embodiment of the present invention;

도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따라 마감테이프 및 보호테이프가 부착된 젤리롤 전극 조립체를 개략적으로 도시한 도면이고,3C is a view schematically illustrating a jelly roll electrode assembly to which a finishing tape and a protective tape are attached according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 젤리롤 전극 조립체가 케이스 및 캡 조립체에 수납되어 이차전지를 형성하는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.4 is a view schematically illustrating that a jelly roll electrode assembly according to the present invention is accommodated in a case and a cap assembly to form a secondary battery.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1,3: 이차전지 11,21,31: 젤리롤 전극 조립체1,3: secondary battery 11, 21, 31: jelly roll electrode assembly

12,32: 케이스 13,33: 캡 조립체12,32 case 13,33 cap assembly

111,211,311: 전극 젤리롤 112,312: 마감 테이프111,211,311: electrode jelly roll 112,312: finishing tape

313: 접착제 214, 314: 보호테이프313: adhesive 214, 314: protective tape

본 발명은 이차전지의 젤리롤 전극 조립체 및 이를 채용한 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전극 조립체의 풀림방지 및 보호를 위해 사용되는 테이프의 접착부를 축소하여, 전해액 주입시 전해액 함침 수준을 높여 용량을 증가시키고, 케이스 내 흔들림을 방지할 수 있는 전극 조립체 및 이를 채용하여 수명 특성이 개선된 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a jelly roll electrode assembly of a secondary battery and a secondary battery employing the same, and more specifically, to reduce the adhesive portion of the tape used for preventing the protection and loosening of the electrode assembly, to increase the electrolyte impregnation level during the injection of the electrolyte The present invention relates to an electrode assembly capable of increasing capacity and preventing shaking in a case, and a secondary battery having improved life characteristics by employing the same.

소형 전자기기의 전원으로서 각종의 전지가 이용되고 있는데, 휴대전화, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 전원으로는, 소형이면서 대용량인 밀폐형 전지인 리튬 이온 이차전지 등의 전해액을 사용하는 전지가 많이 이용되고 있다. 이러한 전해액 전지로는 원통형, 각형 구조를 갖는 것이 이용되고 있다.As a power source for small electronic devices, various batteries are used. As a power source for mobile phones, notebook computers, camcorders, and the like, batteries using electrolytes such as lithium ion secondary batteries, which are small and large-capacity sealed batteries, are frequently used. . As such electrolyte solution batteries, those having a cylindrical and rectangular structure are used.

소형의 전자기기의 전원으로 이용되고 있는 리튬 이온 전지에서는 양극 집전체 및 음극 집전체 각각에 활성물질을 도포한 후에, 그 사이에 세퍼레이터를 적층하여 젤리롤(jelly-roll) 전극 조립체를 전지 케이스 내에 수납하고 전해액을 주입하여 밀폐한 것이 이용되고 있다.In a lithium ion battery used as a power source for a small electronic device, an active material is applied to each of a positive electrode collector and a negative electrode collector, and then a separator is laminated therebetween to insert a jelly-roll electrode assembly into the battery case. It is used that is stored and sealed by injecting electrolyte solution.

이러한 전지에는 젤리롤을 원통형 전지 케이스 내에 수납한 원통형 전지와 사각형의 전지 케이스 내에 수납한 사각형 전지가 이용되고 있지만, 주로 직사각형 형상의 전지 수압부를 갖는 소형, 박형의 기기에서는 사각형 전지가 널리 이용되고 있다.As such a battery, a cylindrical battery in which jelly rolls are stored in a cylindrical battery case and a square battery in a rectangular battery case are used. However, rectangular batteries are widely used in small and thin devices mainly having a rectangular battery pressure receiving unit. .

