KR101174990B1 - Electrode assembly of secondary battery and secondary battery therewith - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이차전지의 전극조립체 및 이를 구비하는 이차전지에 관한 것으로, 이차전지의 캔에 수납되는 전극조립체의 권취 단부를 고정시키는 마감테이프의 단부를 절첩시켜 형성하는 겹침부에 의해 마감테이프의 두께를 배가시킴으로써 캔에 수납된 전극조립체가 캔 내부에서의 슬립이 방지됨으로써 전지의 낙하시 내부소자의 유동으로 인한 손상을 방지하는 효과가 있다.The present invention relates to an electrode assembly of a secondary battery and a secondary battery having the same, the thickness of the finishing tape by the overlapping portion formed by folding the end of the finishing tape for fixing the winding end of the electrode assembly accommodated in the can of the secondary battery By multiplying, the electrode assembly accommodated in the can is prevented from slipping in the can, thereby preventing damage due to the flow of internal elements when the battery falls.
이차전지, 전극조립체, 마감테이프 Secondary Battery, Electrode Assembly, Finishing Tape
Description
도 1은 종래 마감테이프가 부착된 이차전지의 전극조립체가 캔 및 캡조립체 조립되는 분해사시도.1 is an exploded perspective view of the electrode assembly of the conventional secondary battery is attached to the can and cap assembly assembly.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 전극조립체의 사시도.2 is a perspective view of an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 평면도.3 is a plan view of FIG.
도 4는 도 2에 의한 전극조립체가 캔 및 캡조립체와 조립되는 분해사시도.4 is an exploded perspective view of the electrode assembly of FIG. 2 assembled with the can and the cap assembly;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전극조립체의 사시도.5 is a perspective view of an electrode assembly according to another embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 평면도.6 is a plan view of FIG.
도 7은 도 5에 의한 전극조립체가 캔 및 캡조립체와 조립되는 분해사시도.FIG. 7 is an exploded perspective view of the electrode assembly of FIG. 5 assembled with a can and a cap assembly. FIG.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
100,200 ; 이차전지 110,210 ; 전극조립체100,200; Secondary battery 110,210; Electrode assembly
111,211 ; 젤리롤 112,212,214 ; 마감테이프111,211; Jelly roll 112,212,214; Finishing tape
113,213,215 ; 겹침부 120,220 ; 캔113,213,215; Overlap portion 120,220; Cans
130,230 ; 캡조립체130,230; Cap assembly
본 발명은 이차전지의 전극조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캔 내부에 밀착되는 상태로 수납되어 유동 발생을 방지하도록 한 이차전지의 전극조립체 및 이를 구비하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode assembly of a secondary battery, and more particularly, to an electrode assembly of a secondary battery and a secondary battery having the same, which is accommodated in a state of being in close contact with the inside of a can to prevent flow.
소형 전자기기의 전원으로서 각종의 전지가 사용되고 있는데, 특히 휴대ㅈ전화, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 전원으로는 소형이면서 대용량인 밀폐형 전지인 리튬 이온 이차전지 등의 전해액을 사용하는 전지가 주로 사용된다. 이러한 전해액 전지로는 원통형, 각형 구조를 갖는 전지가 일반적으로 이용되고 있다.Various batteries are used as a power source for small electronic devices. In particular, 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 mainly used. As such an electrolyte solution battery, a battery having a cylindrical or rectangular structure is generally used.
상기 리튬 이온 이차전지는 양극 집전체 및 음극 집전체 각각에 활성물질을 도포한 후에, 그 사이에 세퍼레이터를 개재시켜 권취한 젤리롤(Jelly-Roll) 전극 조립체를 전지 케이스 내부에 수납하고 전해액을 주입하여 밀폐한 것이 사용된다. 이러한 전지에는 젤리롤을 원통형 전지 케이스 내에 수납한 원통형 전지와, 사각형의 전지 케이스 내에 수납한 각형 전지가 사용된다.In the lithium ion secondary battery, the active material is applied to each of the positive electrode current collector and the negative electrode current collector, and then the jelly-roll electrode assembly wound around the separator is interposed therein, and the electrolyte is injected. Sealed is used. As such a battery, a cylindrical battery in which jelly roll is accommodated in a cylindrical battery case and a rectangular battery in which a rectangular battery case is accommodated are used.
