KR101453034B1 - Electrode assembly and secondary battery using the same - Google Patents

Electrode assembly and secondary battery using the same Download PDF

Info

Publication number
KR101453034B1
KR101453034B1 KR1020110002703A KR20110002703A KR101453034B1 KR 101453034 B1 KR101453034 B1 KR 101453034B1 KR 1020110002703 A KR1020110002703 A KR 1020110002703A KR 20110002703 A KR20110002703 A KR 20110002703A KR 101453034 B1 KR101453034 B1 KR 101453034B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode plate
electrolyte
cut
electrode
electrode assembly
Prior art date
Application number
KR1020110002703A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120081385A (en
Inventor
조규호
김용준
유정완
이성민
조현희
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020110002703A priority Critical patent/KR101453034B1/en
Publication of KR20120081385A publication Critical patent/KR20120081385A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101453034B1 publication Critical patent/KR101453034B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 전해액에 의한 확산이 보다 잘 이루어질 수 있도록 구조가 개선된 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지를 개시한다. 본 발명에 따른 전극 조립체는, 전해액과 함께 전지 케이스에 수납되는 이차 전지용 전극 조립체로서, 표면에 활물질이 도포되고, 외부에서 내부로 상기 전해액의 유입이 가능하도록 절취된 전극판; 및 상기 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함한다.Disclosed is an electrode assembly having improved structure and a secondary battery including the electrode assembly. An electrode assembly according to the present invention is an electrode assembly for a secondary battery, which is housed in a battery case together with an electrolyte solution. The electrode assembly includes an electrode plate coated with an active material and cut out from the outside so as to allow the electrolyte solution to flow therein. And a separator interposed between the electrode plates.

Description

전극 조립체 및 이를 이용한 이차 전지{Electrode assembly and secondary battery using the same}[0001] Electrode assembly and secondary battery using same [0001]

본 발명은 이차 전지 및 그에 사용되는 전극 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전해액에 의한 확산이 보다 잘 이루어질 수 있도록 구조가 개선된 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a secondary battery and an electrode assembly used therein, and more particularly, to an electrode assembly and a secondary battery including the electrode assembly, which are improved in diffusion by an electrolyte.

일반적으로, 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리, 충방전이 가능한 전지를 의미하며, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 전자기기 또는 전기 자동차 등에 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V 가량으로서, 전자 장비의 전원으로 많이 사용되는 니켈-카드뮴 전지 또는 니켈-수소 전지보다 약 3배의 용량을 가지며, 단위 중량당 에너지 밀도가 높기 때문에 그 활용 정도가 급속도로 증가되는 추세에 있다.2. Description of the Related Art Generally, a secondary battery is a battery capable of being charged and discharged unlike a primary battery which can not be charged, and is widely used in electronic devices such as mobile phones, notebook computers, camcorders, and electric vehicles. Particularly, the lithium secondary battery has an operating voltage of about 3.6 V, has a capacity about three times that of a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery widely used as a power source for electronic equipment, and has a high energy density per unit weight. Is rapidly increasing.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재를 구비한다.These lithium secondary batteries mainly use a lithium-based oxide and a carbonaceous material as a cathode active material and an anode active material, respectively. The lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate each coated with such a positive electrode active material and a negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, and a casing member sealingly accommodates the electrode assembly together with the electrolyte solution.

한편, 리튬 이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다. 통상적으로 캔형 이차 전지의 경우 양극판과 음극판, 즉 전극판이 권취된 형태로 전지 캔에 수납되고, 파우치형 이차 전지의 경우 전극판이 적층 또는 권취된 형태로 전지 캔에 수납된다.Meanwhile, the lithium secondary battery can be classified into a can type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can, and a pouch type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the battery case. In the case of a can type secondary battery, a positive electrode plate and a negative electrode plate, that is, an electrode plate are wound in a battery can, and in the case of a pouch type secondary battery, electrode plates are stacked or wound in a battery can.

도 1은 종래의 이차 전지용 전극 조립체의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 전극 조립체에 포함된 전극판(10)의 형태를 개략적으로 나타내는 상면도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a conventional electrode assembly for a secondary battery, and FIG. 2 is a top view schematically showing the shape of an electrode plate 10 included in the electrode assembly of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 이차 전지용 전극판(10)은 사각 플레이트 형상으로 제조된다. 그리고, 이러한 전극판(10)에는 양극 활물질 또는 음극 활물질이 도포되어, 양극판(11) 또는 음극판(12)으로서 기능하게 된다. 양극판(11)과 음극판(12)은 세퍼레이터(20)가 개재된 상태에서, 도 1과 같이 다수 개가 적층된 형태로 전극 조립체를 구성하거나, 또는 권취된 형태로 전극 조립체를 구성할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, a conventional secondary battery electrode plate 10 is manufactured in the shape of a square plate. The positive electrode active material or the negative electrode active material is applied to the electrode plate 10 to function as the positive electrode plate 11 or the negative electrode plate 12. 1, the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12 may be constituted by stacking a plurality of electrode assemblies in a state in which the separator 20 is interposed therebetween.

그리고, 이러한 전극 조립체는 전지 케이스, 이를테면 파우치에 전해액과 함께 수납된다. 이때, 전해액은, 양극판(11)과 음극판(12) 사이에서 이온이 이동될 수 있도록 하며, 이로써 이차 전지는 충방전을 수행하게 된다.Such an electrode assembly is housed in a battery case, such as a pouch, together with an electrolytic solution. At this time, the electrolyte allows the ions to move between the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 12, thereby performing charge and discharge of the secondary battery.

그런데, 도 1에 도시된 바와 같이 전극판(10)이 적층되거나 권취되어 다수의 층을 형성하는 경우, 전해액이 전극판(10)의 내부에까지 도달하는 것은 쉽지 않다. 즉, 전극판(10)이 포함된 전극 조립체가 전지 케이스에 수납된 후 전해액이 주입될 때, 전극 조립체의 각 층 사이, 즉 전극판(10) 층과 세퍼레이터(20) 층 사이에는 전해액이 침투할 수 있는 공간이 충분히 넓지 않으므로, 층과 층 사이로 전해액이 유입되어 전극판(10)의 내부에까지 도달되는 것은 어렵다. 다만, 전해액은, 도 2에서 화살표로 도시된 바와 같이, 전극판(10)에 대한 젖음(wetting)성을 이용하여 전극판(10)의 내부로 확산되어야 한다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 주된 확산이 이루어지는 부분은 전해액이 주입되는 측일 것이며, 그 반대 측에서도 전지 케이스에 전해액이 수납된 후 전해액과 접촉하여 확산이 이루어질 수 있다.However, when the electrode plate 10 is laminated or wound to form a plurality of layers as shown in FIG. 1, it is not easy for the electrolyte to reach the inside of the electrode plate 10. That is, when the electrode assembly including the electrode plate 10 is housed in the battery case and then the electrolyte is injected, the electrolyte solution penetrates between each layer of the electrode assembly, that is, between the electrode plate 10 and the separator 20 It is difficult for the electrolytic solution to flow into the space between the layer and the layer and to reach the inside of the electrode plate 10. However, the electrolyte solution must be diffused into the electrode plate 10 using the wettability of the electrode plate 10, as shown by an arrow in FIG. At this time, as shown in FIG. 2, the portion where the main diffusion is performed is the side to which the electrolyte is injected, and on the opposite side, the electrolyte is stored in the battery case and then diffused by contacting with the electrolyte solution.