사각형 전지에서 젤리롤을 전지 케이스 내에 수납하기 위해서는 젤리롤을 권취한 후에 젤리롤의 외면을 감싸도록 부착하는 마감 테이프로 고정하고 이를 압착하는데, 이는 젤리롤 전극 조립체를 케이스 내로 삽입시 전지 요소가 죽순 형상으로 풀리거나 전지 캔의 내면과의 마찰력에 의해 수용이 곤란해 지거나, 전지 요소가 손상되는 것을 방지하려는 목적이다. 이러한 내용이 공개특허공보 제2001-0051959호 '비수전해액 이차전지'에 개시되어 있다. In the rectangular battery, to store the jelly roll in the battery case, the jelly roll is wound, and then fixed with a finishing tape that wraps around the outer surface of the jelly roll, and then presses it, which is a battery element when the jelly roll electrode assembly is inserted into the case. The purpose is to prevent loosening in shape, difficulty in accommodating by friction force with the inner surface of the battery can, or damage to the battery element. Such contents are disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2001-0051959 'Non-Aqueous Electrolyte Secondary Battery'.

도 1은 종래의 마감 테이프가 부착된 이차전지의 젤리롤 전극 조립체가 수납되어 이차전지를 형성하는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view schematically illustrating a jelly roll electrode assembly of a secondary battery having a conventional finishing tape attached thereto to form a secondary battery.

도면을 참조하면, 통상의 젤리롤 타입의 사각형 모양의 이차전지(1)는 젤리롤 전극 조립체(11)를 사각형 단면을 갖는 케이스(12)에 수납하고, 상기 케이스(12) 내에 전해액을 넣은 후에, 상기 케이스의 입구에 전극 단자가 형성되어 있는 캡 조립체(13)를 결합하여 이루어진다.Referring to the drawings, the conventional jelly roll type rectangular battery 1 has a jelly roll electrode assembly 11 in a case 12 having a rectangular cross section, and after the electrolyte is put into the case 12 The cap assembly 13 is formed by coupling an electrode terminal to an inlet of the case.

이때, 상기 젤리롤 전극 조립체(11)는 활성물질이 도포된 양극판 및 음극판과 그 사이에 게재되는 세퍼레이터가 적층되고 이들을 권취하여 전극 젤리롤(111)을 형성하고, 상기 전극 젤리롤(111) 전체의 외면을 감싸도록 마감 테이프(112)를 부착하고, 상기 마감 테이프가 부착된 상기 전극 젤리롤(111)을 압착하여 형성된 다. At this time, the jelly roll electrode assembly 11 is a positive electrode plate and a negative electrode plate coated with an active material and a separator placed therebetween is stacked and wound to form an electrode jelly roll 111, the electrode jelly roll 111 as a whole Attaching the finishing tape 112 to surround the outer surface of the, is formed by pressing the electrode jelly roll 111 is attached to the finishing tape.

하지만, 종래의 젤리롤 전극 조립체는 전극 젤리롤을 권취한 후에 전극 젤리롤 전체의 외면을 감싸도록 마감 테이프를 부착한 후에 압착하므로, 케이스 내에 수납되는 전극 젤리롤이 딱딱한 상태를 유지하게 된다. 따라서, 전해액 주입시 전해액 함침 수준이 낮아지고, 전지 내부의 흔들림이 커지며, 이차전지의 수명 특성이 나빠질 수 있다.However, since the conventional jelly roll electrode assembly is wound after the electrode jelly roll is wound, after attaching a finishing tape to cover the entire outer surface of the electrode jelly roll, the electrode jelly roll accommodated in the case is maintained in a hard state. Therefore, when the electrolyte is injected, the electrolyte impregnation level is low, the shaking inside the battery is increased, and the lifespan characteristics of the secondary battery may be deteriorated.

따라서, 이를 개선하고자, 특허공개 제2004-0042375호에서는 케이스 내부에서 마감 테이프가 전해액에 녹아 젤리롤이 풀어지는 이차전지의 젤리롤 전극 조립체를 개시하고 있다. Therefore, in order to improve this, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2004-0042375 discloses a jelly roll electrode assembly of a secondary battery in which a finishing tape is melted in an electrolyte solution to release jelly rolls.

그러나, 케이스 내에서 젤리롤이 풀어지는 경우, 전지의 수납 전에는 젤리롤 전극 조립체의 풀림을 방지하나, 케이스 내에서는 젤리롤이 풀어짐에 따라 전지의 반복되는 충방전에 의해 전극 젤리롤이 변형되어 결국에는 리튬 금속이 석출하게 되어 전지가 열화되는 문제가 발생하게 된다. However, when the jelly roll is released in the case, the jelly roll electrode assembly is prevented from being released before the battery is stored, but as the jelly roll is released in the case, the electrode jelly roll is deformed by repeated charging and discharging of the battery. There is a problem that the lithium metal precipitates due to the deterioration of the battery.

