KR101100948B1 - 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차 전지 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 세퍼레이터가 개재되며, 양극탭이 결합된 양극판과 음극탭이 결합된 음극판을 권취한 후 일측 방향으로 압축하여 권취 종단면이 형성된 권취형 전극조립체, 상기 권취형 전극조립체가 수용되도록 개구가 형성된 전지케이스 및 상기 전지케이스의 개구를 밀봉하는 캡플레이트를 포함하며, 상기 권취 종단면의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 보호테이프는 아라미드 섬유를 포함하는 이차 전지가 제공된다.
본 발명에 따르면, 종래 마감 테이프를 아라미드 섬유로 이루어진 보호테이프로 대체하여 전극조립체의 권취 종단면 및 기타 부분에 적용함으로써, 버 발생 및 압축 문제를 완화시킬 수 있는 이차 전지를 제공할 수 있다.

Description

이차 전지{Secondary battery}
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 권취형 전극조립체의 권취 종단면에서 문제가 되는 버(burr) 발생을 완화하는 이차 전지에 관한 것이다.
소형 전자기기의 전원으로서 각종 전지가 이용되고 있는데, 휴대전화, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 전원으로는, 소형이면서 대용량 밀폐형 전지인 리튬 이온 이차 전지 등의 전해액을 사용하는 전지가 많이 이용되고 있다. 이러한 전해액 전지로는 원통형 또는, 각형의 구조를 갖는 것이 이용되고 있다.
특히 리튬 이온 이차 전지는 양극 집전체 및 음극 집전체 각각에 활성물질을 도포한 후에, 그 사이에 세퍼레이터(separator)에 적층하여 권취한 권취형 타입의 전극 조립체를 전지 케이스내에 수납하고 전해액을 주입하여 밀폐한 것이 이용되고 있다.
이러한 리튬 이온 이차 전지는 권취형 전극 조립체를 원통형 전지 케이스 내에 수납한 원통형 전지와 각형의 전지 케이스 내에 수납한 각형 전지가 이용되고 있지만, 주로 직사각형 형상의 전지 수납부를 갖는 소형 또는 박형의 기기에서는 각형 전지가 널리 이용되고 있다.
각형 전지에서 전극조립체를 전지 케이스 내에 수납하기 위해서 전극조립체를 권취하고 전극조립체의 외면을 감싸는 마감 테이프로 고정한 후에 전극조립체를 압착하게 된다.
즉, 양극판, 세퍼레이터, 음극판이 차례로 권취되어 형성된 전극 젤리롤의 외주면에서 상기 전극 젤리롤의 권취가 끝나는 최종 종단면을 감싸는 상태로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 마감테이프를 부착시키는 방안이 제공되어 있다.
상기 양극판과 음극판은 이차 전지의 종류에 따라 다소 차이가 있지만 통상적으로 금속 기재에 활성물질을 도포 및 충전하고 이를 건조, 롤 프레싱 및 절단하여 형성하고 있다.
이와 같이 구성되는 양극판, 세퍼레이터 및 음극판의 권취 후, 마감테이프의 재질로 사용되는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 수지는 양극판과 음극판의 절단면에 의해 초래될 수 있는 작은 버(burr) 발생에도 쉽게 전기적인 쇼트 현상을 유발하며, 이는 이차 전지의 폭발을 초래할 수 있다. 따라서, 전극 젤리롤의 압축 과정 또한 용이하지 않은 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상세하게는 권취형 전극조립체의 권취 종단면에서 문제가 되는 버 발생을 완화하는 이차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 세퍼레이터가 개재되며, 양극탭이 결합된 양극판과 음극탭이 결합된 음극판을 권취한 후 일측 방향으로 압축하여 권취 종단면이 형성된 권취형 전극조립체, 상기 권취형 전극조립체가 수용되도록 개구가 형성된 전지케이스 및 상기 전지케이스의 개구를 밀봉하는 캡플레이트를 포함하며, 상기 권취 종단면의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 보호테이프는 아라미드 섬유를 포함하고, 상기 보호테이프는 상기 양극탭 및 상기 음극탭의 반대편인 상기 전극조립체의 바닥면 및 상기 바닥면으로부터 상기 권취 종단면이 위치한 전극조립체의 측면 방향으로 소정의 길이로 연장된 측면 일부를 덮고 있는 이차 전지가 제공된다.