그러나, 이와 같이 확산을 통해 전극판(10)의 외부로부터 내부로 전해액이 침투되는데에는 한계가 있다. 즉, 도 2와 같이 전해액과 접촉하는 전극판(10)의 외부로부터 전극판(10)의 내부로, 젖음성을 이용한 확산만을 통해 전해액이 전극판(10)의 내부 또는 반대편까지 도달되는 것은 쉽지 않고, 전해액이 도달된다 하더라도 그 양이 충분치 않다. 따라서, 전해액을 이용한 전극판(10) 사이의 이온 교환이 원활치 않게 되어, 전극판(10)이 그 기능을 다하지 못할 수 있다. 그러므로, 종래 이차 전지의 경우, 그 성능 및 효율이 저하되는 문제점이 있다.However, there is a limit in penetrating the electrolyte solution from the outside of the electrode plate 10 through the diffusion as described above. That is, as shown in FIG. 2, it is not easy for the electrolyte solution to reach the inside or the opposite side of the electrode plate 10 from the outside of the electrode plate 10 contacting the electrolyte solution only through diffusion using the wettability into the inside of the electrode plate 10 , Even if the electrolytic solution is reached, the amount thereof is not sufficient. Therefore, the ion exchange between the electrode plates 10 using the electrolytic solution is not smooth, and the electrode plate 10 may not perform its functions. Therefore, in the case of a conventional secondary battery, there is a problem that its performance and efficiency are lowered.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전극판 전체에 전해액이 빠르고 확실하게 확산될 수 있도록 구조가 개선된 전극 조립체 및 이를 이용하는 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electrode assembly having improved structure for quickly and reliably diffusing an electrolyte solution over an electrode plate, and a secondary battery using the electrode assembly.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전극 조립체는, 전해액과 함께 전지 케이스에 수납되는 이차 전지용 전극 조립체로서, 표면에 활물질이 도포되고, 외부에서 내부로 상기 전해액의 유입이 가능하도록 절취된 전극판; 및 상기 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electrode assembly for a secondary battery, the electrode assembly being housed in a battery case together with an electrolyte, the electrode assembly having an active material coated on the surface thereof, An electrode plate; And a separator interposed between the electrode plates.

바람직하게는, 상기 전극판이 상기 세퍼레이터와 함께 다수의 층으로 적층 또는 권취된다.Preferably, the electrode plate is laminated or wound with a plurality of layers together with the separator.

더욱 바람직하게는, 상기 전극판은, 외부층에서 내부층 방향으로 상기 절취된 부분이 연결되어 일정 통로를 형성하고, 상기 통로를 통해 전해액의 유입이 가능하다.More preferably, the electrode plate is connected to the cut-out portion in the direction of the inner layer from the outer layer to form a predetermined passage, and the electrolyte can be introduced through the passage.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차 전지는, 표면에 활물질이 도포되고, 외부에서 내부로 전해액의 유입이 가능하도록 절취된 전극판 및 상기 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체; 및 상기 전극 조립체와 전해액을 수납하는 전지 케이스를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a rechargeable battery including: an electrode plate coated with an active material on an outer surface of the rechargeable battery, the rechargeable battery including a separator interposed between the electrode plate and the separator, An electrode assembly; And a battery case for accommodating the electrode assembly and the electrolyte solution.

바람직하게는, 상기 전극판은 상기 세퍼레이터와 함께 다수의 층으로 적층 또는 권취된다.Preferably, the electrode plate is laminated or wound with a plurality of layers together with the separator.

더욱 바람직하게는, 상기 전극판은, 외부층에서 내부층 방향으로 상기 절취된 부분이 연결되어 일정 통로를 형성하고, 상기 통로를 통해 전해액의 유입이 가능하다.More preferably, the electrode plate is connected to the cut-out portion in the direction of the inner layer from the outer layer to form a predetermined passage, and the electrolyte can be introduced through the passage.

본 발명에 의하면, 전극판에 대한 전해액의 확산 거리를 감소시켜 전극판 전체에 전해액이 확실하면서도 신속하게 확산될 수 있도록 한다.According to the present invention, the diffusion distance of the electrolyte solution to the electrode plate is reduced, and the electrolyte solution can be surely and rapidly diffused over the entire electrode plate.

따라서, 전극판 전체에 충분한 전해액이 공급될 수 있도록 함으로써, 양극판과 음극판 사이의 이온 교환이 잘 이루어지도록 하여, 종국적으로는 이차 전지의 성능을 향상시킬 수 있다.Therefore, by allowing sufficient electrolyte to be supplied to the entire electrode plate, the ion exchange between the positive electrode plate and the negative electrode plate can be performed well, and ultimately, the performance of the secondary battery can be improved.

또한, 이차 전지의 충방전시 전극판에서 열이 발생할 수 있는데, 본 발명에 따른 전극판의 경우 이러한 열을 보다 효율적으로 방출될 수 있도록 한다.In addition, heat may be generated in the electrode plate during charging / discharging of the secondary battery. In the case of the electrode plate according to the present invention, such heat can be discharged more efficiently.

뿐만 아니라, 전극판 전체에 대한 전해액의 함침 속도가 증가되므로 이차 전지 제조에 대한 수율 및 공정성을 향상시킬 수 있다.In addition, since the rate of impregnation of the electrolytic solution with respect to the entire electrode plate is increased, the yield and fairness of the secondary battery can be improved.

더욱이, 본 발명은 기존의 이차 전지 제조 공정 중, 트리밍(trimming) 공정이나 슬리팅(slitting) 공정에서 수행될 수도 있어, 추가적인 설비 등을 위한 투자를 하지 않으면서도 좋은 효과를 얻을 수 있다.Furthermore, since the present invention can be performed in a trimming process or a slitting process in a conventional secondary battery manufacturing process, a good effect can be obtained without investing in additional facilities.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 종래의 이차 전지용 전극 조립체의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 전극 조립체에 포함된 전극판의 형태를 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 전극 조립체에 사용되는 전극판의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 4는, 도 3의 전극판에서 전해액이 확산되는 구성을 개략적으로 도식화하여 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지용 전극판의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 7 내지 도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지용 전극판의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 층을 구비한 전극 조립체에서 각 층별로 절취된 형태를 개략적으로 도시하는 상면도이다.
도 12는, 도 11의 C-C'선에 대한 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 14는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 조립체의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 15는, 도 14의 E 부분에 대한 부분 확대도이다.
도 16은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as limiting.
1 is a perspective view schematically showing a configuration of a conventional secondary battery electrode assembly.
2 is a top view schematically showing the shape of an electrode plate included in the electrode assembly of FIG.
3 is a top view schematically showing the configuration of an electrode plate used in an electrode assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a diagram schematically showing a configuration in which the electrolyte solution diffuses in the electrode plate of Fig. 3. Fig.
5 and 6 are top views schematically showing the configuration of an electrode plate for a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
7 to 9 are top views schematically showing the structure of an electrode plate for a secondary battery according to still another embodiment of the present invention.
10 is a view schematically showing a configuration of an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a top view schematically showing a cut-out form of each layer in an electrode assembly having a plurality of layers according to an embodiment of the present invention. FIG.
12 is a cross-sectional view taken along line C-C 'of FIG.
13 is a perspective view schematically showing a configuration of an electrode assembly according to another embodiment of the present invention.
14 is a perspective view schematically showing a configuration of an electrode assembly according to still another embodiment of the present invention.
15 is a partially enlarged view of the portion E in Fig.
16 is a perspective view schematically showing a configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지용 전극 조립체에 사용되는 전극판(110)의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다.3 is a top view schematically showing the configuration of an electrode plate 110 used in an electrode assembly for a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전극판(110)은 사각 플레이트 형상으로 제조될 수 있다. 이러한 전극판(110)은 그 표면에 활물질이 도포되어 있다. 즉, 전극판(110)에 양극 활물질이 도포된 경우 해당 전극판(110)은 양극판으로서 기능하며, 전극판(110)에 음극 활물질이 도포된 경우 해당 전극판(110)은 음극판으로서 기능한다. Referring to FIG. 3, the electrode plate 110 according to the present invention may be manufactured in a rectangular plate shape. The surface of the electrode plate 110 is coated with an active material. That is, when the positive electrode active material is applied to the electrode plate 110, the electrode plate 110 functions as a positive electrode plate. When the negative electrode active material is applied to the electrode plate 110, the electrode plate 110 functions as a negative electrode plate.