따라서, 젤리롤 전극 조립체의 풀림을 방지하고, 전극 젤리롤이 케이스 주입구를 통에 케이스에 삽입될 때, 전지의 케이스로 사용되는 금속 내면과 슬라이딩성을 개선하여, 삽입을 용이하게 함과 동시에 상기 젤리롤의 권취가 전지 내면과의 마찰 등에 의해 죽순 형상으로 변형되는 것을 방지 하기 위하여, 마감 테이프 및 보호 테이프를 사용하면서도, 마감 테이프나 보호 테이프 사용에 의해 케이스 내에 수납된 젤리롤의 딱딱한 상태가 유지되어, 전해액 주입시 전해액 함침 수준이 낮아지고, 젤리롤 전극 조립체의 수명 특성이 나빠지는 것을 방지할 필요성이 있다. Therefore, the loosening of the jelly roll electrode assembly is prevented, and when the electrode jelly roll is inserted into the case through the case inlet, the sliding property is improved with the metal inner surface used as the case of the battery, thereby facilitating the insertion and at the same time. In order to prevent the winding of the jelly roll into a bamboo shoot shape due to friction with the battery inner surface, while the finishing tape and the protective tape are used, the hard state of the jelly roll stored in the case is maintained by using the finishing tape or the protective tape. Therefore, there is a need to prevent the electrolyte impregnation level during electrolyte injection to be lowered and to deteriorate the life characteristics of the jellyroll electrode assembly.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 첫 번째 목적은 젤리롤 전극 조립체 수납시 젤리롤의 풀림을 방지하고, 전지 케이스로 사용되는 금속 내면과의 슬라이딩성을 개선하고, 전지의 구성 요소가 손상되는 것을 방지할 수 있으면서도, 전지 내에 수납된 후에는 케이스 내부 공간을 여유 있게 차지하고, 전해액 주입시 함침 수준이 높아지고, 젤리롤의 상태를 유지하여 용량을 증가시킬 수 있는 젤리롤 전극 조립체를 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems, the first object of the present invention is to prevent the release of the jelly roll when storing the jelly roll electrode assembly, to improve the sliding property with the metal inner surface used as a battery case, the battery Jelly roll electrode that can prevent the component of the damage, but occupies a large amount of space inside the case after being stored in the battery, the impregnation level during the injection of the electrolyte is increased, the capacity of the jelly roll can be maintained to increase the capacity It is to provide an assembly.

본 발명의 두 번째 목적은 본 발명에 따른 젤리롤 전극 조립체를 채용하여 전지의 조립과정에서 전해액의 함침 수준이 높아짐에 따라 용량이 증가되고, 전지 내에서 젤리롤의 상태를 변형없이 유지함으로써, 수명특성이 개선된 이차전지를 제공하는 것이다. The second object of the present invention is to increase the capacity as the level of impregnation of the electrolyte in the assembly process of the battery by adopting the jelly roll electrode assembly according to the present invention, by maintaining the state of the jelly roll in the battery without deformation, life It is to provide a secondary battery with improved characteristics.

본 발명의 첫번째 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은In order to achieve the first object of the present invention, the present invention

양극판, 세퍼레이터, 음극판이 차례로 권취되어 형성되는 전극 젤리롤; 및An electrode jelly roll in which a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate are sequentially wound; And

일부에만 접착제가 도포된 테이프를 사용하는 젤리롤 전극 조립체를 제공한다.Provided is a jellyroll electrode assembly using tape coated with adhesive only in part.

여기서 접착제는 점착제 및 접착제 모두를 의미한다.Adhesive here means both an adhesive and an adhesive.

