KR101538754B1 - A flexible electrode assembly, method of preparing therof and flexible battery the same - Google Patents

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KR101538754B1 KR1020140043039A KR20140043039A KR101538754B1 KR 101538754 B1 KR101538754 B1 KR 101538754B1 KR 1020140043039 A KR1020140043039 A KR 1020140043039A KR 20140043039 A KR20140043039 A KR 20140043039A KR 101538754 B1 KR101538754 B1 KR 101538754B1
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홍영진
최경린
김병주
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Abstract

The present invention relates to a flexible electrode assembly and a flexible battery comprising the same and, more specifically, relates to a flexible electrode assembly, capable of flexible movement as a plurality of separate anode plates and a plurality of separate cathode plates are arranged to be spaced apart, a manufacturing method thereof, and a flexible battery comprising the same.

Description

플렉서블 전극조립체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 플렉서블 전지{A flexible electrode assembly, method of preparing therof and flexible battery the same}Technical Field [0001] The present invention relates to a flexible electrode assembly, a method of manufacturing the flexible electrode assembly, and a flexible battery including the flexible electrode assembly,

본 발명은 플렉서블 전극조립체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 플렉서블 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분리된 양극판과 음극판이 다수로 이격되어 배치되면서 집전체와 통전하는 구조를 포함함에 따라 분리된 양극판과 음극판의 탄력적인 움직임이 가능한 플렉서블 전극조립체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 플렉서블 전지에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flexible electrode assembly, a method of manufacturing the same, and a flexible battery including the same. More particularly, the present invention relates to a flexible electrode assembly having a structure in which a plurality of separate positive and negative plates are separated from each other, To a flexible electrode assembly capable of elastic movement of a negative electrode plate, a method of manufacturing the flexible electrode assembly, and a flexible battery including the same.

근래 전자 분야의 기술 발달로 휴대폰, 게임기, PMP(Portable multimedia Player), MP3(MPEG Audio Layer-3) 플레이어뿐만 아니라 스마트폰, 스마트 패드, 전자책, 시계형 전화, 신체에 부착하는 이동용 의료기기와 같은 각종 이동용 전자기기에 대한 시장이 크게 성장하고 있다. 위와 같은 이동용 전자기기에 대한 시장이 성장함에 따라 이들 이동용 전자기기의 구동에 적합한 배터리에 대한 요구도 높아지고 있다.In recent years, the advancement of the electronics field has enabled mobile phones, game machines, portable multimedia players (PMPs) and MP3 (MPEG Audio Layer-3) players as well as smart phones, smart pads, electronic books, The market for various kinds of mobile electronic devices such as mobile phones has been greatly growing. As the market for such portable electronic devices grows, there is a growing demand for batteries suitable for driving these portable electronic devices.

특히, 휴대용 전자 기기의 사용상의 편의를 위해, 배터리의 유연함에 대한 요구는 점차 증대되고 있다. 또한, 이들 이동용 전자기기의 좁은 공간에 배터리를 쉽게 장입할 수 있도록 배터리의 유연함에 대한 요구도 점차 증대되고 있는 실정이다.Particularly, for convenience of use in portable electronic devices, there is an increasing demand for flexibility of batteries. In addition, there is a growing demand for flexibility of a battery so that the battery can be easily loaded into a narrow space of these portable electronic devices.

유연성이 충분히 확보되지 않은 전지를 구부리게 되면, 예컨대 두 전극 사이의 분리막-전극활물질층 사이의 계면, 전극활물질층 내부 계면 또는 전극활물질층-집전체 사이의 계면에 응력이 집중하면서 박리가 생길 수 있기 때문에 전지의 성능과 수명에 치명적인 영향을 줄 수 있다.If the battery is not sufficiently flexible, stress may concentrate on the interface between the separator and the electrode active material layer between the two electrodes, the interface between the electrode active material layer and the electrode active material layer, or the current collector, This can have a serious effect on the performance and life of the battery.