여기서, 상기 아라미드 섬유는 노맥스, 케블라, 트와론, 테트노라 및 메타원 중에서 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 보호테이프는 권취 종단면을 따라 종방향으로 부착될 수 있다.
이때, 상기 보호테이프는 상기 양극탭 및 상기 음극탭 중 적어도 어느 하나를 덮고 있을 수 있다.
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한편, 상기 보호테이프는 권취 종단면을 포함하는 상기 전극조립체의 측면 전체를 덮고 있을 수 있다.
또한, 상기 보호테이프는 접착 방식으로 부착되거나 또는 열에 의한 수축으로 밀착될 수 있다.
본 발명에 따르면, 종래 마감 테이프를 아라미드 섬유로 이루어진 보호테이프로 대체하여 전극조립체의 권취 종단면 및 기타 부분에 적용함으로써, 버 발생 및 압축 문제를 완화시킬 수 있는 이차 전지를 제공할 수 있다.
또한, 전기적인 쇼트 현상 유발 및 전지의 폭발을 방지하여 제품의 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 전지의 제조과정에서의 불량을 최소화할 수 있어 제조 단가를 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 리튬 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체를 나타낸 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극조립체를 나타낸 사시도이다.
도 4b는 도 4a의 전극조립체의 바닥면을 중심으로 나타낸 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극조립체를 나타낸 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 전극조립체의 바닥면을 중심으로 나타낸 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 전극조립체를 나타낸 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 전극조립체의 바닥면을 중심으로 나타낸 사시도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지에 대하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 리튬 이차 전지의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 리튬 이차 전지(100)는 전극조립체(110), 전지케이스(120), 캡조립체(130)를 포함하여 형성된다.
상기 전극조립체(110)는 양극판(111)과, 음극판(112) 및 이들 두 전극판(111, 112) 사이에 개재되는 세퍼레이터(113)를 구성 요소로 한다. 또한, 상기 전극조립체(110)는 일 단부가 상단부 위로 돌출되어 고정되는 양극탭(114) 및 음극탭(115)을 더 포함하여 형성된다. 이때, 상기 양극탭(114)이 양극판(111)으로부터 인출되고, 상기 음극탭(115)이 음극판(112)으로부터 인출됨은 물론이다. 또한, 상기 양극탭(114) 및 상기 음극탭(115)은 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu) 등으로 형성될 수 있는데, 통상적으로 양극탭(114)은 알루미늄(Al)으로 형성되고, 음극탭(115)은 니켈(Ni)로 형성된다. 또한, 상기 양극탭(114) 및 상기 음극탭(115)이 전극조립체(110)의 상단부로 돌출되는 부분에는 전극판(111, 112) 간의 단락 방지를 위한 절연테이프(116)가 감겨지게 된다. 한편, 상기 전극조립체(110)는 통상적으로 전기용량을 높이기 위해 양극판(111) 및 음극판(112) 사이에 이들을 절연시키는 세퍼레이터(113)를 개재하여 적층한 후, 와인딩(winding)하여 젤리 롤(jelly roll) 형태로 권취되어 제조된다. 이때, 상기 양극판(111) 및 음극판(112)에는 각각 양극활물질과 음극활물질이 도포된다. 상기 양극활물질은 높은 안정성의 리튬 망간계 산화물로 이루어질 수 있고, 상기 음극활물질은 탄소 계열로 이루어질 수 있는데, 본 발명에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 전극조립체(110)는 양극판(111), 세퍼레이터(113) 및 음극판(112)이 순차적으로 권취된 전극조립체(110)의 권취 종단면(118)을 따라 종방향으로 부착되는 보호테이프(17a)를 포함하여 구성된 후, 압착된다.