본 발명은 일부에만 접착제가 도포된 테이프는 젤리롤의 풀림을 방지하기 위한 마감테이프일 수 있으며, 상기 마감테이프는 상기 전극 젤리롤의 권취가 끝나는 권취 종단선을 따라 부착된다. 상기 일부에만 접착제가 도포된 테이프는 전지 소자의 보호와 캔 내로 삽입시 슬라이딩성을 좋게하기 위한 보호테이프일 수 있으며, 상기 보호테이프는 전극 젤리롤의 외면의 하단부를 감싸도록 부착된다. 즉, 상기 테이프는 마감테이프 및 보호테이프 모두에 적용될 수 있다. According to the present invention, only a part of the tape coated with adhesive may be a finishing tape for preventing loosening of the jelly roll, and the finishing tape is attached along a winding end line where the winding of the electrode jelly roll is finished. The tape coated only with a part of the adhesive may be a protective tape for improving protection of the battery element and sliding property when inserted into the can, and the protective tape is attached to surround the lower end of the outer surface of the electrode jelly roll. That is, the tape can be applied to both the finishing tape and the protective tape.

상기 접착제가 도포되는 범위는, 접착제가 도포되지 않은 부분은 전해액 주입을 할 수 있는 공간 확보를 위해 가능한 최대로 확보하면서, 접착성 떨어져서 젤리롤의 풀림을 방지할 수 있는 최소한의 범위 이상인 것으로 결정하는 것이 바람직하다. 이의 범위는 전극 젤리롤의 넓이 등에 따라 변화될 수 있다. 일반적으로 테이프 중심으로부터 7~15mm 의 도포 범위를 갖는 것이 바람직하다. The range in which the adhesive is applied is determined to be greater than the minimum range that can prevent the release of the jelly roll due to the adhesive fall while securing the maximum as much as possible to secure the space for the injection of the electrolyte. It is preferable. The range thereof may vary depending on the width of the electrode jelly roll and the like. In general, it is preferable to have an application range of 7 to 15 mm from the tape center.

상기 테이프는 수지로 된 시트에 접착제가 도포된 것이다. 상기 테이프는 종래부터 사용되는 폴리이미드, 폴리프로필렌을 기본재료로 하여, 일부만에 점착성을 갖는 점착 테이프를 이용할 수 있다. 상기 테이프는 두께가 0.01~0.1mm 인 것을 사용한다.The tape is an adhesive applied to a resin sheet. The said tape can use the adhesive tape which has adhesiveness only in a part using polyimide and polypropylene conventionally used as a base material. The tape uses a thickness of 0.01 ~ 0.1mm.

본 발명의 두 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 In order to achieve the second object of the present invention, the present invention

양극판, 세퍼레이터,음극판이 차례로 권취되어 형성된 젤리롤 전극 조립체; 상기 전지부가 수용되는 공간을 제공하는 케이스; 및 상기 케이스의 상부에 결합되는 캡조립체를 포함하는 이차전지에 있어서,A jelly roll electrode assembly formed by winding a cathode plate, a separator, and a cathode plate in turn; A case providing a space in which the battery unit is accommodated; In the secondary battery comprising a cap assembly coupled to the upper portion of the case,

상기 젤리롤 전극 조립체가 본 발명에 따라 일부에만 접착제가 도포된 테이프를 이용하여 제조된 젤리롤 전극 조립체인 것을 특징으로 하는 이차전지를 제공한다. According to the present invention, the jelly roll electrode assembly provides a secondary battery, wherein the jelly roll electrode assembly is manufactured using a tape coated only with a portion of the adhesive.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in more detail.

도 2a는 종래의 방법에 따라 테이프 전면에 접착제가 도포된 보호테이프(214)가 전극 젤리롤(211)에 부착되는 형태를 개략적으로 나타낸 것이며, 도 2b는 종래 방법에 따라 보호테이프(214)가 부착된 전극 조립체를 개략적으로 나타낸 것이다.Figure 2a schematically shows a form in which the protective tape 214, the adhesive is applied to the front surface of the tape is attached to the electrode jelly roll 211 according to the conventional method, Figure 2b is a protective tape 214 according to the conventional method The attached electrode assembly is shown schematically.