종래의 상용 리튬이온이차전지의 경우는 집전체-양극활물질층-분리막-음극활물질층-집전체 순서로 적층되는 구조를 가지고 있다. 이러한 전지에 반복적으로 변형을 가할 경우 서로 반응하는 전극간의 상대 위치나 전극간 간격이 변하면서 전기화학반응이 불안정해져 전지 성능이 저하되고, 심할 경우 단락이 발생할 수도 있다.In the case of a conventional commercial lithium ion secondary battery, the structure is stacked in the order of current collector - positive electrode active material layer - separator - negative electrode active material layer - current collector. Repeated deformation of such a battery may result in unstable electrochemical reactions, resulting in deterioration of battery performance, and short circuiting, if the deformation of the battery is repeatedly performed.

아울러, 종래기술은 충전기의 기능에만 한정되어 있어 외부로부터 전원이 인가되어 충전할 수 있는 별도의 기능을 수행할 수 없는 문제점이 있었다.
In addition, since the prior art is limited to the function of the charger, there is a problem in that it is not possible to perform a separate function of being charged by external power supply.

(특허문헌 1) KR10-2013-0112310 A
(Patent Document 1) KR10-2013-0112310 A

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 양극판과 음극판이 다수로 이격되어 배치되면서도 집전체와 통전하는 구조를 통해 탄력적으로 구부러지는 플렉서블 전극조립체 및 이를 포함하는 플렉서블 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a flexible electrode assembly and a flexible battery including the flexible electrode assembly, wherein the positive electrode plate and the negative electrode plate are spaced apart from each other.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 플렉서블 전극조립체는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 According to an aspect of the present invention, there is provided a flexible electrode assembly comprising:

분리막;Separation membrane;

상기 분리막의 양면에 불연속적으로 형성되는 복수개의 활물질부 부착부;A plurality of active material portion attaching portions formed discontinuously on both sides of the separating film;

상기 활물질부 부착부 주변에 라미네이트되는 유연성고분자 필름; 및A flexible polymer film laminated around the active material portion attachment portion; And

상기 유연성고분자 필름 상부에 라미네이트되는 제 1 집전체층;을 포함하는 분리막 어셈블리; 및A separator assembly including a first current collector layer laminated on the flexible polymer film; And

제 2 집전체층; 및A second collector layer; And

상기 제 2 집전체층에 적층되는 활물질층;을 포함하고 상기 분리막 어셈블리와 분리 형성되는 활물질부;를 포함하고,And an active material layer formed on the second collector layer and separated from the separation membrane assembly,

상기 활물질부의 상기 활물질층이 상기 분리막 어셈블리의 상기 활물질 부착부에 삽입되고, 상기 활물질부의 상기 제 2 집전체층과 상기 분리막 어셈블리의 상기 제 1 집전체층이 접지되는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 전극조립체를 제공한다. Characterized in that the active material layer of the active material part is inserted into the active material attachment part of the separation membrane assembly and the second current collector layer of the active material part and the first current collector layer of the separation membrane assembly are grounded. Lt; / RTI >

본 발명에 의한 플렉서블 전극조립체에 있어서, 상기 유연성고분자 필름은 PET, 폴리에틸렌, 및 폴리이미드 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.In the flexible electrode assembly according to the present invention, the flexible polymer film is formed of any one of PET, polyethylene, and polyimide.

본 발명에 의한 플렉서블 전극조립체에 있어서 상기 제 1 집전체층은, 양극 또는 음극에 따라 Cu 집전체 또는 Al 집전체를 포함하고, 상기 제 2 집전체층은, 상기 제 1 집전체층과 동일한 것을 특징으로 한다.In the flexible electrode assembly according to the present invention, the first current collector layer may include a Cu current collector or an Al current collector depending on the anode or the cathode, and the second current collector layer may be the same as the first current collector layer .

