KR101219248B1 - 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 탭부가 구비되는 제1 극판; 제2 탭부가 구비되는 제2 극판; 및 상기 극판들 사이에 개재되는 세퍼레이터;를 포함하고, 상기 제1 또는 제2 탭부의 폭은 각각의 극판폭의 절반의 0.5배 초과 내지 각각의 극판폭의 절반 미만이고, 상기 제1 또는 제2 탭부는 각각의 극판의 중심부로부터 이격되어 탭부가 시작되는 이격 거리를 두고 구비되는 데, 상기 이격 거리는 0 mm 초과 내지 각각의 극판폭의 절반의 0.5배 미만인 전극 조립체를 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.

Description

이차 전지 {SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 출력 특성이 향상된 이차 전지에 관한 것이다.
일반적으로 전극 조립체는 양극판과 음극판 및 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터로 구성되고, 이차 전지는 상기 전극 조립체를 전해액과 함께 외장 케이스에 수용시킴으로써 제조된다.
통상, 대용량의 이차 전지는 극판의 크기가 커짐에 따라 극판내의 전류의 미흐름 영역이 존재할 수 있었고, 따라서 대면적의 극판을 사용하는 고용량 전지에서 용량 효율이 떨어진다는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 극판내의 전류 이동 거리가 감소된 이차 전지를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 극판을 효율적으로 사용할 수 있는 이차 전지를 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 극판 탭부의 타발면 각도가 완만한 이차 전지를 제공하기 위함이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명에 따른 이차 전지는 제1 탭부가 구비되는 제1 극판; 제2 탭부가 구비되는 제2 극판; 및 상기 극판들 사이에 개재되는 세퍼레이터;를 포함하되, 상기 제1 탭부와 제2 탭부의 어느 하나 이상은 각각의 폭과 극판의 중심부로부터 이격되어 탭부가 시작되는 거리가 하기의 식을 만족하도록 형성되는 전극 조립체를 포함한다.
0.5x < a < x
0 < b < 0.5x
(a : 탭부의 폭, b : 탭부가 극판의 중심부로부터 이격되어 탭부가 시작되는 거리, x : 극판의 전체폭의 1/2)
상기 전극 조립체는 복수개의 제1 및 제2 극판들을 적층하여 형성되는 적층형 전극 조립체일 수 있다.
상기 제1 또는 제2 극판은 단측 및 장측 모서리로 구성된 직사각형의 형태로, 상기 제1 또는 제2 극판의 단측 모서리에는 제1 또는 제2 탭부가 수직하게 돌출되어 구비될 수 있으며, 상기 제1 또는 제2 극판의 장측 모서리의 길이는 각각의 극판들의 단측 모서리의 길이에 대하여 2배 이하일 수 있다.
상기 제1 및 제2 탭부는 서로 나란하도록 전극 조립체의 동일한 부분에서 인출될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 탭부 사이의 간격은 0 mm 초과 내지 500 mm 미만일 수 있다.
상기 제1 또는 제2 탭부는 적어도 하나의 모서리가 모따기될 수 있다. 이때, 상기 제1 또는 제2 탭부는 라운드형으로 모따기될 수 있다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 극판내의 전류 이동 거리가 감소하여 출력 특성이 향상되고, 고율 충방전에 유리한 이차 전지를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 동일한 면적의 극판으로 더 큰 용량을 낼 수 있는 효율적인 이차 전지를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 극판 탭부의 타발면 각도가 완만하여 버 (burr) 발생 등을 억제할 수 있는 이차 전지를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체를 포함하는 이차 전지의 분해도.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체의 단면도.
도 2b는 상기 전극 조립체를 구성하는 제1 극판, 제2 극판 및 세퍼레이터의 단면도.
도 2c는 도 2b의 제1 및 제2 극판의 제1 및 제2 탭부가 형성되기 전의 단면.
도 3a는 극판 중심부에서 제1 또는 제2 탭부의 이격 거리 (b)에 대한 율별 방전율 특성을 나타낸 그래프.
도 3b는 5C 방전에서의 상기 제1 및 제2 탭부의 이격 거리 (b)에 대한 온도 분포를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체의 단면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 조립체의 단면도.