도 3a은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 테이프에 일부에만 접착제(313)이 도포되어 형성된 보호테이프(312)가 전극 젤리롤에 부착되는 형태를 개략적으로 나타낸 것이며, 도 3b는 본 발명에 따라 일부에만 접착제(313)이 도포된 마감테이프(312)가 전극 젤리롤(311)에 부착된 것을 개략적으로 나타낸 것이고, 도3c는 접착제(313)가 도포된 마감테이프(312) 및 보호테이프(314)가 전극 젤리롤(311)에 부착되어 형성된 젤리롤 전극 조립체(31)를 개략적으로 나타낸 것이다. Figure 3a schematically shows a form in which a protective tape 312 formed by applying an adhesive 313 to only a portion of the tape is attached to the electrode jelly roll in accordance with a preferred embodiment of the present invention, Figure 3b is a part according to the present invention The finishing tape 312 coated only with the adhesive 313 is schematically shown attached to the electrode jelly roll 311, and FIG. 3C shows the finishing tape 312 and the protective tape 314 coated with the adhesive 313. 2 schematically shows a jelly roll electrode assembly 31 formed by being attached to the electrode jelly roll 311.

도면을 참조하면, 본 발명은 다양한 형태의 이차전지에 적용될 수 있으나, 본 실시예의 경우 리튬 이온의 이동에 의해 충, 방전을 일으키는 젤리롤 타입의 각형 이차전지에 대하여 설명하기로 한다.Referring to the drawings, the present invention may be applied to various types of secondary batteries. In the present embodiment, a jellyroll type rectangular secondary battery that causes charging and discharging by the movement of lithium ions will be described.

도 4를 참조하면, 이차전지의 젤리롤 전극 조립체(31)는 전극 젤리롤(311)과 마감테이프(312), 보호테이프(314)를 구비하여 이루어진다. 이때, 상기 전극 젤리롤(311)은 양극판(35), 세퍼레이터(34), 음극판(33)이 차례로 권취되어 형성되고, 상기 마감테이프(312)는 상기 전극 젤리롤(311)의 외면에 부착되어 상기 전극 젤리롤(311)을 고정하며, 상기 보호테이프(314)는 상기 전극 젤리롤(311)의 외면의 하 단부를 감싸도록 부착되어 전극 조립체의 내부 소자들을 보호하고, 케이스(32)에 삽입시 슬라이딩성을 좋게 한다. Referring to FIG. 4, the jelly roll electrode assembly 31 of the secondary battery includes an electrode jelly roll 311, a finishing tape 312, and a protective tape 314. In this case, the electrode jelly roll 311 is formed by winding the positive electrode plate 35, the separator 34, and the negative electrode plate 33 in turn, and the finishing tape 312 is attached to an outer surface of the electrode jelly roll 311. Fixing the electrode jelly roll 311, the protective tape 314 is attached to surround the lower end of the outer surface of the electrode jelly roll 311 to protect the internal elements of the electrode assembly, inserted into the case 32 Good sliding performance.

상기 전극 젤리롤(311)은 양극판(35) 및 음극판(33)과 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 세퍼레이터(34)가 개재되도록 권취하여 이루어지는데, 상기 양극판과 음극판은 이차전지의 종류에 따라 다소 차이가 있지만 통상적으로 금속 기재에 활성물질을 도포 및 충전하고 이를 건조, 롤 프레스 및 절단하여 형성하고 있다. 이때 상기 활성물질로는 양극판에는 리튬-전이금속 산화물이 사용되고, 음극판에는 탄소 및 탄소 복합체가 사용된다. The electrode jelly roll 311 is formed by winding a separator 34 between the positive electrode plate 35 and the negative electrode plate 33 and the positive electrode plate and the negative electrode plate, and the positive electrode plate and the negative electrode plate differ slightly depending on the type of the secondary battery. However, it is usually formed by applying and filling an active material on a metal substrate and drying, roll pressing and cutting the same. In this case, lithium-transition metal oxide is used for the positive electrode plate and carbon and carbon composite are used for the negative electrode plate.