본 발명에 의한 플렉서블 전극조립체에 있어서 상기 활물질부 부착부는 상기 유연성 고분자 필름 및 상기 제 1 집전체층에 의해 복수개의 사각형으로 패턴된 것을 특징으로 한다.In the flexible electrode assembly according to the present invention, the active material attached portion is patterned into a plurality of squares by the flexible polymer film and the first collector layer.

본 발명에 의한 플렉서블 전극조립체에 있어서 상기 활물질층은 상기 분리막 어셈블리의 상기 활물질 부착부에 대응하도록 제 2 집전체에 형성되고, 상기 제 2 집전체층은 상기 제 1 집전체층보다 넓은 것을 특징으로 한다.In the flexible electrode assembly according to the present invention, the active material layer is formed on the second current collector so as to correspond to the active material attachment portion of the separation membrane assembly, and the second current collector layer is wider than the first current collector layer do.

본 발명은 또한, 전술한 바에 따른 플렉서블 전극조립체를 포함하는 플렉서블 전지를 제공한다.The present invention also provides a flexible battery comprising the flexible electrode assembly according to the above.

본 발명에 의한 플렉서블 전지는 상기 전지의 일단에 위치하는 USB 타입의 입력부; 상기 전지의 타단에 위치하는 USB 타입의 출력부;를 더 포함한다. 본 발명에 의한 플렉서블 전지에 있어서, 상기 입력부 및 출력부는 탭 및 전극 역할을 하여 플렉서블 전지의 충방전시 이용될 수 있다. The flexible battery according to the present invention comprises: a USB type input unit located at one end of the battery; And a USB type output unit located at the other end of the battery. In the flexible battery according to the present invention, the input unit and the output unit serve as tabs and electrodes, and can be used for charging and discharging the flexible battery.

본 발명은 또한,The present invention also relates to

(a) 분리막 상부에 활물질부 부착부를 형성하면서 유연성 고분자층을 라미네이트 시키는 단계; (a) laminating the flexible polymer layer while forming an active material attachment portion on the separator;

(b) 상기 유연성 고분자층 상부에 제 1 집전체를 라미네이트 시켜서 분리막 어셈블리를 제조하는 단계;(b) laminating a first current collector on the flexible polymer layer to manufacture a separator assembly;

(c) 제 2 집전체를 준비하고, 상기 제 2 집전체 상부에 활물질층을 라미네이트 하여 활물질부를 제조하는 단계;(c) preparing a second current collector, and laminating an active material layer on the second current collector to manufacture an active material portion;

(d) 상기 활물질부를 재단하여 분리 독립된 활물질부를 제조하는 단계; 및(d) cutting the active material part to produce a separable independent active material part; And

(e) 상기 분리 독립된 활물질부의 활물질층을 상기 분리막 어셈블리의 활물질부 부착부에 삽입하고, 상기 제 2 집전체와 상기 제 1 집전체를 용접하여 접지시키는 단계;를 포함하는 본 발명에 의한 플렉서블 전극 조립체의 제조 방법을 제공한다.
(e) inserting the active material layer of the separable independent active material into the active material attachment portion of the separator assembly, and welding the second current collector and the first current collector to ground the flexible material. A method of manufacturing an assembly is provided.

본 발명에 의한 플렉서블 전극조립체는 배터리 본연의 기능인 충전 기능에 충실하면서도 탄력적인 움직임이 가능하므로 전지에 반복적인 변형에도 전기화학반응이 안정적으로 충방전이 가능하다.
The flexible electrode assembly according to the present invention can stably and charge-discharge the electrochemical reaction even when the battery is repeatedly deformed, because the flexible electrode assembly can perform flexible movement while being faithful to the charging function of the battery.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입출력부를 포함하는 플렉서블 전지를 나타낸 일 방향에서의 사시도,
도 2는 도 1의 파우치필름을 제외한 일 방향에서의 사시도,
도 3은 도 2를 나타낸 일 방향에서의 측면도,
도 4 내지 도 7은 본 발명에 의한 플렉서블 전극 조립체의 제조 과정을 나타낸다.
1 is a perspective view of a flexible battery including an input / output unit according to an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a perspective view in one direction excluding the pouch film of Fig. 1,
Fig. 3 is a side view in the one direction shown in Fig. 2,
FIGS. 4 to 7 show a manufacturing process of the flexible electrode assembly according to the present invention.