이와 같이 전지의 젤리롤은 마감 단계에서 권취된 젤리롤이 고정시키기 위하여 마감테이프를 사용하게 된다. 즉, 도 1에 도시한 바와 같이. 이차전지(10) 전극조립체(11)를 캔(12)에 수납하여 상기 캔(12) 내부에 전해액을 주입한 후에 상기 캔(12)의 상단 입구부에 전극단자가 형성되어 있는 캡조립체(13)를 사용하여 밀봉하게 된다.As described above, the jelly roll of the battery uses a finishing tape to fix the jelly roll wound in the finishing step. That is, as shown in FIG. After capturing the
이때, 상기 전극조립체(11)는 활성물질이 도포된 양극판 및 음극판과 그 사이에 개재되는 세퍼레이터가 적층된 상태로 이들을 권취하여 젤리롤(11a)을 형성한 것으로, 상기 젤리롤(11a)의 외면을 감싸도록 마감테이프(11b)를 부착하고, 상기 마감테이프(11b)가 부착된 상기 젤리롤(11a)을 압착하여 형성된다.At this time, the
그러나 상기한 바와 같은 종래 이차전지의 전극조립체(11)는 상기 캔(12)의 내부에 삽입시키더라도 캔(12)의 내측면에 전극조립체(11)가 밀착된 상태가 아니기 때문에 이차전지가 외부로부터 충격을 받게되면 캔(12) 내부에서 상기 전극조립체(11)가 상하 또는 전후 방향으로 유동하게 된다.However, even when the
특히 부주위에 의해 이차전지가 낙하시키는 경우에 캔 내부에서 전극조립체(11)가 상하 방향으로 유동되면서 양극탭 또는 음극탭의 연결부위가 분리되거나 또는 젤리롤 전극조립체(11)가 손상되어 작동불량이 발생되는 등의 문제가 있다.In particular, when the secondary battery falls due to the subcircumference, the
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 캔 내부에 조립되는 전극조립체를 마감하는 마감테이프를 이용하여 전극조립체를 캔 내측면에 밀착시켜 외부충격 또는 낙하시 캔 내부에서 전극조립체가 상하 또는 전후 방향으로 유동되는 것을 방지하도록 한 전극조립체를 제공함에 있다.An object of the present invention devised to solve such a problem is to close the electrode assembly to the inner surface of the can by using a finishing tape for finishing the electrode assembly to be assembled inside the can, the electrode assembly in the can up and down when the external shock or drop. Another aspect of the present invention is to provide an electrode assembly to prevent the flow in the front and rear direction.