상술하였듯이, 상기 양극판(111)과 음극판(112)은 전지 종류에 따라 다소 차이가 있지만 통상적으로 금속 기재에 활물질을 도포 및 충전하고 이를 건조, 롤 프레싱 및 절단하여 형성하고 있다. 이와 같이 구성되는 양극판(111), 세퍼레이터(113) 및 음극판(112)의 권취 후, 기존 마감 테이프의 재질로 사용되는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 수지는 양극판(111)과 음극판(112)의 절단면에 의해 초래될 수 있는 작은 버 발생에도 쉽게 전기적인 쇼트 현상을 유발하며, 이는 이차 전지의 폭발을 초래할 수 있다. 따라서, 전극조립체(110)의 압축 과정 또한 용이하지 않은 문제점이 있었다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 보호테이프(17a)는 노맥스, 케블라, 트와론, 테트노라 및 메타원 중에서 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어지는 아라미드 섬유로 이루어지는데, 아라미드 섬유는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 수지와는 다르게 버에 강한 재료이다. 따라서, 권취된 전극조립체(110)의 권취 종단면(118)을 따라 종방향으로 보호테이프(17a)를 부착한 후, 압착하면 상술한 버 발생 및 압축 문제를 완화시킬 수 있다.
상기 전지케이스(120)의 상단에는 상기 전극조립체(110)가 삽입 가능하도록 개구가 형성되어 있으며, 내부에는 전극조립체(110)가 수용되는 공간이 형성된다. 상기 개구는 캡조립체(130)에 의해 밀봉된다. 상기 전지케이스(120)는 서로 마주보는 두개의 장측벽(121)과 두개의 단측벽(122) 및 그들을 연결하는 하면판(123)으로 구성된다. 상기 하면판(123)은 상기 전지케이스(120) 상부의 개구와 대응되며, 밀폐면으로 형성된다. 또한, 상기 하면판(123)은 상기 장측벽(121) 및 단측벽(122)의 하부에 이어져 일체로 형성된다. 상기 하면판(123)은 구조물 내지 수용물을 지지하는 역할을 한다. 즉, 상기 전지케이스(120)는 각형 이차 전지에서 일 단부가 개방된 개구를 갖는 대략 직육면체 형상의 금속재질로 이루어지며, 딥 드로잉(deep drawing) 등의 가공방법으로 형성될 수 있다. 상기 전지케이스(120)는 경량의 전도성 금속인 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(Al alloy)으로 형성될 수 있다. 따라서, 전지케이스(120) 자체가 단자역할을 수행하는 것도 가능하다.
상기 캡조립체(130)는 상기 전지케이스(120)의 상부에 설치되어 용접을 통해 마감된다. 상기 캡조립체(130)는 캡플레이트(131), 가스켓(132), 전극단자(133), 절연플레이트(134), 단자플레이트(135), 절연케이스(136) 및 마개(137)를 포함하여 구성된다.
상기 캡플레이트(131)는 단자통공(131a)과 전해액주입공(131b)을 포함하여 형성된다. 단자통공(131a)은 상기 전극단자(133)가 삽입되는 통로를 제공한다. 이때, 금속성의 캡플레이트(131)와 전극단자(133)를 절연시키기 위하여, 전극단자(133)는 절연물질로 이루어진 가스켓(132)을 측벽에 조립한 상태로 단자통공(131a)에 삽입된다. 한편, 캡플레이트(131)의 일측에는 상기 전지케이스(120)의 내부로 전해액을 주입하기 위한 전해액주입공(131b)이 형성되며, 전해액주입공(131b)을 통해 전해액을 주입한 후에는 전해액주입공(131b)을 마개(1370)로 밀봉하여 전해액의 누출을 방지하게 된다.
상기 절연플레이트(134)는 상기 캡플레이트(131)의 하부에 형성된다. 그리고, 상기 절연플레이트(134)의 하부에는 단자플레이트(135)가 형성된다. 따라서, 상기 절연플레이트(134)는 캡플레이트(131)와 단자플레이트(135)를 절연시키는 역할을 하게 된다. 한편, 상기 단자플레이트(135)는 전극단자(133)의 하단부와 결합되어 형성된다. 따라서, 전극조립체(110)의 음극판(112)은 음극탭(115)과 단자플레이트(135)를 통해 전극단자(133)와 전기적으로 연결된다. 이때, 전극조립체(110)의 양극판(111)은 양극탭(114)을 통해 캡플레이트(131) 또는 전지케이스(120)와 전기적으로 연결된다.