도 6은 본 발명의 그 밖의 실시예에 따른 전극 조립체의 단면도.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 3b를 참조하여 본 발명의 바람직한 일측면에 따른 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체 (100)를 포함하는 이차 전지 (10)의 분해도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차 전지 (10)는 제1 탭부 (111)가 구비되는 제1 극판 (110); 제2 탭부 (121)가 구비되는 제2 극판 (120); 및 상기 극판들 (110, 120) 사이에 개재되는 세퍼레이터 (130);를 포함한다. 이때, 상기 이차 전지 (10)는 제1 또는 제2 탭부 (111, 121)의 폭 (a)이 각각의 극판폭의 절반 (x)의 0.5배 초과 내지 각각의 극판폭의 절반 (x) 미만이고, 상기 제1 또는 제2 탭부 (111, 121)는 각각의 극판의 중심부에서 이격되어 탭부가 시작되는 이격 거리 (b)를 두고 구비되는 데, 상기 이격 거리 (b)는 0 mm 초과 내지 각각의 극판폭의 절반 (x)의 0.5배 미만인 전극 조립체 (100)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지 (10)는 전지 케이스 (20)와 전지 케이스 (20)에 수납되는 전극 조립체 (100) 및 전해액 (미도시)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 전극 조립체 (100)는 복수개의 제1 및 제2 극판들 (110, 120)을 적층하여 형성되는 적층형 전극 조립체 (100)일 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 극판들 (110, 120)은 서로 다른 극성일 수 있고, 따라서, 상기 극판들이 직접 대면하지 않도록 그 사이에 세퍼레이터 (130)를 개재하면서 적층한다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 조립체의 단면도이며, 도 2b는 상기 전극 조립체를 구성하는 제1 극판, 제2 극판 및 세퍼레이터의 단면도이다. 도 2c는 도 2b의 제1 및 제2 극판의 제1 및 제2 탭부가 형성되기 전의 단면이다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 제1 및 제2 극판 (110, 120)은 전극 활물질이 도포된 제1 및 제2 전극 활물질층 (112, 122)과 상기 전극 활물질이 도포되지 않은 제1 및 제2 무지부 (113, 123, 도 2c참조)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 무지부 (113, 123)는 제1 및 제2 극판 (110, 120)의 일측에 위치할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 극판 (110, 120)에 구비되어 있는 제1 및 제2 탭부 (111, 121)는 제1 및 제2 극판 (110, 120)의 무지부 (113, 123)를 금형을 이용하여 타발 (punching)하여 형성될 수 있다.
도 2c는 상기 제1 및 제2 극판 (110, 120)을 타발하기 전의 형태이다.
도 2c를 참조하면, 상기 제1 극판 (110)은 양극판일 수 있다. 양극판은 양극 집전체의 양면 또는 단면에 양극 활물질을 도포하여 형성될 수 있다. 일반적으로 양극 집전체는 높은 도전성을 가진 물질로, 화학적 변화를 유발하지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 상기 제1 전극 활물질층 (112)을 구성하는 양극 활물질은 리튬을 포함하는 층상 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 제2 극판 (120)은 음극판일 수 있다. 음극판은 음극 집전체의 단면 또는 양면에 음극 활물질을 도포하여 형성될 수 있다. 상기 음극 집전체는 전도성의 금속일 수 있으며, 제2 전극 활물질층 (122)에 구비되는 음극 활물질은 흑연 등을 포함할 수 있다.
도 2c에 도시한 제1 및 제2 극판 (110, 120)의 제1 및 제2 무지부 (113, 123)를 금형을 이용하여 타발하여 도 2a의 제1 및 제2 탭부 (111, 121)를 형성시킬 수 있다. 본 실시예에서는 상기 제1 및 제2 탭부 (111, 121)는 각각 제1 및 제2 활물질층 (112, 122)의 일측에서 돌출되어 구비되는 직사각형의 형태로 도시되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 제1 및 제2 탭부 (111, 121)는 타발 방법 등에 의하여 변형이 가능하다.