본 발명의 플렉서블 전극조립체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 플렉서블 전지를 이루는 구성요소들은 필요에 따라 일체형으로 사용되거나 각각 분리되어 사용될 수 있다. 또한, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용 가능하다.The flexible electrode assembly of the present invention, the method of manufacturing the same, and the components constituting the flexible battery including the flexible electrode assembly may be integrally used or separately used as needed. In addition, some components may be omitted depending on the usage form.

본 발명에 따른 플렉서블 전극조립체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 플렉서블 전지(100)의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.
Preferred embodiments of a flexible electrode assembly, a method of manufacturing the flexible electrode assembly, and a flexible battery 100 including the flexible electrode assembly according to the present invention will be described with reference to FIGS. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, the definitions of these terms should be described based on the contents throughout this specification.

1. 구성요소의 설명1. Description of components

1-1. 1-1. 플렉서블Flexible 전극조립체 Electrode assembly

이하, 도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 전극조립체를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a flexible electrode assembly according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 3. FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 전극조립체는 분리막 어셈블리(110), 및 활물질부(130)를 포함한다.The flexible electrode assembly according to an embodiment of the present invention includes a separator assembly 110, and an active material part 130.

분리막 어셈블리(110)는 분리막(111), 제 1 집전체층(113), 유연성고분자 필름(114) 및 상기 제 1 집전체층(113)과 유연성고분자 필름(114)에 의해 형성되는 활물질부 부착부(112)를 포함한다.The separator assembly 110 includes a separator 111, a first collector layer 113, a flexible polymer film 114, and an active material layer 114 formed by the first collector layer 113 and the flexible polymer film 114. [ (112).

분리막(111)은 양극과 음극의 직접적인 접촉을 차단하면서도 이온의 이동 통로를 제공하는 것이며, 전지 과열시 미세가공을 폐쇄하거나 고온에서도 필름형태를 유지하며 전지의 안전성에 큰 역할을 한다.The separator 111 serves to block the direct contact between the positive electrode and the negative electrode and to provide a passage for the ion. The separator 111 closes fine processing when the battery is overheated, maintains a film shape even at a high temperature, and plays a large role in safety of the battery.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 전극조립체에 있어서, 상기 분리막(111)의 양면에는 유연성 고분자 필름(114) 및 상기 유연성 고분자 필름 상부에 라미네이트되는 제 1 집전체층에 의하여 형성되는 활물질부 부착부(112)를 포함한다. 보다 구체적으로 활물질부 부착부(112)의 주변부에 유연성고분자 필름(114)이 적층되면서 유연성고분자 필름의 무지부가 활물질 부착부를 형성하게 된다. 활물질부 부착부(112)는 분리막의 양면에 불연속적으로 형성된다.In the flexible electrode assembly according to an embodiment of the present invention, the flexible polymer film 114 and the first current collector layer laminated on the flexible polymer film are laminated on both sides of the separation membrane 111, (112). More specifically, the flexible polymer film 114 is laminated on the peripheral portion of the active material attachment portion 112, so that the unfilled portion of the flexible polymer film forms an active material attachment portion. The active material attachment portion 112 is formed discontinuously on both sides of the separation membrane.

상기 유연성고분자 필름(114)은 활물질부 부착부(112) 주변에 라미네이트되어 적층되며, 이때 상기 활물질부 부착부의 형상은 특별히 제한되지 않으며, 원형, 사각형 등 폐곡선으로 패턴되는 것이 바람직하다. The flexible polymer film 114 is laminated and laminated around the active material attachment portion 112, and the shape of the active material attachment portion is not particularly limited, and is preferably patterned as a closed curve such as a circle or a square.