상기 절연케이스(136)는 상기 단자플레이트(135) 하부에 형성된다. 상기 절연케이스(136)는 음극탭관통부(136a), 양극탭관통부(136b) 및 전해액유입구(136c)를 포함하여 형성된다.
상기 마개(137)는 캡플레이트(131)에 형성된 전해액주입공(131b)에 전해액을 주입한 후 전해액주입공(131b)을 밀폐하는데 사용되며, 상기 마개(137) 외에 볼(ball)을 압입하여 전해액주입공(131b)을 밀폐할 수도 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지에 대하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 이차 전지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지와 비교하여 보호테이프가 형성되는 위치만 다를 뿐, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구성요소를 가지므로, 동일한 구성요소에 대해 동일한 도면부호를 부여하고 중복된 설명은 생략하기로 한다. 이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에서는 본 발명의 제1 실시예와 차이를 갖는 보호테이프 형성 위치에 대해서 중점적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 전극조립체(110)는 양극판(111), 세퍼레이터(113) 및 음극판(112)이 순차적으로 권취된 전극조립체(110)의 권취 종단면(118)을 따라 종방향으로 부착되는 보호테이프(17a)를 포함하여 구성된 후, 압착된다. 또한, 양극탭(114) 및 음극탭(115)이 전극조립체(110)의 상단부로 돌출되는 부분에 형성되던 종래의 절연테이프를 대신하여, 다른 보호테이프(17b)가 감겨지게 된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 보호테이프(17a) 및 다른 보호테이프(17b) 또한 노맥스, 케블라, 트와론, 테트노라 및 메타원 중에서 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어지는 아라미드 섬유로 이루어지는데, 아라미드 섬유는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 수지와는 다르게 버에 강한 재료이다. 따라서, 권취된 전극조립체(110)의 권취 종단면(118)을 따라 종방향으로 보호테이프(17a) 및 다른 보호테이프(17b)를 부착한 후, 압착하면 상술한 버 발생 및 압축 문제를 완화시킬 수 있다.
이하, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지에 대하여 상세히 설명한다. 도 4a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극조립체를 나타낸 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 전극조립체의 바닥면을 중심으로 나타낸 사시도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 이차 전지는 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 이차 전지와 비교하여 보호테이프가 형성되는 위치만 다를 뿐, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구성요소를 가지므로, 동일한 구성요소에 대해 동일한 도면부호를 부여하고 중복된 설명은 생략하기로 한다. 이에 따라, 본 발명의 제3 실시예에서는 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예와 차이를 갖는 보호테이프 형성 위치에 대해서 중점적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 전극조립체(110)는 양극판(111), 세퍼레이터(113) 및 음극판(112)이 순차적으로 권취된 전극조립체(110)의 권취 종단면(118)을 따라 종방향으로 부착되는 보호테이프(17a)를 포함하여 구성된 후, 압착된다. 또한, 또다른 보호테이프(117c)가 상기 양극탭(114) 및 상기 음극탭(115)의 반대편인 상기 전극조립체(110)의 바닥면 및 상기 바닥면으로부터 상기 권취 종단면(118)이 위치한 전극조립체(110)의 측면 방향으로 소정의 길이로 연장된 측면 일부를 덮고 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 보호테이프(17a) 및 또다른 보호테이프(117c) 또한 노맥스, 케블라, 트와론, 테트노라 및 메타원 중에서 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어지는 아라미드 섬유로 이루어지는데, 아라미드 섬유는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 수지와는 다르게 버에 강한 재료이다. 따라서, 권취된 전극조립체(110)의 권취 종단면(118)을 따라 종방향으로 보호테이프(17a) 및 또다른 보호테이프(117c)를 부착한 후, 압착하면 상술한 버 발생 및 압축 문제를 완화시킬 수 있다.