상기 양극판(35) 및 음극판(33)은 그 사이에 세퍼레이터(34)를 개재하고 맨드릴을 이용하여 원형으로 권취한 후에 권취가 끝나는 상기 권취 종단선(3111)을 따라 상기 마감테이프(312)를 도시한 바와 같이 부착하여 상기 전극 젤리롤(311)을 고정한다. 또한 상기 전극 젤리롤(311)을 도시한 바와 같은 형태로 압착하고, 상기 보호테이프(314)를 상기 압착된 전극 젤리롤(311)의 외면의 하단부를 감싸도록 부착하여 케이스(32)에 수납한다.The positive electrode plate 35 and the negative electrode plate 33 show the finishing tape 312 along the winding end line 3111 where the winding ends after winding in a circle using a mandrel between the separator 34. As described above, the electrode jelly roll 311 is fixed. In addition, the electrode jelly roll 311 is pressed into a shape as shown, and the protective tape 314 is attached to cover the lower end of the outer surface of the compressed electrode jelly roll 311 and stored in the case 32. .

이때, 상기 보호테이프(314)는 권취된 상기 전극 젤리롤(311)의 권취가 다시 풀리지 않도록 고정하여 압착시킨 후에 용이하게 케이스(32)에 수납할 수 있도록 하는 것이다.At this time, the protective tape 314 is to be easily accommodated in the case 32 after being fixed by pressing so that the winding of the wound electrode jelly roll 311 is not released again.

또한, 상기 보호테이프(314)는 압착된 상기 전극 젤리롤(311)이 케이스(32) 주입구를 통해 케이스(32)에 삽입될 때, 전지의 케이스로 사용되는 알루미늄, 스테인레스, 니켈 도금 연강 등의 금속 내면과의 슬라이딩성을 개선하여, 삽입을 용이 하게 함과 동시에 상기 전극 젤리롤의 권취가 전지 케이스 내면과의 마찰 등에 의해 죽순형상으로 변형되는 등의 문제점을 해결하는 작용을 한다. In addition, the protective tape 314 is pressed when the electrode jelly roll 311 is inserted into the case 32 through the case 32 injection hole, such as aluminum, stainless, nickel-plated mild steel used as a case of the battery It improves the sliding property with the metal inner surface, facilitates the insertion and at the same time serves to solve the problem of the winding of the electrode jelly roll is transformed into bamboo shoot shape by friction with the inner surface of the battery case.

이때 상기 마감테이프(312)와 보호테이프(314)는 중심으로부터 약 7~15mm 정도로 접착제를 도포하여 일부에만 점착성을 갖고 나머지 부분은 전해액 함습 공간을 확보할 수 있도록 한 것이 바람직하다. 이로 인하여, 접착제의 양도 줄어들어 전지 제작비 감소 효과도 있다. At this time, the finishing tape 312 and the protective tape 314 is preferably applied to the adhesive about 7 ~ 15mm from the center to the adhesiveness only part of the remaining portion to secure the electrolyte solution space. Because of this, the amount of the adhesive is also reduced, there is also a battery manufacturing cost reduction effect.

상기 케이스(32)은 그 내부가 중공인 금속재로 된 각형의 케이스이며, 상기 전극 조립체(311)는 양극판(35)과 세퍼레이터(34), 음극판(33)이 젤리롤형으로 권취되어 있으며, 상기 양극 및 음극판(35)(33)으로부터 양극 및 음극 리드(37)(38)가 각각 인출되어 있다.The case 32 is a rectangular case made of a metal material having a hollow inside thereof, and the electrode assembly 311 has a positive electrode plate 35, a separator 34, and a negative electrode plate 33 wound in a jelly roll shape. The positive and negative lead 37 and 38 are drawn out from the negative electrode plates 35 and 33, respectively.