또한, 유연성고분자(114)의 재질은 PET, 폴리에틸렌, 및 폴리이미드 중 어느 하나인 것이 바람직하며, 이러한 유연성고분자 필름(114)의 상부에는 제 1 집전체층(113)으로서 양극의 경우 Al, 음극의 경우 Cu 가 라미네이트된다. The flexible polymer film 114 is preferably made of PET, polyethylene, or polyimide. On the flexible polymer film 114, a first current collector layer 113 is formed of Al, Cu is laminated.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 전극조립체에 있어서, 상기 활물질부(130)는 제 2 집전체층(131) 및 상기 제 2 집전체층에 형성되는 활물질층(132)을 포함한다.In the flexible electrode assembly according to an embodiment of the present invention, the active material portion 130 includes a second current collector layer 131 and an active material layer 132 formed on the second current collector layer.

제 2 집전체층(131)은 분리막 어셈블리(110)와 별도의 공정으로 분리 형성되고, 분리막 어셈블리에 접지되며, 이러한 제 2 집전체층(131)은 양극판(131a) 및 음극판(131b)을 포함한다.The second current collector layer 131 is separated from the separator assembly 110 by a separate process and is grounded to the separator assembly. The second current collector layer 131 includes a positive electrode plate 131a and a negative electrode plate 131b do.

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 전극조립체에 있어서, 양극판(131a) 및 음극판(131b)은 연속적으로 코팅되는 것이 아니라, 작은 크기로 분리 독립된 활물질부, 즉, 양극판(131a) 및 음극판(131b)을 형성하고, 상기 분리 독립된 양극판(131a) 및 음극판(131b)이 분리막 어셈블리에 이미 형성된 활물질부에 이격된 상태로 배치됨에 따라 체인과 같이 탄력적으로 움직일 수 있게 되는 것이다.The positive electrode plate 131a and the negative electrode plate 131b are not continuously coated but are separated from each other by a small size so that the separator 131 and the negative electrode plate 131b are separated from each other. And the separated positive electrode plate 131a and the negative electrode plate 131b are disposed apart from the active material portion already formed in the separator assembly so that they can be elastically moved like a chain.

전술한 활물질부(130)의 제 2 집전체층(131)은 상기 분리막 어셈블리(110)의 활물질부 부착부(112)보다 넓게 형성되어 상기 활물질부(130)의 활물질층이 상기 분리막 어셈블리(110)의 활물질부 부착부(112)에 삽입되고, 또한, 활물질부(130)의 제 2 집전체층(131)과 분리막(111)의 제 1 집전체(113)은 접지됨으로써 전기적으로 연결되는 구조를 지닌다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 전극조립체에 있어서, 상기 활물질부(130)의 제 2 집전체층(131)과 분리막(111)의 제 1 집전체(113)는 초음파 용접, 저항 용접, 레이저 용접을 포함하는 당업자에게 용이한 방법으로 상호 고정 접지되는 것이 가능하다.
The second current collector layer 131 of the active material 130 is formed wider than the active material attachment portion 112 of the separation membrane assembly 110 so that the active material layer of the active material portion 130 is separated from the separation membrane assembly 110 The second current collector layer 131 of the active material portion 130 and the first current collector 113 of the separator 111 are electrically connected to each other by being grounded, Lt; / RTI > The second current collector layer 131 of the active material part 130 and the first current collector 113 of the separation film 111 may be formed by ultrasonic welding, It is possible for a person skilled in the art including welding to mutually fixedly ground in an easy manner.