이차 전지를 대용량으로 하기 위한 방법 중 하나는, 상기 이차 전지를 구성하는 전극 조립체에서 대면적 극판을 사용하는 것이다. 이러한 대면적 극판에 있어서, 극판의 면적이 커짐에 따라 극판내에 흐르는 전류량도 증가하게 된다. 따라서, 극판의 구비되는 탭부도 이에 따라 커지도록 구비시키는 것이 바람직하다. 반면, 상기 탭부를 소정 이상으로 증가시키면, 서로 다른 극성을 갖는 탭부가 접촉하여 단락 등이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이차 전지 (10)를 구성하는 전극 조립체 (100)는 제1 또는 제2 탭부 (111, 121)의 폭 (a)이 각각의 극판폭의 절반 (x)의 0.5배 초과 내지 각각의 극판폭의 절반 (x) 미만이다. 또한, 상기 제1 또는 제2 탭부 (111, 121)가 각각의 극판의 중심부에서 소정 이격 거리 (b)를 두고 구비되는 데, 상기 이격 거리 (b)는 극판의 중심부에서 0 mm 초과 내지 각각의 극판폭의 절반 (x)의 0.5배 미만이다.
제1 또는 제2 탭부 (111, 121)의 폭 (a)이 각각의 극판폭의 절반 (x)의 0.5배 이하이면, 극판내에 흐르는 전류량을 수용하기 어려울 수 있고, 또한 상기 제1 또는 제2 탭부 (111, 121)에 걸리는 저항이 증가되어 발열 등이 발생할 수 있다. 따라서, 이차 전지 (10)의 수명 및 특성이 열악해질 수 있다. 또한, 상기 제1 또는 제2 탭부 (111, 121)의 폭 (a)이 각각의 극판폭의 절반 (x) 이상이면, 극성이 다른 제1 및 제3 탭부 (111, 121)가 서로 접촉하여 단락 등이 발생할 수 있다.
또한, 각각의 극판의 중심부에서 제1 또는 제2 탭부 (111, 121)의 이격 거리 (b)가 0 mm 인 경우에는 제1 또는 제2 탭부 (111, 121)가 접촉하여 단락이 발생할 수 있고, 상기 이격 거리 (b)가 각각의 극판폭의 절반 (x)의 0.5배 이상인 경우는 상대적으로 극판내에서 상기 제1 또는 제2 탭부 (111, 121)까지의 전류의 이동 거리가 길어지게 되어 극판내에 전류의 미흐름 영역이 생기게 되어 이차 전지 (10) 출력이 감소할 수 있다.
도 3a는 극판 중심부에서 제1 및 제2 탭부 (111, 121, 도 2b 참조)의 이격 거리 (b)에 대한 율별 방전율 특성을 나타낸 그래프이고, 도 3b는 5C 방전에서의 상기 제1 및 제2 탭부 (111, 121, 도 2b 참조)의 이격 거리 (b)에 대한 온도 분포를 나타낸 그래프이다.
도 3a에서는 극판 중심부에서 제1 및 제2 탭부 (111, 121)의 이격 거리 (b)를 10 mm, 30 mm, 50 mm로 하여 율별 방전율을 확인하였다. 1C는 상기 전극 조립체 (100)를 포함하는 이차 전지 (10)의 용량만큼의 전류량을 의미하는 것으로, 2C, 3C, 4C 및 5C는 이에 대한 2배, 3배, 4배 및 5배의 전류량을 의미한다. 즉, 위의 2C, 3C, 4C 및 5C로 증가할수록, 방전시의 전류량도 이에 따라 증가하게 된다. 또한, 고율로 방전할수록, 단시간 내에 이차 전지 (10)를 방전시키는 것이므로, 상기 이자 전지 (10)의 효율을 검토할 수 있다.
도 3a를 참조하면, 상기 제1 및 제2 탭부 (111, 121)의 이격 거리 (b) 짧을수록 고율에서의 방전율이 향상됨을 확인할 수 있다. 즉, 이는 제1 및 제2 탭부 (111, 1221)의 폭, 즉 상기 탭부의 면적이 증가될수록, 고율에서도 극판내의 전류의 이동 속도가 증가하며, 동시에 상기 탭부에서의 저항이 감소함을 확인할 수 있다. 따라서, 극판 중심부에서의 제1 및 제2 탭부 (111, 121)의 이격 거리 (b)가 짧을수록 고율 특성에 유리하다.
도 3b는 5C 방전에서의 상기 제1 및 제2 탭부 (111, 121)의 이격 거리 (b)에 대한 이차 전지 (10)의 온도 분포를 보여준다. 이차 전지 (10)를 5C와 같이 고율로 방전시킬 경우는, 이차 전지 (10)의 제1 및 제2 탭부 (111, 121)에 단시간에 높은 전류가 흐르게 되어 상기 탭부측의 저항이 증가하고, 이에 의하여 발열량이 증가하게 된다.