상기 캡 조립체(33)는 상기 케이스(32)의 상부에 결합되는 캡 플레이트(370)와 상기 캡플레이트(370)에 가스켓(320)을 매개로 하여 삽입되는 음극단자(330)와 상기 캡플레이트(370)의 아랫면에 설치되는 절연플레이트(340)와 상기 절연플레이트(340)의 아랫면에 설치되어 상기 음극단자(330)와 통전되는 단자플레이트(350)를 포함하고 있다. 또한, 상기 캡플레이트(370)에는 케이스(32)의 내부로 전해액이 주입되는 전해액 주입공(371)이 형성되어 있고, 상기 전해액 주입공(371)에는 볼(360)이 밀폐가능하도록 결합되어 있다.The cap assembly 33 includes a cap plate 370 coupled to an upper portion of the case 32 and a negative electrode terminal 330 and the cap plate inserted into the cap plate 370 via a gasket 320. Insulation plate 340 is installed on the lower surface of the 370 and the terminal plate 350 is provided on the lower surface of the insulating plate 340 and the electricity is supplied to the negative electrode terminal 330. In addition, the cap plate 370 is formed with an electrolyte injection hole 371 into which the electrolyte is injected into the case 32, and the ball 360 is coupled to the electrolyte injection hole 371 so as to be hermetically sealed. .

이때, 상기 양극리드(37)는 상기 캡플레이트(370)의 저면에 직접적으로 연결되어 있으며, 상기 음극리드(38)는 상기 단자플레이트(350)를 통하여 음극단자(330)와 전기적으로 연결되어 있다.In this case, the positive lead 37 is directly connected to the bottom surface of the cap plate 370, and the negative lead 38 is electrically connected to the negative electrode terminal 330 through the terminal plate 350. .

상기와 같은 구조를 가지는 각형 리튬이차전지(3)는 상기 케이스(32)의 내부에 젤리롤형의 전극 조립체(311)를 삽입하고, 상기 전극 조립체(311)의 윗면에는 캡조립체(33)을 안착시킨다. 상기 전극 조립체(311)로부터 인출한 양극리드(37)와 음극리드(38)는 마련된 캡조립체(33)의 캡플레이트(370)의 저면과 음극단자(330)에 각각 용접하게 된다. 다음으로, 상기 케이스(32)에 대하여 캡조립체(33)를 심용접(seam welding)하고, 전해액주입공(371)을 통하여 전해액을 주입하게 된다. 상기 전해액주입공(311)은 볼 (360)로서 밀폐하게 된다. 이때, 전해액은 전지 내부의 양극판과 음극판 사이에서 리튬이온이 이동될 수 있도록 주입되는 염을 함유한 유기액체로서, 이와 같은 전해액은 유기용매와 LiPF6, LiBF4, LiClO4 등의 리튬염으로 이루어지는 것이 바람직하다. In the rectangular lithium secondary battery 3 having the structure as described above, a jelly roll type electrode assembly 311 is inserted into the case 32, and a cap assembly 33 is seated on an upper surface of the electrode assembly 311. Let's do it. The positive lead 37 and the negative lead 38 withdrawn from the electrode assembly 311 are welded to the bottom surface of the cap plate 370 of the cap assembly 33 and the negative electrode terminal 330, respectively. Next, the cap assembly 33 is seam welded to the case 32, and the electrolyte is injected through the electrolyte injection hole 371. The electrolyte injection hole 311 is sealed as a ball 360. At this time, the electrolyte is an organic liquid containing a salt to be injected so that the lithium ions can be moved between the positive electrode plate and the negative electrode plate inside the battery, such an electrolyte is composed of an organic solvent and lithium salts such as LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 It is preferable.

이때, 상기 이차전지의 구성 및 작용은 본 발명에 의한 젤리롤 전극 조립체가 적용되는 이차전지의 종류에 따라 다양하게 달라질 수 있으며, 본 발명에 의한 젤리롤 전극 조립체는 본 실시예에서의 이차전지외에 다양한 이차전지에 적용될 수 있을 것이다. At this time, the configuration and operation of the secondary battery may vary in accordance with the type of secondary battery to which the jelly roll electrode assembly according to the present invention is applied, the jelly roll electrode assembly according to the present invention is in addition to the secondary battery in this embodiment It can be applied to various secondary batteries.

본 발명에 의한 이차전지의 젤리롤 전극 조립체는 마감테이프와 보호테이프가 일부에만 점착성을 갖도록 구성됨으로써, 젤리롤의 풀림을 방지하고, 케이스 내로 수납시 슬라이딩성을 좋게하면서도, 점착되지 않은 부분을 통해서는 전해액의 함습을 위한 공간이 확보되어 전해액의 함습이 용이하여, 전해액 주입시 전해액의 함침 수준이 높아질 것이다. The jelly roll electrode assembly of the secondary battery according to the present invention is configured such that the finishing tape and the protective tape have adhesiveness only to a part thereof, thereby preventing loosening of the jelly roll and improving sliding property when storing into the case, but through the non-sticking portion. Since the space for the impregnation of the electrolyte is secured to facilitate the impregnation of the electrolyte, the impregnation level of the electrolyte during the injection of the electrolyte will be increased.