본 발명은 또한, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, The present invention also provides, as shown in Figures 1 to 7,

(a) 분리막(111) 상부에 활물질부 부착부(112)를 형성하면서 유연성 고분자층을 라미네이트 시키는 단계; (a) laminating the flexible polymer layer while forming the active material attachment portion 112 on the separation membrane 111;

(b) 상기 유연성 고분자층 상부에 제 1 집전체(113)를 라미네이트 시켜서 분리막 어셈블리(110)를 제조하는 단계;(b) laminating a first current collector (113) on the flexible polymer layer to manufacture a separator assembly (110);

(c) 제 2 집전체(131)를 준비하고, 상기 제 2 집전체(131) 상부에 활물질층을 라미네이트 하여 활물질부를 제조하는 단계;(c) preparing a second current collector (131), and laminating an active material layer on the second current collector (131) to manufacture an active material portion;

(d) 상기 활물질부를 재단하여 분리 독립된 활물질부(130)를 제조하는 단계; 및(d) cutting the active material part to produce a separable independent active material part 130; And

(e) 상기 분리 독립된 활물질부(130)의 활물질층을 상기 분리막 어셈블리(110)의 활물질부 부착부(112)에 삽입하고, 상기 제 2 집전체(131)와 상기 제 1 집전체(113)를 초음파 용접으로 접지시키는 단계;를 포함하는 플렉서블 전극조립체의 제조방법을 제공한다.
(e) inserting the active material layer of the separable independent active material part 130 into the active material attachment part 112 of the separation membrane assembly 110 and separating the second current collector 131 and the first current collector 113, And grounding the flexible electrode assembly by ultrasonic welding.

본 발명은 또한, 본 발명에 의한 플렉서블 전극 조립체를 포함하는 전지를 제공한다. The present invention also provides a battery including the flexible electrode assembly according to the present invention.

본 발명에 의한 플렉서블 전극 조립체를 포함하는 전지는 분리막 어셈블리(110), 및 활물질부(130)를 둘러싸는 파우치 필름(150) 및 상기 파우치 필름(150)을 밀봉하는 실링탭(140)을 포함할 수 있으며, 일반적인 케이블의 형태를 지닌다.
The battery including the flexible electrode assembly according to the present invention includes a separator assembly 110 and a pouch film 150 surrounding the active material portion 130 and a sealing tab 140 sealing the pouch film 150 And has the form of a common cable.

1-2. 1-2. 입출력부를Input and output 포함하는  Included 플렉서블Flexible 전지(100) In the battery 100,

또한, 본 발명에 따른 입출력부를 포함하는 플렉서블 전지(100)는 전술한 바에 따른 전지, 전지의 일단에 위치하여 제 1 집전체층(113)과 전기적으로 연결되는 입력부(160) 및 전지의 타단에 위치하여 제 1 집전체층(113) 과 전기적으로 연결되는 출력부(170)를 더 포함하여 구성된다.In addition, the flexible battery 100 including the input / output unit according to the present invention includes an input unit 160 positioned at one end of the battery and the battery and electrically connected to the first current collector layer 113, And an output unit 170 electrically connected to the first current collector layer 113. [

입력부(160), 출력부(170)는 USB(universal serial bus)이고, 외부의 전원이 USB를 통하여 제 1 집전체층(113)으로 접속된다. The input unit 160 and the output unit 170 are USB (universal serial bus), and an external power source is connected to the first current collector layer 113 via USB.

본 발명에 따른 입출력부를 포함하는 플렉서블 전지(100)에 있어서, 입력부(160), 출력부(170)는 플렉서블 전지의 충방전시 전지탭 및 전극 역할을 한다. 본 발명에 따른 입출력부를 포함하는 플렉서블 전지(100)는 전극이 USB 타입으로 형성됨으로써 기존 USB 포트에 연결하여 자유로운 충방전이 가능하게 된다.
In the flexible battery 100 including the input / output unit according to the present invention, the input unit 160 and the output unit 170 serve as a battery tab and an electrode during charging / discharging of the flexible battery. In the flexible battery 100 including the input / output unit according to the present invention, since the electrode is formed as a USB type, the flexible battery 100 can be connected to a conventional USB port to allow charging and discharging freely.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the present invention can be changed.