도 3b를 보면, 상기 제1 및 제2 탭부 (111, 121)의 이격 거리 (b)가 10 mm, 30 mm, 50 mm로 증가될수록, 시간에 대한 이차 전지 (10)의 온도가 증가함을 알 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 탭부 (111, 121)의 이격 거리 (b)가 짧을수록, 극판내에서의 전류의 이동 면적이 넓어져서 상기 제1 및 제2 탭부 (111, 121)에서 받는 저항이 감소하게 되고, 따라서 발열량이 감소하여 이차 전지 (10)의 온도가 낮게 형성됨을 알 수 있다. 또한, 이는 제1 및 제2 탭부 (111, 121)의 저항이 감소하면, 전지의 출력 특성도 향상됨을 확인할 수 있다.
즉, 도 3a 및 도 3b에 나타난 바와 같이, 상기 극판에서 중심부로부터의 제1 또는 제2 탭부 (111, 121)의 이격 거리 (b)가 짧아질수록, 제1 및 제2 극판 (110, 120) 내에서의 전류 이동 속도가 증가하고, 또한, 상기 제1 및 제2 탭부 (111, 121)의 저항이 감소한다. 따라서, 극판의 이용률을 증대시킬 수 있고, 이차 전지 (10)의 율별 특성 및 출력 특성이 향상됨을 확인할 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지 (10)는 제1 및 제2 극판 (110, 120)을 상기 극판들 사이에 세퍼레이터 (130)를 개재하면서 적층하여 형성시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 또는 제2 극판 (110, 120)은 단측 및 장측 모서리로 구성된 직사각형의 형태로, 상기 제1 또는 제2 극판 (110, 120)의 단측 모서리에는 제1 또는 제2 탭부 (111, 121)가 수직하게 돌출되어 될 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 탭부 (111, 121)는 서로 나란하도록 세퍼레이터 (130)에서 노출될 수 있다.
이때, 제1 또는 제2 극판 (110, 120)의 장측 모서리의 길이 (s)는 각각의 극판들의 단측 모서리의 길이 (t)에 대하여 2배 이하인 것이 좋다. 상기 장측 모서리의 길이 (s)가 단측 모서리의 길이 (t)에 대하여 2배를 초과하는 경우에는, 극판내에서 전류의 미흐름 영역이 생길 수 있다.
상기 제1 및 제2 극판 (110, 120)에 있어서, 제1 및 제2 탭부 (111, 121)는 외부와의 전류의 흐름을 연결해주는 통로의 역할을 한다. 상기 제1 및 제2 극판 (110, 120)의 면적이 증가하면, 상기 제1 및 제2 탭부 (111, 121)와 극판의 거리가 멀어지게 된다. 따라서, 제1 및 제2 탭부 (111, 121)를 통하여 전달되는 전류의 흐름이 제1 및 제2 극판 (110, 120)의 가장자리까지 전달되지 않을 수 있으며, 이에 의하여 이차 전지 (10)의 용량은 감소하게 된다. 이는 대면적의 극판을 사용하는 고용량의 이차 전지의 경우에 심각한 문제가 될 수 있다.
본 발명에 따른 이차 전지 (10)에서, 상기 제1 및 제2 탭부 (111, 121)는 서로 나란하도록 전극 조립체 (100)의 동일한 부분에서 인출된다. 이때, 상기 제1 및 제2 탭부 사이의 간격 (c)은 0 mm 초과 내지 500 mm 미만일 수 있다.
상기 제1 및 제2 탭부 사이의 간격이 0 mm인 경우에는, 상기 제1 및 제2 탭부 (111, 121)는 서로 다른 극성이므로, 단락 등이 발생할 수 있다. 반면, 상기 제1 및 제2 탭부 사이의 간격 (c)이 500 mm 이상인 경우에는, 이차 전지 (10)의 고율 충방전 효율이 감소될 수 있다.