특히, 본 발명에 따른 전극판(110)은, 도면에 도시된 바와 같이, 외부에서 내부로 절취된 부분이 존재한다. 그리고, 이와 같이 절취된 부분을 통해 전극판(110) 외부의 전해액이 전극판(110) 내부로 유입될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 전극판(110)은 일정 부분이 절취되어, 외부에서 내부로 전해액이 유입될 수 있는 경로, 즉 전해액 유로(P)가 형성된다.Particularly, as shown in the figure, the electrode plate 110 according to the present invention has a portion cut from the outside to the inside. The electrolytic solution outside the electrode plate 110 may be introduced into the electrode plate 110 through the cut portion. That is, a certain portion of the electrode plate 110 according to the present invention is cut off, and a path through which the electrolyte can flow from the outside to the inside, that is, the electrolyte flow path P is formed.

한편, 본 명세서에서 '절취'라는 용어는, '절개', '트리밍(trimming)' 등과 같이 유사한 다른 용어로도 표현될 수 있으며, 이러한 유사 용어들을 모두 포함하는 의미로 넓게 해석되어야 한다. 또한, 본 발명에 따른 전극판(110)은, 전극판(110)에 전해액이 플레이트 형상에서 일정 부분이 절취된 것과 같은 형태, 즉 전해액 유로(P)가 형성되어 있는 형태이면 되며, 반드시 절취 공정을 거쳐야 하는 것을 의미하는 것은 아니다.Meanwhile, the term 'cut out' in the present specification may be expressed in other similar terms such as 'incision', 'trimming', and the like, and should be interpreted broadly to include all of these similar terms. The electrode plate 110 according to the present invention may be in the form of an electrode plate 110 in which a certain portion of the electrolyte is cut out in a plate shape, that is, in the form of an electrolyte flow path P, It does not mean that you have to go through.

다만, 전극판(110)에 전해액 유로(P)를 형성하기 위해 전극판(110)을 절취하는 공정이 포함되는 경우, 슬리팅 공정이나 트리밍 공정과 같이 기존 이차 전지 제조 공정에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명은 별도의 추가 설비 등을 필요로 하지 않으므로, 공정이 복잡하게 되거나 비용이 크게 증가되는 문제는 발생하지 않는다.However, if the step of cutting the electrode plate 110 to form the electrolyte flow path P in the electrode plate 110 is included, it may be performed by a conventional secondary battery manufacturing process such as a slitting process or a trimming process . Therefore, since the present invention does not require any additional equipment or the like, there is no problem that the process becomes complicated or the cost increases greatly.

일반적으로 전극판(110)은 그 사이에 세퍼레이터가 개재되어 전극 조립체를 구성하고 전해액과 함께 전지 케이스에 수납되는데, 본 발명에 따른 전극판(110)은 외부에서 내부로 전해액 유로(P)가 형성되도록 절취된 형태를 갖기 때문에, 도 3에서 화살표로 도시된 바와 같이, 절취된 부분으로 전해액이 유입될 수 있다. 그리고, 이와 같이 유입된 전해액은 전극판(110)에 형성된 전해액 유로(P)를 따라 흐르게 되어 전극판(110)의 내부에까지 쉽게 도달될 수 있다.Generally, the electrode plate 110 has a separator interposed therebetween to constitute an electrode assembly, and is housed in a battery case together with an electrolyte. The electrode plate 110 according to the present invention is formed by forming an electrolyte flow path P from the outside to the inside As shown by the arrow in Fig. 3, the electrolytic solution can flow into the cut-off portion. The electrolytic solution thus flowed along the electrolyte flow path P formed in the electrode plate 110 can be easily reached to the inside of the electrode plate 110.

도 4는, 도 3의 전극판(110)에서 전해액이 확산되는 구성을 개략적으로 도식화하여 나타내는 도면이다. 도 4에서, 전해액의 확산은 화살표로 표시된 바와 같다.4 is a diagram schematically showing a configuration in which the electrolyte solution diffuses in the electrode plate 110 of Fig. In Fig. 4, the diffusion of the electrolyte is indicated by an arrow.

도 4를 참조하면, 전극판(110)의 상부 측에서 전해액이 주입될 때 전해액은, 도 4에서 화살표 A1으로 표시된 바와 같이, 전극판(110)의 상부 측에서 내부 측으로 확산될 수 있다. 또한, 전극판(110)은 전극 조립체의 형태로 전해액과 함께 전지 케이스에 수납되기 때문에, 화살표 A2로 표시된 바와 같이, 전해액은 전극판(110)의 하부 측에서 내부 측으로 확산될 수도 있다. 더욱이, 본 발명에 따른 전극 조립체의 전극판(110)은 외부에서 내부로 절취된 형태의 전해액 유로(P)가 형성되어 있기 때문에, 그러한 전해액 유로(P)의 개구부(O)를 통해 전해액이 유입될 수 있다. 그리고, 이와 같이 개구부(O)를 통해 전해액 유로(P)로 유입된 전해액은, 화살표 A3로 표시된 바와 같이, 전해액 유로(P)에서 전극판(110)의 내부 측으로 확산될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전극 조립체의 경우, 전해액이 확산되어야 하는 거리가 전체적으로 감소하게 되어, 전극판(110)에 대한 전해액의 확산이 신속하면서도 확실하게 이루어질 수 있다. 즉, 전극판(110) 전체에 전해액이 신속하고 확실하게 침투되므로, 전해액에 대한 전극판(110)의 젖음성이 향상되는 결과를 가져올 수 있다.Referring to FIG. 4, when the electrolyte is injected from the upper side of the electrode plate 110, the electrolyte may diffuse from the upper side to the inner side of the electrode plate 110, as indicated by the arrow A1 in FIG. Also, since the electrode plate 110 is housed in the battery case together with the electrolyte solution in the form of an electrode assembly, the electrolyte may diffuse from the lower side to the inside of the electrode plate 110, as indicated by arrow A2. In addition, since the electrode plate 110 of the electrode assembly according to the present invention is formed with the electrolyte flow path P cut out from the outside, the electrolyte solution flows through the opening O of the electrolyte flow path P . The electrolyte solution flowing into the electrolyte solution flow path P through the opening O can be diffused from the electrolyte solution flow path P to the inside of the electrode plate 110 as indicated by an arrow A3. Therefore, in the case of the electrode assembly according to the present invention, the distance over which the electrolyte is diffused is entirely reduced, so that the diffusion of the electrolyte solution to the electrode plate 110 can be quickly and surely performed. That is, since the electrolytic solution penetrates into the entire electrode plate 110 quickly and reliably, the wettability of the electrode plate 110 with respect to the electrolytic solution can be improved.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 전극판(110)은 그 절취된 부분으로 인해 방열 효율이 개선될 수 있다. 일반적으로 전극판(110)이 전극 조립체의 형태로 이차 전지에 이용되어 이차 전지가 충방전되는 경우, 전극판(110)에서는 열이 발생할 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 전극판(110)의 경우, 외부에서 내부로 절취된 부분, 즉 전해액 유로(P)를 통해 열의 방출이 보다 잘 이루어질 수 있다. 따라서, 전극 조립체의 방열 효율이 향상될 수 있으며, 이차 전지의 성능이 개선될 수 있다.In addition, the heat dissipation efficiency of the electrode plate 110 according to the present invention can be improved due to the cut portion. Generally, when the electrode plate 110 is used for a secondary battery in the form of an electrode assembly, and the secondary battery is charged and discharged, heat may be generated in the electrode plate 110. At this time, in the case of the electrode plate 110 according to the present invention, heat can be more easily discharged through the portion cut from the outside to the inside, that is, the electrolyte flow path P. Therefore, the heat dissipation efficiency of the electrode assembly can be improved, and the performance of the secondary battery can be improved.