100 : 입출력부를 포함하는 플렉서블 전지
110 : 분리막 어셈블리
111 : 분리막
112 : 활물질부 부착부
113 : 제 1 집전체층
113a : Cu 집전체
113b : Al 집전체
114 : 유연성고분자 필름
130 : 활물질부
131 : 제 2 집전체층
131a : 양극판
131b : 음극판
132 : 활물질층
132a : 양극
132b : 음극
140 : 실링탭
150 : 파우치필름
160 : 입력부
170 : 출력부
100: Flexible battery including input / output unit
110: separator assembly
111: Membrane
112: active material attachment portion
113: first collector layer
113a: Cu collector
113b: Al current collector
114: Flexible polymer film
130: active material part
131: 2nd collecting layer
131a: positive electrode plate
131b:
132: active material layer
132a: anode
132b: cathode
140: Sealing tab
150: Pouch film
160:
170:

Claims (8)

분리막;
상기 분리막의 양면에 불연속적으로 형성되는 복수개의 활물질부 부착부;
상기 활물질부 부착부 주변에 라미네이트되는 유연성고분자 필름; 및
상기 유연성고분자 필름 상부에 라미네이트되는 제 1 집전체층;을 포함하는 분리막 어셈블리; 및
제 2 집전체층; 및
상기 제 2 집전체층에 적층되는 활물질층;을 포함하여 상기 분리막 어셈블리와 분리 형성되는 활물질부;를 포함하고,
상기 활물질부의 상기 제 2 집전체층과 상기 분리막 어셈블리의 상기 제 1 집전체층이 접지되어 상기 활물질부의 상기 활물질층이 상기 분리막 어셈블리의 상기 활물질 부착부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 전극조립체.
Separation membrane;
A plurality of active material portion attaching portions formed discontinuously on both sides of the separating film;
A flexible polymer film laminated around the active material portion attachment portion; And
A separator assembly including a first current collector layer laminated on the flexible polymer film; And
A second collector layer; And
And an active material layer separated from the separator assembly, the active material layer being stacked on the second collector layer,
Wherein the second current collector layer of the active material part and the first current collector layer of the separation membrane assembly are grounded and the active material layer of the active material part is inserted into the active material attachment part of the separation membrane assembly.
제 1 항에 있어서,
상기 유연성고분자 필름은 PET, 폴리에틸렌, 및 폴리이미드 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 플렉서블 전극조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the flexible polymer film is made of one of PET, polyethylene, and polyimide.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 집전체층은, Cu 집전체 또는 Al 집전체를 포함하고,
상기 제 2 집전체층은, 상기 제 1 집전체층과 동일한 것을 특징으로 하는 플렉서블 전극조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the first current collector layer includes a Cu current collector or an Al current collector,
Wherein the second current collector layer is the same as the first current collector layer.
제 1 항에 있어서,
상기 활물질부 부착부는 상기 유연성 고분자 필름 및 상기 제 1 집전체층에 의해 상기 분리막 위에 패턴된 것을 특징으로 하는 플렉서블 전극조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the active material attachment portion is patterned on the separation membrane by the flexible polymer film and the first current collector layer.
제 1 항에 있어서,
상기 활물질층은 상기 분리막 어셈블리의 상기 활물질 부착부에 대응하도록 형성되고,
상기 제 2 집전체층은 상기 제 1 집전체층보다 넓은 것을 특징으로 하는 플렉서블 전극조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the active material layer is formed to correspond to the active material attachment portion of the separation membrane assembly,
Wherein the second current collector layer is wider than the first current collector layer.
제 1 항에 의한 플렉서블 전극조립체를 포함하는 플렉서블 전지.
A flexible battery comprising the flexible electrode assembly according to claim 1.
제 6 항에 있어서,
상기 전지는,
상기 전극조립체의 일단에 위치하는 USB 타입의 입력부; 및
상기 전지의 타단에 위치하는 USB 타입의 출력부;를 더 포함하는 플렉서블 전지.
The method according to claim 6,
The battery includes:
A USB type input unit located at one end of the electrode assembly; And
And a USB type output unit located at the other end of the battery.
(a) 분리막 상부에 활물질부 부착부를 형성하면서 유연성 고분자층을 라미네이트 시키는 단계;
(b) 상기 유연성 고분자층 상부에 제 1 집전체를 라미네이트 시켜서 분리막 어셈블리를 제조하는 단계;
(c) 제 2 집전체를 준비하고, 상기 제 2 집전체 상부에 활물질층을 라미네이트 하여 활물질부를 제조하는 단계;
(d) 상기 활물질부를 재단하여 분리 독립된 활물질부를 제조하는 단계; 및
(e) 상기 분리 독립된 활물질부의 활물질층을 상기 분리막 어셈블리의 활물질부 부착부에 삽입하고, 상기 제 2 집전체와 상기 제 1 집전체를 용접하여 접지시키는 단계;를 포함하는 제 1 항의 플렉서블 전극 조립체의 제조 방법.
(a) laminating the flexible polymer layer while forming an active material attachment portion on the separator;
(b) laminating a first current collector on the flexible polymer layer to manufacture a separator assembly;
(c) preparing a second current collector, and laminating an active material layer on the second current collector to manufacture an active material portion;
(d) cutting the active material part to produce a separable independent active material part; And
(e) inserting the active material layer of the separable independent active material into the active material attachment portion of the separator assembly, and grounding the second current collector and the first current collector by welding. ≪ / RTI >
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017188650A1 (en) * 2016-04-25 2017-11-02 한국과학기술연구원 Membrane-integrated fibrous electrode structure, fibrous battery comprising same, and method for manufacturing same fibrous electrode structure
KR20180005990A (en) * 2016-07-07 2018-01-17 삼성전자주식회사 Unit cell, and preparation method thereof
KR20200089662A (en) * 2017-11-03 2020-07-27 체에스에엠 센트레 스위쎄 데 엘렉트로니크 에트 데 미크로테크니크 에스아-르쉐르슈 에트 데블로프망 Foldable flexible cell assembly for lithium-ion batteries and current collector with carbon-based conductive material