상기 제1 및 제2 탭부 사이의 간격 (c)이 넓을수록 제1 및 제2 탭부 (111, 121) 사이의 단락 발생의 확률이 감소될 수 있다. 반면, 제1 및 제2 탭부 사이의 간격 (c)이 멀다는 것은, 상기 제1 및 제2 탭부 (111, 121)가 각각의 극판에서 중심축으로부터 멀리 떨어져서 구비된다는 것이다. 즉, 상기 극판의 가장자리측과 제1 및 제2 탭부 (111, 121) 사이의 간격이 멀어지게 될 수 있고, 각 극판 내에서 전류의 미흐름 영역이 생길 수 있다. 따라서, 상기 제1 및 제2 극판 (110, 120)에서 전류의 미흐름 영역을 감소시켜 이차 전지 (10)의 효율을 증대시키기 위해서는 상기 제1 및 제2 탭부 (111, 120)는 각 극판의 중심부에 가깝도록 구비시키는 것이 바람직하다.
이와 같이, 복수개의 제1 및 제2 극판 (110, 120)을 적층하여 구비되는 복수개의 제1 및 제2 탭부 (111, 121)는 각각 제1 및 제2 전극탭 (30, 40)과 함께 융착되어 융착부 (31, 41)를 형성한다. 이때, 상기 융착은 레이저 용접 또는 저항 용접 중 어느 하나 이상의 방법에 의할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 전극탭 (30, 40)은, 예컨대 니켈 또는 구리 등일 수 있다.
본 발명에 따른 이차 전지 (10)는 전지 케이스 (20)와 전해액 (미도시)을 더 포함하고, 상기 전지 케이스 (20)에 본 실시예에 따른 전극 조립체 (100) 및 전해액을 수납하여 형성될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 이차 전지 (10)는 용량이 10 Ah 이상일 수 있다. 본 발명에 따른 이차 전지 (10)는 용량이 대용량으로 구현되기 위하여, 대면적의 극판을 사용할 수 있다. 이때, 상기 이차 전지 (10)는 대면적의 극판을 사용하여도, 극판내의 전류의 미흐름 영역이 없고, 또한 탭부에서의 저항 등이 크지 않아 극판을 효율적으로 사용할 수 있다. 상기 전지 케이스 (20)는 전극 조립체 (110)를 수용하는 본체와, 상기 본체를 덮는 커버로 구성된다. 상기 본체의 가장자리측에는 밀봉부 (21)가 구비되어 있다. 본 발명에 따른 이차 전지 (10)는 전극 조립체 (100)를 전해액과 함께 본체에 수용시킨 다음, 본체와 커버를 밀착시킨 상태에서 상기 밀봉부 (21)를 열융착하여 제작될 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 타측면에 따른 바람직한 실시예를 도시한 도면이다. 이하에서 후술한 내용을 제외하고는 도 1 내지 도 3b에 기재한 내용과 동일하므로, 이에 관한 중복되는 내용은 생략한다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 타측면에 따른 바람직한 실시예의 전극 조립체의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 (200)는 제1 또는 제2 탭부 (211, 221)를 구비한 극판들을 그 사이에 세퍼레이터를 개재하여 적층하여 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 탭부 (211, 221)는 적어도 하나의 모서리가 모따기될 수 있다. 이때, 상기 제1 또는 제2 탭부 (211, 221)의 모따기된 모서리는 제1 또는 제2 극판의 중심부에 근접하도록 구비되는 것이 바람직하다.