본 발명의 다른 목적은 상기한 바의 전극조립체를 구비하는 이차전지를 제공함에 있다.Another object of the present invention to provide a secondary battery having the electrode assembly as described above.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이차전지의 전극조립체는 양극판, 세퍼레이터 및 음극판이 순차적으로 적층되어 권취되는 젤리롤;및 상기 젤리롤의 외면에 부착되어 상기 젤리롤의 권취 단부를 고정시키며 적어도 1회 이상 절첩되는 겹침부를 구비하는 마감테이프를 구비하여 상기 마감테이프의 겹침부에 의해 전극조립체를 수납되는 캔의 내측면에 밀착하도록 구성되는데, 이때, 상기 마감테이프는 상기 젤리롤의 외측면을 감싸면서 상기 권취 단부를 고정시키는 젤리롤의 둘러싸면서 부착되는 마감테이프의 일단부에 상기 겹침부가 형성될 수 있고, 또는 상기 젤리롤의 권취 단부에 종방향으로 부착되는 종단부 테이프와, 상기 젤리롤의 하단부를 감싸면서 부착되는 하단부 테이프에 각각 겹침부를 형성할 수 있다. 이때, 상기 종단부 테이프는 단부를 1회 이상 절첩시켜 겸침부가 형성되고, 상기 하단부 테이프는 1회 이상 추가로 감겨지거나, 절첩시켜 겸침부가 형성된다.The electrode assembly of the secondary battery according to the present invention for achieving the above object is a jelly roll, the positive electrode plate, the separator and the negative electrode plate is sequentially stacked and wound; and attached to the outer surface of the jelly roll to the winding end of the jelly roll And a finishing tape having an overlapping portion which is fixed and folded at least one time, so that the electrode assembly is brought into close contact with an inner surface of the can to be accommodated by the overlapping portion of the finishing tape, wherein the finishing tape is formed of the jelly roll. Ending tape may be formed on one end of the wrap around the outer surface of the jelly roll to secure the winding end while the outer end surface is attached, or the terminal tape is longitudinally attached to the winding end of the jelly roll; An overlap portion may be formed on each of the lower end tapes which are attached while wrapping the lower end of the jelly roll. At this time, the end portion tape is folded at least once or more, the cum portion is formed, the lower end tape is further wound at least one time, or folded to form the cum portion.
또한, 본 발명에 의한 이차전지는 양극판, 세퍼레이터 및 음극판이 순차적으로 적층되어 권취되는 젤리롤 및 상기 젤리롤의 외면에 부착되어 상기 젤리롤의 권취 단부를 고정시키며 두께가 배가된 겹침부를 구비하는 마감테이프를 구비하는 전극조립체와, 상기 전극조립체가 수납되며 상단이 개구된 캔 및 상기 캔의 개구부를 밀봉하는 캡조립체를 포함하여 구성된다.In addition, the secondary battery according to the present invention is a cathode roll, a separator and a negative electrode plate is laminated to be sequentially laminated to the roll and the outer surface of the jelly roll is fixed to the winding end of the jelly roll and has a finish having a doubled thickness An electrode assembly having a tape, a can assembly in which the electrode assembly is received and opened at an upper end thereof, and a cap assembly sealing an opening of the can.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention as described above will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
첨부도면 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극조립체의 사시도이고, 도 3은 도 2의 평면도이며, 도 4는 도 2의 전극조립체가 캔 및 캡조립체와 조립되는 분해사시도이다.2 is a perspective view of an electrode assembly according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan view of FIG. 2, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the electrode assembly of FIG. 2 assembled with a can and a cap assembly.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 이차전지의 전극조립체(110)는 양극판, 세퍼레이터, 음극판이 순차적으로 적층되어 권취되는 젤리롤(111)과, 상기 젤리롤의 외주면을 완전히 감싸면서 양단부가 부착되는 마감테이프(112)로 이루어진다. 2 and 3, the
이때, 상기 젤리롤의 외주면을 감싼 상태에서 마감테이프의 일단부를 적어도 한번 이상 접어주어 마감테이프(112)의 단부 두께를 배가시켜서 되는 겹침부(113)를 형성하는 상태로 젤리롤의 외주면에 마감테이프가 부착된다. 이러한 마감테이프의 겹침부의 두께에 의하여 젤리롤은 캔과 이격되지 않고 젤리롤이 캔의 내측면에 밀착된 상태가 되어 캔 내부에서 상하 방향 또는 전후 방향으로 젤리롤이 유동되지 않게 된다.At this time, in the state surrounding the outer surface of the jelly roll by folding at least one end of the finishing tape at least one or more times the thickness of the end portion of the
상기한 본 발명의 일 실시예에서는 마감테이프의 겹침부(113)가 마감테이프의 단부를 1회 접어주어 형성한 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라서 마감테이프의 단부를 2회 이상 접어주어 겹침부의 두께를 증대시킬 수 있다.In an embodiment of the present invention described above, the
이처럼 젤리롤의 권취 종단부를 감싸는 상태로 젤리롤의 외측면에 부착되는 마감테이프의 단부의 두께를 겹침부에 의하여 배가시킴으로써 마감테이프의 두께에 의해 젤리롤과 캔 사이의 간격을 없애 캔의 내부에 삽입된 젤리롤의 유동발생을 방지하게 된다.As such, the thickness of the end of the finishing tape attached to the outer surface of the jelly roll is doubled by the overlapping portion in the state of wrapping the winding end of the jelly roll to eliminate the gap between the jelly roll and the can by the thickness of the finishing tape. It prevents the flow of the inserted jelly roll.