이하, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지에 대하여 상세히 설명한다. 도 5a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전극조립체를 나타낸 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 전극조립체의 바닥면을 중심으로 나타낸 사시도이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 이차 전지는 본 발명의 제1 실시예 내지 제3 실시예에 따른 이차 전지와 비교하여 보호테이프가 형성되는 위치만 다를 뿐, 본 발명의 제1 실시예 내지 제3 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구성요소를 가지므로, 동일한 구성요소에 대해 동일한 도면부호를 부여하고 중복된 설명은 생략하기로 한다. 이에 따라, 본 발명의 제4 실시예에서는 본 발명의 제1 실시예 내지 제3 실시예와 차이를 갖는 보호테이프 형성 위치에 대해서 중점적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 전극조립체(110)는 양극판(111), 세퍼레이터(113) 및 음극판(112)이 순차적으로 권취된 전극조립체(110)의 권취 종단면(118)을 따라 종방향으로 부착되는 보호테이프(17a)를 포함하여 구성된 후, 압착된다. 그리고, 양극탭(114) 및 음극탭(115)이 전극조립체(110)의 상단부로 돌출되는 부분에 형성되던 종래의 절연테이프를 대신하여, 다른 보호테이프(17b)가 감겨지게 된다. 또한, 또다른 보호테이프(117c)가 상기 양극탭(114) 및 상기 음극탭(115)의 반대편인 상기 전극조립체(110)의 바닥면 및 상기 바닥면으로부터 상기 권취 종단면(118)이 위치한 전극조립체(110)의 측면 방향으로 소정의 길이로 연장된 측면 일부를 덮고 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 보호테이프(17a), 다른 보호테이프(17b) 및 또다른 보호테이프(117c) 또한 노맥스, 케블라, 트와론, 테트노라 및 메타원 중에서 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어지는 아라미드 섬유로 이루어지는데, 아라미드 섬유는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 수지와는 다르게 버에 강한 재료이다. 따라서, 권취된 전극조립체(110)의 권취 종단면(118)을 따라 종방향으로 보호테이프(17a), 다른 보호테이프(17b) 및 또다른 보호테이프(117c)를 부착한 후, 압착하면 상술한 버 발생 및 압축 문제를 완화시킬 수 있다.
이하, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 이차 전지에 대하여 상세히 설명한다. 도 6a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 전극조립체를 나타낸 사시도이고, 도 6b는 도 6a의 전극조립체의 바닥면을 중심으로 나타낸 사시도이다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 이차 전지는 본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예에 따른 이차 전지와 비교하여 보호테이프가 형성되는 위치만 다를 뿐, 본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예에 따른 이차 전지와 동일한 구성요소를 가지므로, 동일한 구성요소에 대해 동일한 도면부호를 부여하고 중복된 설명은 생략하기로 한다. 이에 따라, 본 발명의 제5 실시예에서는 본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예와 차이를 갖는 보호테이프 형성 위치에 대해서 중점적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 전극조립체(110)에서, 보호테이프(17d)는 양극판(111), 세퍼레이터(113) 및 음극판(112)이 순차적으로 권취된 전극조립체(110)의 권취 종단면(118)을 포함하는 전극조립체(110)의 측면 전체를 덮도록 부착된다. 그리고, 양극탭(114) 및 음극탭(115)이 전극조립체(110)의 상단부로 돌출되는 부분에 형성되던 종래의 절연테이프를 대신하여, 다른 보호테이프(17b)가 감겨지게 된다. 또한, 또다른 보호테이프(117c)가 상기 양극탭(114) 및 상기 음극탭(115)의 반대편인 상기 전극조립체(110)의 바닥면 및 상기 바닥면으로부터 상기 권취 종단면(118)이 위치한 전극조립체(110)의 측면 방향으로 소정의 길이로 연장된 측면 일부를 덮고 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 보호테이프(17d), 다른 보호테이프(17b) 및 또다른 보호테이프(117c) 또한 노맥스, 케블라, 트와론, 테트노라 및 메타원 중에서 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어지는 아라미드 섬유로 이루어지는데, 아라미드 섬유는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 수지와는 다르게 버에 강한 재료이다. 따라서, 권취된 전극조립체(110)의 권취 종단면(118)을 포함하는 측면 전체를 덮고 있는 보호테이프(17d), 다른 보호테이프(17b) 및 또다른 보호테이프(117c)를 부착한 후, 압착하면 상술한 버 발생 및 압축 문제를 완화시킬 수 있다.