이때, 제1 및 제2 탭부 (211, 221)가 각각의 극판의 중심부에 근접하도록 구비되면, 제1 및 제2 탭부 (211, 221)로부터 각 극판의 가장자리까지의 거리가 짧게 유지될 수 있다. 상기 거리가 짧게 유지되면, 극판내의 전류 이동 거리를 짧게 유지할 수 있으므로, 상대적으로 극판내의 전류의 미흐름 영역이 감소한다. 반면, 상기 제1 및 제2 탭부 (211, 221)는 서로 다른 극성을 갖으므로, 단락 등의 위험이 있어 일정 간격 이격되어 구비되어야 한다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 탭부 (211, 221)의 모서리의 적어도 어느 일측, 특히 극판의 중심부에 근접한 모서리가 모따기되는 경우에는, 상기 제1 및 제2 탭부 사이의 간격 (c)이 근접하게 구비되어도, 상기 제1 및 제2 탭부 (211, 221)가 서로 접하여 단락되는 위험을 방지할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 탭부 (211, 221)를 직사각형의 형태로 타발하는 경우에는, 극판의 기재가 얇기 때문에 극판의 찍힘 또는 버 (burr) 등이 발생하기 쉽다. 이때, 상기 버는 제1 및 제2 탭부 (211, 221)의 직각 코너부에서 특히 잘 발생한다. 따라서, 상기 제1 및 제2 탭부 (211, 221)를 모따기 함으로써, 상기 탭부들의 직각 코너부를 제거하여 이와 간은 극판 찍힘 또는 버 등의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 또 따른 실시예에 따른 전극 조립체 (300)의 제1 및 제2 탭부 (311, 321)의 모서리 양측 모두가 모따기될 수 있다. 전술한 각각의 탭부들의 모따기 각도는 0도 초과 내지 90도 미만일 수 있다. 이때, 상기 모따기 각도는 클수록 유리하다. 구체적으로, 제1 및 제2 탭부들은 그 사이의 간격 (c)이 근접하게 구비되어도, 탭부측이 길이 방향으로 점차 이격되므로 서로 다른 극성을 갖는 탭부끼리 단락의 위험을 예방할 수 있다. 또한, 상기 각각의 극판들을 적층하는 경우에도, 간섭이 없어 더 효율적으로 극판을 적층하 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체 (400)는 각각의 극판에 구비되는 제1 또는 제2 탭부 (411, 421)는 라운드형으로 모따기될 수 있다. 본 실시예의 제1 및 제2 탭부 (411, 421)와 같이 라운드형으로 모따기 되는 경우에는, 극판을 타발하는 각도가 완만해짐으로써 버 발생을 더욱 완화할 수 있다.
전술한 실시예들에서, 상기 제1 및 제2 탭부에 구비되는 모따기되는 모서리는 탭부들의 모서리의 어느 일측이거나 또는 양측일 수 있으며, 모따기의 형태도 다양하게 변화시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 이차 전지
100, 200, 300, 400: 전극 조립체
110: 제1 극판
111, 211, 311, 411: 제1 탭부
120: 제2 극판
121, 221, 321, 421: 제2 탭부
130: 세퍼레이터

Claims (15)

  1. 제1 탭부가 구비되는 제1 극판;
    제2 탭부가 구비되는 제2 극판; 및
    상기 극판들 사이에 개재되는 세퍼레이터;를 포함하되,
    상기 제1 탭부와 제2 탭부의 어느 하나 이상은 각각의 폭과 극판의 중심부로부터 이격되어 탭부가 시작되는 거리가 하기의 식을 만족하도록 형성되는 전극 조립체를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 극판은 전극 활물질이 도포된 전극 활물질층과 상기 전극 활물질이 도포되지 않은 무지부를 포함하고, 상기 무지부는 제1 및 제2 극판의 일측에 위치하며,
    상기 제1 및 제2 탭부는 제1 및 제2 극판의 무지부를 타발 (punching)하여 형성되고,
    상기 제1 및 제2 탭부는 서로 나란하도록 세퍼레이터에서 노출되는 이차 전지.
    0.5x < a < x
    0 < b < 0.5x
    (a : 탭부의 폭, b : 탭부가 극판의 중심부로부터 이격되어 탭부가 시작되는 거리, x : 극판의 전체폭의 1/2)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극 조립체는 복수개의 제1 및 제2 극판들을 적층하여 형성되는 적층형 전극 조립체인 이차 전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이차 전지는 용량이 10 Ah 이상인 이차 전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 극판은 단측 및 장측 모서리로 구성된 직사각형의 형태로, 상기 제1 또는 제2 극판의 단측 모서리에는 제1 또는 제2 탭부가 수직하게 돌출되어 구비되는 이차 전지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 극판의 장측 모서리의 길이는 각각의 극판들의 단측 모서리의 길이에 대하여 2배 이하인 이차 전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 탭부는 서로 나란하도록 전극 조립체의 동일한 부분에서 인출되는 이차 전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 탭부 사이의 간격은 0 mm 초과 내지 500 mm 미만인 이차 전지.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 탭부는 적어도 하나의 모서리가 모따기되는 이차 전지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 탭부의 모따기된 모서리는 제1 또는 제2 극판의 중심부에 근접하도록 위치하는 이차 전지.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 탭부는 라운드형으로 모따기되는 이차 전지.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 탭부는 각각 제1 및 제2 전극탭과 함께 융착되는 이차 전지.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 이차 전지는 전지 케이스와 전해액을 더 포함하고, 상기 전지 케이스에 전극 조립체 및 전해액을 수납하여 형성되는 이차 전지.
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