한편, 상기 설명에서 전극판(110)의 '상부' 및 '하부'라는 용어는 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 바를 기준으로 한 것일 뿐, 전극판(110)이 전극 조립체의 형태로 전지 케이스에 수납되었을 때의 위치를 기준으로 한 것은 아니다.In the above description, the term 'upper' and 'lower' of the electrode plate 110 are used only for the sake of convenience of description, and the electrode plate 110 is formed in the shape of an electrode assembly, It is not based on the position when it is housed in the housing.

바람직하게는, 상기 전극판(110)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 그 절취된 부분의 개구부, 다시 말해 전해액 유로(P)의 개구부(O)가 전해액이 주입되는 측에 형성된 것이 좋다. 즉, 도 4의 실시예에서 전해액이 전극판(110)의 상부 측에서 주입된다고 가정할 때, 전극판(110)의 절취된 부분은 전지 케이스에서 전해액이 주입되는 방향인 상부 측 변(변 B)에 형성되는 것이 좋다. 이러한 실시예에 의하면, 전지 케이스로 전해액이 주입될 때 전극판(110)의 전해액 유로(P)로 전해액이 쉽게 유입될 수 있다. 따라서, 충분한 양의 전해액이 전해액 유로(P)로 유입되고 전해액 유로(P)의 안쪽 단부까지 전해액이 도달되는 속도가 빨라질 수 있다. 그러므로, 전해액 유로(P)에 채워진 전해액에 의한 전극판(110) 내부로의 확산이 쉽고 빠르게 이루어질 수 있어 이차 전지 제조시 공정성이 향상되고 이차 전지의 성능 또한 향상될 수 있다.4, it is preferable that the opening of the cutout portion, that is, the opening O of the electrolyte flow path P, is formed on the side to which the electrolyte solution is injected. That is, in the embodiment of FIG. 4, assuming that the electrolytic solution is injected from the upper side of the electrode plate 110, the cut-off portion of the electrode plate 110 is divided into the upper side As shown in Fig. According to this embodiment, the electrolyte solution can easily flow into the electrolyte flow path P of the electrode plate 110 when the electrolyte solution is injected into the battery case. Therefore, a sufficient amount of the electrolytic solution may flow into the electrolytic solution flow path P and the electrolytic solution may reach the inner end of the electrolytic solution flow path P at a faster rate. Therefore, diffusion into the electrode plate 110 by the electrolytic solution filled in the electrolytic solution flow path P can be performed easily and quickly, so that the processability in manufacturing the secondary battery can be improved and the performance of the secondary battery can be improved.

한편, 도 3 및 도 4에서는 전극판(110)의 상면에서 바라보았을 때, 전극판(110)의 절취된 부분이 계단 형상이 되도록 도시되었으나, 이와 같은 전극판(110)의 절취 형태, 즉 전해액 유로(P)의 형태는 일례에 불과하며, 전극판(110)의 절취 형태는 다양하게 존재할 수 있다.3 and 4, the cut-out portion of the electrode plate 110 is shown as a step shape when viewed from the upper surface of the electrode plate 110. However, the shape of the electrode plate 110, The shape of the flow path P is merely an example, and the cut shape of the electrode plate 110 may exist in various forms.

도 5 및 도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지용 전극판(110)의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다. 5 and 6 are top views schematically showing the structure of an electrode plate 110 for a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 상기 전극판(110)은, 개구부가 하나인 전해액 유로(P)를 구비하되, 전해액의 이동 경로가 일정 부분에서 두 개로 분리되는 절취 형태를 가질 수 있다. 또한, 도 6을 참조하면, 상기 전극판(110)은, 상면에서 바라보았을 때 전해액 유로(P)가 곡선 형태가 되도록 절취될 수도 있다.Referring to FIG. 5, the electrode plate 110 has an electrolyte flow path P having one opening, and may have a cut-out shape in which a path of the electrolyte is separated into two portions at a certain position. In addition, referring to FIG. 6, the electrode plate 110 may be cut so that the electrolyte flow path P is curved when viewed from the top.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 전극판(110)은 다양한 형태로 절취될 수 있으며, 이와 같이 절취된 부분이 전해액이 유입될 수 있도록 하는 전해액 유로(P)가 될 수 있다. 그리고, 이와 같이 전해액 유로(P)로 유입된 전해액은, 도면에서 점선에 의한 화살표로 표시된 바와 같이, 전극판(110)의 내부로 확산될 수 있다. 또한, 비록 도 5 및 도 6에는 도시되지 않았지만, 도 4에서 화살표 A1 및 A2로 표시된 바와 같이, 전극판(110)의 상부와 하부 측에서 전해액이 또한 확산되기 때문에, 전극판(110) 전체적으로 전해액의 확산이 확실하고 빠르게 이루어질 수 있다. As shown in FIGS. 5 and 6, the electrode plate 110 may be cut into various shapes, and the cut portion may be an electrolyte flow path P for allowing the electrolyte to flow. The electrolyte solution flowing into the electrolyte flow path P as described above can be diffused into the electrode plate 110, as indicated by an arrow by a dotted line in the drawing. Although not shown in FIGS. 5 and 6, since the electrolyte solution is diffused from the upper and lower sides of the electrode plate 110 as indicated by the arrows A1 and A2 in FIG. 4, Diffusion can be surely and quickly performed.

또한 바람직하게는, 상기 전극판(110)은 전해액 유로(P)의 개구부가 둘 이상 형성되도록 절취될 수 있다.Also, preferably, the electrode plate 110 may be cut so that two or more openings of the electrolyte flow path P are formed.