또한, 케이스 내부에서는 젤리롤 전극의 형상을 유지할 수 있어, 충방전이 계속되는 경우에도, 전극롤이 변형되어 결국에는 리튬 금속이 석출하게 되어 전지가 열화되는 문제가 발생되지 않고, 수명특성을 개선할 수 있다.In addition, the shape of the jelly roll electrode can be maintained inside the case, and even when charging and discharging are continued, the electrode roll is deformed and eventually lithium metal is precipitated, resulting in no deterioration of the battery. Can be.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.

Claims (9)

양극판, 세퍼레이터, 음극판이 차례로 권취되어 형성되는 전극 젤리롤; 및 테이프 중심으로부터 7~15mm에 접착제가 도포된 테이프를 사용하는 것을 특징으로 하는 젤리롤 전극 조립체.An electrode jelly roll in which a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate are sequentially wound; And a tape coated with an adhesive 7 to 15 mm from the center of the tape. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 테이프가 상기 전극 젤리롤의 권취가 끝나는 권취 종단선을 따라 부착되는 마감테이프인 것을 특징으로 하는 젤리롤 전극 조립체.Jelly roll electrode assembly, characterized in that the tape is attached to the end along the winding end line winding of the electrode jelly roll. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 테이프가 전극 젤리롤의 외면의 하단부를 감싸도록 부착되는 보호테이프인 것을 특징으로 하는 젤리롤 전극 조립체.Jelly roll electrode assembly, characterized in that the tape is a protective tape attached to surround the lower end of the outer surface of the electrode jelly roll. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 테이프가 상기 전극 젤리롤의 권취가 끝나는 권취 종단선을 따라 부착되는 마감테이프 및 전극 젤리롤의 외면의 하단부를 감싸도록 부착되는 보호테이프인 것을 특징으로 하는 젤리롤 전극 조립체.The tape is a jelly roll electrode assembly, characterized in that the tape is attached to surround the lower end of the outer surface of the electrode jelly roll and the finishing tape is attached along the winding end line of the end of the winding of the electrode jelly roll. 삭제delete 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 테이프가 수지로 된 시트에 접착제가 도포된 것을 특징으로 하는 젤리롤 전극 조립체.Jelly roll electrode assembly, characterized in that the adhesive is applied to the sheet of the tape resin. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 테이프가 폴리이미드, 폴리프로필렌을 기본재료로 하여 제조된 점착 테이프인 것을 특징으로 하는 젤리롤 전극 조립체.Jelly roll electrode assembly, characterized in that the tape is an adhesive tape made of polyimide, polypropylene as a base material. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 테이프의 두께가 0.01~0.1mm 인 것을 특징으로 하는 젤리롤 전극 조립체.Jelly roll electrode assembly, characterized in that the thickness of the tape is 0.01 ~ 0.1mm. 양극판, 세퍼레이터, 음극판이 차례로 권취되어 형성되는 젤리롤 전극조립체, 상기 젤리롤 전극 조립체가 수용되는 공간을 제공하는 케이스 및 상기 케이스의 상부에 결합되는 캡조립체를 포함하여 형성되는 이차전지에 있어서,In the secondary battery is formed comprising a jelly roll electrode assembly formed by winding the positive electrode plate, the separator, the negative electrode plate in turn, a case for providing a space for the jelly roll electrode assembly and a cap assembly coupled to the upper portion of the case, 상기 젤리롤 전극조립체가 제1항 내지 제4항 또는 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 의해 제조된 젤리롤 전극 조립체인 것을 특징으로 하는 이차전지.A secondary battery, wherein the jelly roll electrode assembly is a jelly roll electrode assembly manufactured by any one of claims 1 to 4 or 6 to 8.
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