종래 마감 테이프를 아라미드 섬유로 이루어진 보호테이프로 대체하여 전극조립체의 권취 종단면 및 기타 부분에 적용함으로써, 버 발생 및 압축 문제를 완화시킬 수 있는 이차 전지 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 전기적인 쇼트 현상 유발 및 전지의 폭발을 방지하여 제품의 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 전지의 제조과정에서의 불량을 최소화할 수 있어 제조 단가를 낮출 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 리튬 이차 전지 110: 전극조립체
111: 양극판 112: 음극판
113: 세퍼레이터 114: 양극탭
115: 음극탭 116: 절연테이프
117: 보호테이프 120: 전지케이스
121: 장측벽 122: 단측벽
123: 하면판 130: 캡조립체
131: 캡플레이트 132: 가스켓
133: 전극단자 134: 절연플레이트
135: 단자플레이트 136: 절연케이스
137: 마개

Claims (7)

  1. 세퍼레이터가 개재되며, 양극탭이 결합된 양극판과 음극탭이 결합된 음극판을 권취한 후 일측 방향으로 압축하여 권취 종단면이 형성된 권취형 전극조립체;
    상기 권취형 전극조립체가 수용되도록 개구가 형성된 전지케이스; 및
    상기 전지케이스의 개구를 밀봉하는 캡플레이트를 포함하며,
    상기 권취 종단면의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 보호테이프는 아라미드 섬유를 포함하고, 상기 보호테이프는 상기 양극탭 및 상기 음극탭의 반대편인 상기 전극조립체의 바닥면 및 상기 바닥면으로부터 상기 권취 종단면이 위치한 전극조립체의 측면 방향으로 소정의 길이로 연장된 측면 일부를 덮고 있는 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아라미드 섬유는 노맥스, 케블라, 트와론, 테트노라 및 메타원 중에서 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보호테이프는 권취 종단면을 따라 종방향으로 부착되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보호테이프는 상기 양극탭 및 상기 음극탭 중 적어도 어느 하나를 덮고 있는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보호테이프는 권취 종단면을 포함하는 상기 전극조립체의 측면 전체를 덮고 있는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보호테이프는 접착 방식으로 부착되거나 또는 열에 의한 수축으로 밀착되는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140125658A (ko) * 2013-04-19 2014-10-29 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20150044204A (ko) * 2013-10-16 2015-04-24 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5624653B2 (ja) * 2012-07-24 2014-11-12 株式会社東芝 二次電池
JP5779562B2 (ja) * 2012-09-19 2015-09-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形電池
JP6045987B2 (ja) * 2013-06-28 2016-12-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形二次電池
KR101784743B1 (ko) * 2015-01-23 2017-11-06 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20160092749A (ko) * 2015-01-28 2016-08-05 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
WO2017173615A1 (zh) * 2016-04-07 2017-10-12 宁德新能源科技有限公司 极片、电芯及储能装置
CN110809834B (zh) * 2017-06-30 2024-02-23 松下知识产权经营株式会社 非水电解质二次电池
CN110190339A (zh) * 2019-03-01 2019-08-30 青海时代新能源科技有限公司 二次电池

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002080806A (ja) * 2000-09-06 2002-03-22 Nitto Denko Corp 電池用粘着テープ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07130341A (ja) * 1993-11-02 1995-05-19 Fuji Photo Film Co Ltd 非水電池
EP1049180A4 (en) * 1998-11-06 2004-08-11 Japan Storage Battery Co Ltd NON-AQUEOUS SECONDARY ELECTROLYTIC CELL
US6391488B1 (en) * 1999-07-09 2002-05-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte cell
US6673489B2 (en) * 2001-12-28 2004-01-06 Quallion Llc Electric battery assembly and method of manufacture
EP1517879B1 (en) * 2002-06-24 2014-06-04 Merck Sharp & Dohme Corp. Aminoalkylphenols, methods of using and making the same
KR100833739B1 (ko) * 2006-10-27 2008-05-29 삼성에스디아이 주식회사 각형 리튬 이온 전지

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002080806A (ja) * 2000-09-06 2002-03-22 Nitto Denko Corp 電池用粘着テープ

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140125658A (ko) * 2013-04-19 2014-10-29 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR101702984B1 (ko) * 2013-04-19 2017-02-06 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US10879509B2 (en) 2013-04-19 2020-12-29 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
KR20150044204A (ko) * 2013-10-16 2015-04-24 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102121737B1 (ko) * 2013-10-16 2020-06-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

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