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0693365B2 (en) * 1988-08-25 1994-11-16 新神戸電機株式会社 Sealed lead acid battery
JP2004087228A (en) * 2002-08-26 2004-03-18 Teijin Ltd Lithium ion secondary battery
JP2004327146A (en) * 2003-04-23 2004-11-18 Sanyo Electric Co Ltd Alkaline storage battery
KR20130112310A (en) * 2012-04-03 2013-10-14 삼성전자주식회사 Flexible secondary battery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0693365B2 (en) * 1988-08-25 1994-11-16 新神戸電機株式会社 Sealed lead acid battery
JP2004087228A (en) * 2002-08-26 2004-03-18 Teijin Ltd Lithium ion secondary battery
JP2004327146A (en) * 2003-04-23 2004-11-18 Sanyo Electric Co Ltd Alkaline storage battery
KR20130112310A (en) * 2012-04-03 2013-10-14 삼성전자주식회사 Flexible secondary battery

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017188650A1 (en) * 2016-04-25 2017-11-02 한국과학기술연구원 Membrane-integrated fibrous electrode structure, fibrous battery comprising same, and method for manufacturing same fibrous electrode structure
KR20180005990A (en) * 2016-07-07 2018-01-17 삼성전자주식회사 Unit cell, and preparation method thereof
KR102645090B1 (en) 2016-07-07 2024-03-07 삼성전자주식회사 Unit cell, and preparation method thereof
KR20200089662A (en) * 2017-11-03 2020-07-27 체에스에엠 센트레 스위쎄 데 엘렉트로니크 에트 데 미크로테크니크 에스아-르쉐르슈 에트 데블로프망 Foldable flexible cell assembly for lithium-ion batteries and current collector with carbon-based conductive material
KR102555665B1 (en) * 2017-11-03 2023-07-14 체에스에엠 센트레 스위쎄 데 엘렉트로니크 에트 데 미크로테크니크 에스아-르쉐르슈 에트 데블로프망 Foldable flexible cell assembly for lithium-ion battery and current collector with carbon-based conductive material

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