도 7 내지 도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지용 전극판(110)의 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다.7 to 9 are top views schematically showing the structure of an electrode plate 110 for a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지용 전극 조립체에 사용되는 전극판(110)은 절취된 부분의 개구부가 둘 이상 존재할 수 있다. 다시 말해, 본 발명에 따른 전극판(110)은, 전해액 유로(P)가 둘 이상 형성되도록 절취된 형태를 가질 수 있다. 이와 같이 절취된 부분의 개구부가 둘 이상 존재하면, 개구부를 통한 전해액 유입이 보다 활발하게 이루어져, 보다 많은 양의 전해액이 보다 빠르게 전해액 유로(P)로 유입될 수 있다. 그러므로, 전해액 유로(P)로 유입된 전해액의 전극판(110) 내부로의 확산이 더욱 빠르고 확실하게 이루어질 수 있다.Referring to FIGS. 7 to 9, the electrode plate 110 used in the electrode assembly for a secondary battery according to the present invention may have two or more openings in a cut-out portion. In other words, the electrode plate 110 according to the present invention may have a shape in which two or more electrolyte flow paths P are formed. If there are two or more openings in the cut-out portion, the electrolytic solution flows more actively through the openings, and a larger amount of the electrolytic solution can flow into the electrolytic solution flow path P more quickly. Therefore, the diffusion of the electrolytic solution introduced into the electrolyte flow path P into the electrode plate 110 can be performed more quickly and reliably.

이와 같이, 전극판(110)은 다양한 절취 형태, 즉 다양한 전해액 유로(P)를 가질 수 있으며, 본 발명은 이러한 전극판(110)의 구체적인 절취 형태에 의해 제한되지 않는다. 즉, 도 3 내지 도 9에 도시된 것 이외에도 전극판(110)은 다양한 절취 형태를 가질 수 있다.As described above, the electrode plate 110 may have various cutout shapes, that is, various electrolyte flow paths P, and the present invention is not limited by the specific cut shape of the electrode plate 110. 3 to 9, the electrode plate 110 may have various cut shapes.

한편, 상술한 전극판(110)은, 표면에 양극 활물질이 도포된 양극판이거나 표면에 음극 활물질이 도포된 음극판일 수 있으며, 양극판과 음극판 모두가 해당될 수도 있다. The electrode plate 110 may be a positive electrode plate coated with a positive electrode active material on its surface or a negative electrode plate coated with a negative electrode active material on its surface, and both the positive electrode plate and the negative electrode plate may be applicable.

본 발명에 따른 전극 조립체는, 상술한 전극판(110) 및 그 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함한다. 즉, 본 발명에 따른 전극 조립체는, 양극판, 음극판 및 세퍼레이터를 포함할 수 있으며, 상기 양극판 및 음극판 중 적어도 하나 이상은, 도 3 내지 도 9의 실시예에서 설명한 바와 같이, 외부에서 내부로 전해액의 유입이 가능하도록 절취된 부분을 갖는다.The electrode assembly according to the present invention includes the above-described electrode plate 110 and a separator interposed therebetween. That is, the electrode assembly according to the present invention may include a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator, and at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate may have a structure in which an electrolyte solution And has a cut-out portion to allow the inflow.

상기 세퍼레이터는, 이러한 양극판과 음극판 사이에 개재되어 양극판과 음극판 사이를 절연시킨다. 그리고, 양극판과 음극판 사이에 활물질 이온이 교환될 수 있도록 한다.The separator is interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate to insulate the positive electrode plate from the negative electrode plate. Then, the active material ions can be exchanged between the positive electrode plate and the negative electrode plate.

또한, 상기 전극판(110)은 세퍼레이터와 함께 전극 조립체를 구성할 때, 다수의 층으로 적층되거나 권취될 수 있다. 예를 들어, 도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같은 형태의 양극판 및 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치되고, 이러한 전극판(110) 및 세퍼레이터가 권취됨으로써 다수의 층이 형성되도록 할 수 있다. 또는 양극판 및 음극판이 1개가 아닌 다수 개 구비되어 적층됨으로써 다수의 층이 형성되도록 할 수도 있다.Further, when the electrode plate 110 is formed with the separator together with the separator, the electrode plate 110 can be laminated or wound into a plurality of layers. For example, a positive electrode plate and a negative electrode plate as shown in FIGS. 3 to 9 are disposed with a separator interposed therebetween, and a plurality of layers can be formed by winding the electrode plate 110 and the separator. Or a plurality of positive and negative electrode plates, not one, may be laminated to form a plurality of layers.

도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 조립체(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.10 is a view schematically showing the configuration of an electrode assembly 100 according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 전극판(110)이 세퍼레이터(120)와 함께 다수 개 적층되어 전극 조립체(100)를 구성한다. 즉, 전극 조립체(100)는 다수의 양극판(111), 음극판(112) 및 세퍼레이터(120)가 적층되는 형태로 형성되어 다수의 층을 구비할 수 있다. 그리고, 이러한 전극 조립체(100)의 각 전극판(110)에는 외부에서 내부로 전해액 유로(P)가 형성되도록 절취된 부분이 존재한다. 따라서, 전극 조립체(100)의 외부에 전해액이 존재하는 경우, 도 10에서 화살표로 도시된 바와 같이, 각 전극판(110)의 절취된 부분으로 전해액이 유입될 수 있다. 그리고, 이와 같이 각 전극판(110)의 전해액 유로(P)로 유입된 전해액은 전해액 유로(P)에서 해당 전극판(110)의 내부로 확산될 수 있게 된다.Referring to FIG. 10, a plurality of electrode plates 110 are stacked together with the separator 120 to constitute an electrode assembly 100. That is, the electrode assembly 100 may include a plurality of layers formed by stacking a plurality of the positive electrode plates 111, the negative electrode plates 112, and the separators 120. Each of the electrode plates 110 of the electrode assembly 100 has a portion cut out from the outside to form the electrolyte flow path P therein. Therefore, when the electrolyte exists outside the electrode assembly 100, the electrolyte may flow into the cut-off portion of each electrode plate 110 as shown by arrows in FIG. The electrolyte solution flowing into the electrolyte solution flow path P of each electrode plate 110 can be diffused from the electrolyte solution flow path P into the corresponding electrode plate 110.

한편, 상기와 같이 전해액의 유입이 가능하도록 절취된 부분, 즉 전해액 유로(P)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 모든 양극판(111)과 음극판(112)에 형성될 수 있다. 이 경우, 각 층의 전극판(110) 내부로 전해액의 유입이 보다 잘 이루어질 수 있으므로, 이차 전지의 성능이 보다 향상될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 전극 조립체(100)를 구성하는 전체 전극판(110) 중 일부 전극판(110), 이를테면 양극판(111)에만 상기와 같은 전해액 유로(P)가 형성되도록 할 수 있다. On the other hand, the portions cut off to allow the inflow of the electrolytic solution, that is, the electrolytic solution flow path P, may be formed on all the positive electrode plates 111 and the negative electrode plates 112 as shown in FIG. In this case, since the electrolytic solution can flow into the electrode plate 110 of each layer more easily, the performance of the secondary battery can be further improved. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to any electrode plate 110, such as the positive electrode plate 111, of the entire electrode plates 110 constituting the electrode assembly 100, can do.

또한, 도 10에서는, 양극판(111)과 음극판(112)에만 절취된 부분이 존재하고, 세퍼레이터(120)에는 절취된 부분이 존재하지 않는 것으로 도시되었으나, 세퍼레이터(120)에도 전해액이 쉽게 이동될 수 있도록 절취된 부분이 존재할 수도 있다.In FIG. 10, there is a portion cut only in the positive electrode plate 111 and the negative electrode plate 112, and the cut portion is not present in the separator 120, but the electrolyte can be easily moved to the separator 120 There may be a cut portion.