이와 같이 구성되는 본 발명 일 실시예에 의한 전극조립체를 이용한 이차전지(100)는 도 4에 도시한 바와 같이, 전극조립체(110)와, 캔(120) 및 캡조립체(130)를 구비하여 구성된다.As shown in FIG. 4, the
상기 전극조립체(110)는 양극판, 세퍼레이터, 음극판이 순차적으로 적층되어 권취된 젤리롤(111) 및 상기 젤리롤(111)의 외측면을 감싸는 상태로 부착되는 마감테이프(112)를 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 마감테이프(112)는 단부가 절첩되는 상태로 접혀서 형성된 겹침부(113)가 형성된 상태로 상기 젤리롤(111)의 외측면에 부착된다.The
상기 캔(120)은 상기 전극조립체(110)가 수납되는 것으로, 상단에는 전극조립체가 삽입되는 개구부(121)가 형성되어 있고, 상기 전극조립체가 삽입된 후에 상기 캡조립체(130)가 상기 개구부를 밀봉하게 된다.The
이와 같이 상기 캔(120)의 내부에 전극조립체(110) 삽입시 상기 젤리롤(111)의 외측면을 감싸면서 단부에 겹침부(113)가 형성되어 부착된 마감테이프(112)에 의해 전극조립체(110)는 캔(120)의 내측면에 밀착된 상태로 삽입된다. 따라서 조립이 완료된 이차전지는 부주위에 의해 지면에 낙하되는 상태에서도 캔의 내부에서 상기 전극조립체가 상하 또는 전후 방향으로 유동되지 않게 되어 단자의 분리 또는 소자의 손상을 방지하게 된다. As such, when the
본 발명의 다른 실시예에 의한 전극조립체는 젤리롤의 외측면을 감싸는 상태로 부착되지 않고 젤리롤의 권취 단부를 고정시키거나 하단부를 감싸는 상태로 부착되는 경우에 해당된다.The electrode assembly according to another embodiment of the present invention corresponds to a case in which the winding end of the jelly roll is fixed or the lower end is wrapped while being attached to the outer surface of the jelly roll.