바람직하게는, 상기 전극판(110)은 외부층에서 내부층 방향으로, 즉 상부층에서 내부층 방향 또는 하부층에서 내부층 방향으로 각 층의 절취된 부분이 연결되어 일정 통로를 형성하고, 이러한 통로를 통해 전해액의 유입이 가능하도록 하는 것이 좋다. 다시 말해, 전극 조립체(100)의 상부에서 바라보았을 때, 각 층의 절취된 부분의 적어도 일부가 공통적으로 중첩되어, 수직으로 통로가 형성되는 것이 좋다.Preferably, the electrode plate 110 is formed by connecting cut-out portions of each layer from the outer layer toward the inner layer, that is, from the upper layer toward the inner layer or from the lower layer toward the inner layer, It is preferable to allow the inflow of the electrolytic solution. In other words, when viewed from the top of the electrode assembly 100, it is preferable that at least some of the cut-out portions of the respective layers are commonly overlapped to form a vertical passage.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 층을 구비한 전극 조립체(100)에서 각 층별로 절취된 형태를 개략적으로 도시하는 상면도이고, 도 12는 도 11의 C-C'선에 대한 단면도이다.FIG. 11 is a top view schematically showing a cut-out form of each layer in an electrode assembly 100 having a plurality of layers according to an embodiment of the present invention, FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line C-C ' FIG.

도 11 및 도 12를 참조하면, 전극 조립체(100)는 다수의 전극판(110) 및 세퍼레이터(120)에 의해 적층되어 다수의 층으로 형성될 수 있고, 각 층을 이루는 양극판(111), 음극판(112) 및 세퍼레이터(120)에는 각각 전해액의 유입을 위해 절취된 부분이 형성될 수 있다. 그리고, 이와 같이 각 층의 절취된 부분, 즉 전해액 유로의 형상은 상부층에서 하부층 순으로 P1~P6로 표시된다. 다시 말해, 도면에서 최상위층의 전해액 유로는 P1, 그 아래층의 전해액 유로는 P2, 그 다음 아래층의 전해액 유로는 P3로 표시되며, 그 아래층의 전해액 유로들도 순서대로 P4, P5 및 P6로 표시된다. 도 11은 전극 조립체(100)의 상부에서 바라보았을 때의 모습이므로, 최상위층의 전해액 유로(P1)만 보일 수 있어 이에 대해서는 실선으로 표시되고, 나머지 전해액 유로(P2~P6)에 대해서는 점선으로 표시된다.11 and 12, the electrode assembly 100 may be formed by a plurality of electrode plates 110 and a separator 120 to form a plurality of layers. The electrode assembly 100 includes a positive electrode plate 111, The separator 112 and the separator 120 may be formed with a cut-off portion for introducing the electrolyte solution, respectively. The shapes of the cut-off portions of the respective layers, that is, the electrolytic solution flow paths are represented by P1 to P6 in the order of the upper layer to the lower layer. In other words, the uppermost layer electrolyte flow path is denoted by P1, the lower layer electrolyte flow path is denoted by P2, the next lower layer is denoted by P3, and the lower layer electrolyte flow paths are denoted by P4, P5 and P6, respectively. 11 is a top view of the electrode assembly 100, only the electrolyte flow path P1 of the uppermost layer can be seen and is indicated by a solid line, and the remaining electrolyte flow paths P2 to P6 are indicated by a dotted line .

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 각 층에 형성된 전해액 유로(P1~P6)는 D 부분과 같이 일부분이 서로 연결될 수 있다. 이와 같이 각 층의 전해액 유로(P1~P6)가 서로 연결되면, 상부층에서 하부층까지 수직으로 통로가 형성된다. 그리고, 이와 같이 각 층 사이에 수직으로 통로가 형성되면, 이러한 수직 통로를 통해 전해액의 유입이 가능하게 될 수 있다. 그러므로, 이러한 실시예에 의하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 전해액 유로(P)의 개구부를 통해 전해액이 유입될 수 있는 것에 더하여, 상부층에서 내부층으로 또는 하부층에서 내부층으로 수직으로 형성된 통로를 통해서도 전해액이 유입될 수 있다. 그리고, 이와 같이 수직으로 형성된 통로를 통해 유입된 전해액은 다시 각 층의 전해액 유로(P)로 전달될 수 있게 되므로, 전해액의 유입이 충분하고 활발하게 이루어질 수 있다. 뿐만 아니라, 이와 같이 수직으로 통로가 형성되면, 이러한 수직 통로를 통해서도 열이 방출될 수 있으므로, 전극 조립체(100)의 열 방출 효율이 보다 개선될 수 있다.As shown in FIGS. 11 and 12, the electrolyte flow paths P1 to P6 formed in the respective layers may be connected to each other like a D portion. When the electrolyte flow paths P1 to P6 of the respective layers are connected to each other in this way, the passages are formed vertically from the upper layer to the lower layer. When the vertical passages are formed between the respective layers as described above, it is possible to allow the electrolytic solution to flow through the vertical passages. Therefore, according to this embodiment, as shown in Fig. 10, in addition to allowing the electrolyte to flow through the opening of the electrolyte flow path P, a passage formed vertically from the upper layer to the inner layer or from the lower layer to the inner layer The electrolytic solution may be introduced into the electrolytic solution. In addition, since the electrolytic solution introduced through the vertically formed passageway can be transferred to the electrolyte flow path P of each layer, the flow of the electrolytic solution is sufficient and can be actively performed. In addition, when the vertical passages are formed in this way, heat can be released through the vertical passages, so that the efficiency of heat dissipation of the electrode assembly 100 can be further improved.

한편, 도 11 및 도 12의 실시예에서는 전체 층의 전해액 유로(P)가 연결된 것으로 도시되었으나, 일부 층의 전해액 유로(P)만 연결된 구성도 가능함은 물론이다.11 and 12 illustrate that the electrolyte flow paths P of all the layers are connected, but it is needless to say that only some electrolyte flow paths P may be connected.

더욱 바람직하게는, 상기 전극판(110)은 각 층의 절취된 위치 및 형태가 동일한 것이 좋다.More preferably, the electrode plate 110 has the same position and shape of each layer cut out.

도 13은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 조립체(100)의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.13 is a perspective view schematically showing a configuration of an electrode assembly 100 according to another embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 다수의 양극판(111) 및 음극판(112)이 세퍼레이터(120)와 함께 다수의 층으로 적층되어 전극 조립체(100)를 구성하고 있으며, 각 층마다 절취된 위치 및 형태가 동일하다. 따라서, 전극 조립체(100)의 상부에서 바라보았을 때, 각 층의 절취된 부분, 즉 전해액 유로(P)가 전체적으로 중첩되어 상부층에서 하부층으로 수직 통로가 형성된다. 즉, 도 12의 실시예에서는, 각 층의 절취된 부분의 일부에서만 상하로 연결되어 수직 통로가 형성되었으나, 도 13의 실시예에서는, 각 층의 절취된 부분의 전체가 상하로 연결되어 도 12의 실시예보다 넓은 수직 통로가 형성될 수 있다. 그러므로, 이러한 실시예에 의하면, 외부층에서 내부층으로의 전해액 유입이 보다 활발하게 이루어질 수 있다. 또한, 전극판(110)에서 생성된 열에 대한 방출 효과도 보다 향상될 수 있다.13, a plurality of positive electrode plates 111 and negative electrode plates 112 are laminated together with the separator 120 in a plurality of layers to constitute the electrode assembly 100, Do. Therefore, when viewed from the top of the electrode assembly 100, the cut-out portions of the respective layers, that is, the electrolyte flow paths P are entirely overlapped to form vertical passages from the upper layer to the lower layer. That is, in the embodiment of Fig. 12, only the part of the cut out portion of each layer is vertically connected to form a vertical path, but in the embodiment of Fig. 13, the entire cut- A wider vertical passage than the embodiment of Fig. Therefore, according to this embodiment, the flow of electrolyte from the outer layer to the inner layer can be made more active. In addition, the heat release effect generated by the electrode plate 110 can be further improved.

뿐만 아니라, 도 13의 실시예와 같이, 전극 조립체(100)의 각 층의 절취된 위치 및 형태를 동일하게 구성하는 경우, 각 전극판(110) 및 세퍼레이터(120)를 동일하게 절취하면 되므로, 절취 공정이 간편해져 이차 전지 제조의 공정성이 향상될 수 있다.13, when the positions and shapes of the respective layers of the electrode assembly 100 are the same, the electrode plates 110 and the separator 120 can be cut in the same manner, The cutting process can be simplified and the processability of the secondary battery can be improved.

또한, 상기 도 13의 실시예에서는, 전극판(110)뿐 아니라 세퍼레이터(120)까지 전해액 유로(P)가 형성된 것으로 도시되었으나, 안전성 확보를 위해 세퍼레이터(120)에는 전해액 유로(P)가 형성되지 않을 수 있다.In the embodiment of FIG. 13, not only the electrode plate 110 but also the electrolyte flow path P is shown to extend to the separator 120. However, in order to ensure safety, the electrolyte flow path P is formed in the separator 120 .

한편, 상기 도 10 내지 도 13의 실시예는, 전극 조립체(100)가 다수의 전극판(110) 및 세퍼레이터(120)로 적층되어 다수의 층이 형성되는 형태를 기준으로 설명되었으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 따른 전극 조립체(100)는 양극판(111)과 음극판(112) 사이에 세퍼레이터(120)를 개재시킨 후, 이를 권취함으로써 다수의 층을 형성하는 형태로 구성될 수 있다.Although the embodiments of FIGS. 10 to 13 have been described on the basis that the electrode assembly 100 is laminated with the plurality of electrode plates 110 and the separator 120 to form a plurality of layers, But the present invention is not limited thereto. That is, the electrode assembly 100 according to the present invention may be configured such that a plurality of layers are formed by interposing the separator 120 between the positive electrode plate 111 and the negative electrode plate 112, and winding the separator 120 therebetween.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극 조립체(100)의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 15는 도 14의 E 부분에 대한 부분 확대도이다.FIG. 14 is a perspective view schematically showing a configuration of an electrode assembly 100 according to another embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a partially enlarged view of a portion E of FIG.

도 14 및 도 15를 참조하면, 양극판(111)과 음극판(112) 사이에 세퍼레이터(120)가 개재되어 있고, 세퍼레이터(120)와 함께 전극판(110)이 권취됨으로써 다수의 층을 구비한 전극 조립체(100)가 구성된다. 그리고, 전극판(110)은 외부에서 내부 방향으로 전해액 유로(P)가 형성되도록 절취된 형태를 갖는다.14 and 15, a separator 120 is interposed between the positive electrode plate 111 and the negative electrode plate 112, and the electrode plate 110 is wound together with the separator 120, Assembly 100 is constructed. The electrode plate 110 is cut out so as to form the electrolyte flow path P from the outside to the inside.

이와 같이 권취된 형태의 전극 조립체(100)의 경우에도, 상기 적층된 형태의 전극 조립체(100)에서 설명된 내용이 적용될 수 있다. 예를 들어, 외부층에서 내부층 방향으로 절취된 부분이 연결되어 외부층과 내부층 사이에 수직 통로가 형성되는 구성이나, 각 층의 절취된 위치 및 형태가 동일한 구성이 채용될 수 있다.In the case of the electrode assembly 100 thus wound, the description of the electrode assembly 100 in the stacked form can be applied. For example, a configuration in which the portions cut in the direction of the inner layer from the outer layer are connected to form a vertical path between the outer layer and the inner layer, or a configuration in which the cut positions and shapes of the respective layers are the same may be employed.

이와 같이 권취된 형태의 전극 조립체(100)는, 파우치형 이차 전지 또는 캔형 이차 전지에 적용될 수 있다.The electrode assembly 100 thus wound can be applied to a pouch-type secondary battery or a can-type secondary battery.

도 16은, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.16 is a perspective view schematically showing a configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지는, 상술한 전극 조립체(100) 및 전지 케이스(200)를 포함한다. 즉, 본 발명에 따른 이차 전지는, 전지 케이스(200)에 양극판(111), 음극판(112) 및 세퍼레이터(120)로 이루어진 전극 조립체(100)가 수납되며, 양극판(111) 및 음극판(112) 중 하나 이상은, 상기에서 설명한 바와 같이, 외부에서 내부로 전해액 유로(P)가 형성되어 있다. 따라서, 전극 조립체(100)가 수납된 전지 케이스(200)에 전해액이 주입되는 경우, 전해액은 이러한 전해액 유로(P)를 통해 전극판(110)의 내부에 도달될 수 있으며, 전극판(110) 전체로 신속하고 확실하게 확산될 수 있다. 그러므로, 충분한 전해액이 전극판(110) 전체에 침투하여 전극판(110) 사이의 이온 교환이 잘 이루어져, 이차 전지의 성능이 향상될 수 있다.Referring to FIG. 16, the secondary battery according to the present invention includes the electrode assembly 100 and the battery case 200 described above. That is, in the secondary battery according to the present invention, the electrode assembly 100 composed of the positive electrode plate 111, the negative electrode plate 112 and the separator 120 is accommodated in the battery case 200, and the positive electrode plate 111 and the negative electrode plate 112, The electrolytic solution flow path P is formed from the outside to the inside as described above. Therefore, when the electrolyte solution is injected into the battery case 200 accommodating the electrode assembly 100, the electrolyte can reach the inside of the electrode plate 110 through the electrolyte flow path P, It can be quickly and surely diffused as a whole. Therefore, sufficient electrolyte solution permeates the entire electrode plate 110, and ion exchange between the electrode plates 110 is well performed, so that the performance of the secondary battery can be improved.