즉, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 이차전지의 전극조립체(210)는 양극판, 세퍼레이터, 음극판이 순차적으로 적층되어 권취되는 젤리롤(211)과, 상기 젤리롤의 최외곽 단부를 고정시키는 마감테이프로 이 루어진다. 이때, 상기 마감테이프는 젤리롤(211)의 권취가 끝나는 권취 종단선을 따라 종방향으로 부착되는 종단부 테이프(212)와, 상기 젤리롤(211)의 하면을 감싸는 상태로 부착되는 하단부 테이프(214)로 이루어진다. That is, as shown in Figures 5 and 6, the
여기서 본 발명의 다른 실시예에 의한 마감테이프의 종단부 테이프(212)는 권취 종단선을 따라 부착시 단부가 적어도 1회 이상을 절첩되는 상태로 접어주는 겹침부(213)를 형성하여 종단부 테이프(212)의 두께를 배가시키도록 한다. Here, the
또한, 상기 하단부 테이프(214)는 젤리롤의 하단부를 감싸는 상태로 부착되는 하단부 테이프를 적어도 1회 이상의 더 감아주는 겹침부(215)를 형성하여 결과적으로 하단부 테이프(214)의 두께를 배가시키는 것이다. 이때, 하단부 테이프도 상기 종단부 테이프와 동일하게 단부를 1회 이상 절첩시켜 겹침부를 형성할 수도 있다.In addition, the
이처럼 젤리롤(211)의 권취 단부를 따라 종방향으로 부착되는 종단부 테이프(212) 또는 젤리롤의 하면을 감싸는 상태로 부탁되는 하단부 테이프(214)의 테이프의 두께를 배가시키는 겹침부(213),(215)를 형성하여 캔에 삽입된 상태에서 젤리롤과 캔의 내측면 사이에 간격을 없앰으로써 캔 내부에서 젤리롤의 유동발생을 방지하게 된다.Thus, the overlapping
이와 같이 구성되는 본 발명 다른 실시예에 의한 전극조립체를 이용한 이차전지(200)는 도 7에 도시한 바와 같이, 전극조립체(210)와, 캔(220) 및 캡조립체(230)를 구비하여 구성된다.As described above, the
상기 전극조립체(210)는 양극판, 세퍼레이터, 음극판이 순차적으로 적층되어 권취된 젤리롤(211) 및 상기 젤리롤의 권취 종단부를 고정시키는 종단부 테이프(212)와, 젤리롤의 하단부를 감싸는 하단부 테이프로 이루어지는 마감테이프(214)를 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 마감테이프중 종단부 테이프(212)는 단부가 절첩되는 상태로 접혀서 형성된 겹침부(213)가 구비되고, 상기 하단부 테이프(214)는 1회 이상 더 감겨져 형성된 겹침부(215)를 구비하여 부착된다.The
이와 같이 마감테이프(212)(214)가 부착된 젤리롤(211)로 이루어진 전극조립체(210)가 캔의 개구부(221)를 통해 내부로 삽입시 상기 젤리롤(211)은 권취 종단부에 부착된 종단부 테이프(212)와 하단부를 감싸는 상태로 부착된 하단부 테이프(214)의 겹침부(213)(215)들에 의해 상기 캔(220)의 내측면에 밀착된 상태로 삽입된다. 이때, 본 발명에 다른 실시예에서는 종단부 테이프 및 하단부 테이프에 모두 겹침부를 형성하는 것으로 설명하였으나, 어느 일측 테이프에 겹침부를 형성하는 것에 의해서도 동일한 효과를 거둘 수 있을 것이다.As such, when the
따라서 조립이 완료된 이차전지는 부주위에 의해 지면에 낙하되더라도 캔의 내부에서 전극조립체가 상하 또는 전후 방향으로 유동되지 않게 되어 단자의 분리 또는 소자의 손상을 방지하게 되는 것이다.Therefore, even if the assembled secondary battery is dropped to the ground by the sub-circumference, the electrode assembly does not flow in the up and down or front and rear directions inside the can to prevent the separation of the terminal or damage to the device.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and any person skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, such changes are within the scope of the claims.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 전극조립체 및 이를 구비하는 이차전지는 캔 내부에 삽입된 전극조립체가 캔의 내측면과 밀착된 상태를 유지하기 때문에 외부 충격이나 낙하시 캔 내부에서 전극조립체의 상하 또는 전후 방향으로 유동되지 않게 됨으로써 양극탭 및 음극탭 단자가 분리되거나, 전극조립체를 이루는 소자의 손상을 방지하는 효과가 있다.As described above, the electrode assembly and the secondary battery having the same according to the present invention maintain the state in which the electrode assembly inserted in the can is in close contact with the inner surface of the can, so that the electrode assembly may be placed inside the can during an external impact or drop. By not flowing in the vertical direction or the front and rear direction, the positive electrode tab and the negative electrode tab terminal are separated, or there is an effect of preventing damage to the device constituting the electrode assembly.
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