한편, 도 16에서는, 파우치형 이차 전지를 기준으로 도시되었으나, 본 발명에 따른 이차 전지는 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 이차 전지는 캔형으로 구현될 수도 있다.
In FIG. 16, the pouch type secondary battery is shown as a standard, but the secondary battery according to the present invention is not limited thereto. That is, the secondary battery according to the present invention may be implemented in a can type.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

100: 전극 조립체
110: 전극판
111: 양극판
112: 음극판
120: 세퍼레이터
P: 전해액 유로100: electrode assembly
110: electrode plate
111: positive electrode plate
112: cathode plate
120: Separator
P: electrolyte flow rate

Claims (12)

전해액과 함께 전지 케이스에 수납되는 이차 전지용 전극 조립체에 있어서,
표면에 활물질이 도포되고, 외부에서 내부로 상기 전해액의 유입이 가능하도록 절취된 전극판; 및
상기 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터
를 포함하되, 상기 전극판이 상기 세퍼레이터와 함께 다수의 층으로 적층 또는 권취되며, 상기 전극판은, 외부층에서 내부층 방향으로 상기 절취된 부분 중 적어도 일부분이 중첩되고, 상기 전극판의 절취된 부분이 중첩된 영역의 세퍼레이터에는 절취된 부분이 존재하여 상기 전극판의 절취된 부분과 상기 세퍼레이터의 절취된 부분이 연결되어 층방향으로 일정 통로를 형성하고, 상기 통로를 통해 전해액의 유입이 가능한 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전극 조립체.An electrode assembly for a secondary battery, which is housed in a battery case together with an electrolyte,
An electrode plate to which an active material is applied on a surface of the electrode plate, and to allow the electrolyte to flow from the outside to the inside; And
A separator interposed between the electrode plates,
Wherein the electrode plate is laminated or wound with a plurality of layers together with the separator, wherein the electrode plate is formed such that at least a part of the cut-out portions overlap in the direction of the inner layer in the outer layer, The separator of the overlapped region has a cut-off portion, and the cut-off portion of the electrode plate and the cut-out portion of the separator are connected to form a certain passage in the layer direction, and the electrolyte can be introduced through the passage Wherein the electrode assembly is made of a metal. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전극판은, 각 층의 절취된 위치 및 형태가 동일한 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전극 조립체.The method according to claim 1,
Wherein the electrode plate has the same position and shape of each layer cut out. 제1항에 있어서,
상기 전극판은, 상기 전지 케이스로 전해액이 주입되는 경우, 전해액이 주입되는 측에 상기 절취된 부분의 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전극 조립체.The method according to claim 1,
Wherein the electrode plate has an opening of the cut-out portion formed on the side where the electrolyte is injected when the electrolyte is injected into the battery case. 제1항에 있어서,
상기 전극판은, 상기 절취된 부분의 개구부가 둘 이상 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지용 전극 조립체.The method according to claim 1,
Wherein the electrode plate has two or more openings of the cut-out portion. 표면에 활물질이 도포되고, 외부에서 내부로 전해액의 유입이 가능하도록 절취된 전극판 및 상기 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 구비하는 전극 조립체; 및
상기 전극 조립체 및 전해액을 수납하는 전지 케이스
를 포함하되, 상기 전극판이 상기 세퍼레이터와 함께 다수의 층으로 적층 또는 권취되며, 상기 전극판은, 외부층에서 내부층 방향으로 상기 절취된 부분 중 적어도 일부분이 중첩되고, 상기 전극판의 절취된 부분이 중첩된 영역의 세퍼레이터에는 절취된 부분이 존재하여 상기 전극판의 절취된 부분과 상기 세퍼레이터의 절취된 부분이 연결되어 층방향으로 일정 통로를 형성하고, 상기 통로를 통해 전해액의 유입이 가능한 것을 특징으로 하는 이차 전지.An electrode assembly comprising: an electrode assembly having a surface coated with an active material, an electrode plate cut out from the outside so as to allow an electrolyte to flow in from the outside, and a separator interposed between the electrode plates; And
The electrode assembly and the battery case
Wherein the electrode plate is laminated or wound with a plurality of layers together with the separator, wherein the electrode plate is formed such that at least a part of the cut-out portions overlap in the direction of the inner layer in the outer layer, The separator of the overlapped region has a cut-off portion, and the cut-off portion of the electrode plate and the cut-out portion of the separator are connected to form a certain passage in the layer direction, and the electrolyte can be introduced through the passage . 삭제delete 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 전극판은, 각 층의 절취된 위치 및 형태가 동일한 것을 특징으로 하는 이차 전지.8. The method of claim 7,
Wherein the electrode plate has the same position and shape of each layer cut out. 제7항에 있어서,
상기 전극판은, 상기 전지 케이스로 전해액이 주입되는 경우, 전해액이 주입되는 측에 상기 절취된 부분의 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.8. The method of claim 7,
Wherein the electrode plate is formed with an opening of the cut out portion on the side where the electrolyte is injected when the electrolyte is injected into the battery case. 제7항에 있어서,
상기 전극판은, 상기 절취된 부분의 개구부가 둘 이상 형성된 것을 특징으로 하는 이차 전지.8. The method of claim 7,
Wherein the electrode plate has two or more openings of the cut-out portion.
KR1020110002703A 2011-01-11 2011-01-11 Electrode assembly and secondary battery using the same KR101453034B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110002703A KR101453034B1 (en) 2011-01-11 2011-01-11 Electrode assembly and secondary battery using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110002703A KR101453034B1 (en) 2011-01-11 2011-01-11 Electrode assembly and secondary battery using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120081385A KR20120081385A (en) 2012-07-19
KR101453034B1 true KR101453034B1 (en) 2014-10-21

Family

ID=46713541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110002703A KR101453034B1 (en) 2011-01-11 2011-01-11 Electrode assembly and secondary battery using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101453034B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102440816B1 (en) 2017-10-26 2022-09-06 주식회사 엘지에너지솔루션 Separator Having Melting-Cutting Part and Electrochemical Device Prepared Thereby

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090051879A (en) * 2007-11-20 2009-05-25 주식회사 엘지화학 Electrolyte assembly of improved wetting property and secondary battery employed with the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090051879A (en) * 2007-11-20 2009-05-25 주식회사 엘지화학 Electrolyte assembly of improved wetting property and secondary battery employed with the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120081385A (en) 2012-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101310734B1 (en) Electrode assembly and secondary battery using the same
KR102157892B1 (en) Pouch type secondary battery
US8043743B2 (en) Pouch type secondary battery with improved safety
KR101402657B1 (en) Battery Pack of Irregular Structure
KR101147207B1 (en) Electrode assembly, and rechargeable battery using thereof
KR100786875B1 (en) Battery module
KR102051109B1 (en) Battery Module
JP2013522844A (en) Pouch type case and battery pack including the same
KR101590259B1 (en) Electrode assembly, battery and device comprising the same
KR101424003B1 (en) Pouch-type Secondary Battery for preventing swelling phenomena
KR20130097881A (en) Method for manufacturing a secondary battery and the secondary battery manufactured thereby
KR102141240B1 (en) Electrode assembly and secondary battery comprising the same
KR101789804B1 (en) Pouch for secondary battery with directional venting effect and pouch-type secondary battery comprising the same
KR101357311B1 (en) Pouch type secondary battery and method of preparing the same
KR101453034B1 (en) Electrode assembly and secondary battery using the same
JP2018045846A (en) Power storage element
US20220384906A1 (en) End cover assembly, battery cell, battery, and device and method for manufacturing battery cell
KR100696844B1 (en) Secondary battery
KR101795704B1 (en) Pouch type secondary battery and method of fabricating the same
KR20060037827A (en) Li secondary battery and method of fabricating the same
KR100573100B1 (en) Lithium ion polymer battery
KR100591443B1 (en) Pouch-type lithium secondary battery and manufacturing method thereof
KR100601563B1 (en) Cylindrical lithium ion secondary battery
KR101106405B1 (en) Method of fabricating Jelly-Roll Assembly and Apparatus for the same
KR101584298B1 (en) Electrode assembly and secondary battery including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170919

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181002

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191001

Year of fee payment: 6