KR101634722B1 - Secondary battery having structure is inserted in the center of electrode assembly - Google Patents

Secondary battery having structure is inserted in the center of electrode assembly Download PDF

Info

Publication number
KR101634722B1
KR101634722B1 KR1020130124703A KR20130124703A KR101634722B1 KR 101634722 B1 KR101634722 B1 KR 101634722B1 KR 1020130124703 A KR1020130124703 A KR 1020130124703A KR 20130124703 A KR20130124703 A KR 20130124703A KR 101634722 B1 KR101634722 B1 KR 101634722B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
positive electrode
negative electrode
electrode assembly
current collector
active material
Prior art date
Application number
KR1020130124703A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150045243A (en
Inventor
김석제
이용태
김인정
조아라
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 KR1020130124703A priority Critical patent/KR101634722B1/en
Publication of KR20150045243A publication Critical patent/KR20150045243A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101634722B1 publication Critical patent/KR101634722B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431Cells with wound or folded electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0587Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명은 젤리롤 형태 전극 조립체의 뒤틀림을 방지할 수 있는 이차전지를 개시한다. 본 발명에 따른 이차전지는 양극집전체의 적어도 일면에 양극활물질 코팅부를 포함하는 양극과 음극집전체의 적어도 일면에 음극활물질 코팅부를 포함하는 음극이 분리막을 사이에 두고 대향하도록 젤리 롤 구조로 권취시킨 전극 조립체; 상기 양극집전체 및 상기 음극 집전체에 각각 전기적으로 접속되어 상기 전극 조립체의 외부로 돌출된 양극 탭 및 음극 탭; 및 상기 권취된 전극 조립체의 중심부에 삽입된 'W' 형태의 구조물;을 포함한다.The present invention discloses a secondary battery capable of preventing warpage of a jelly roll type electrode assembly. The secondary battery according to the present invention comprises a positive electrode including a positive electrode active material coating portion on at least one surface of a positive electrode current collector and a negative electrode including a negative electrode active material coating portion on at least one surface of the negative electrode current collector wound in a jelly roll structure An electrode assembly; A positive electrode tab and a negative electrode tab electrically connected to the positive electrode current collector and the negative electrode current collector and protruding from the electrode assembly; And a 'W' shaped structure inserted into the center of the wound electrode assembly.

Description

전극 조립체의 중심에 구조물이 삽입된 이차전지{SECONDARY BATTERY HAVING STRUCTURE IS INSERTED IN THE CENTER OF ELECTRODE ASSEMBLY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a secondary battery having a structure inserted in the center of an electrode assembly,

본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 젤리롤 형태를 가진 전극 조립체의 중심에 구조물이 삽입된 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery having a structure inserted into the center of an electrode assembly having a jelly roll shape.

모바일 기기, 전기차, 하이브리드 자동차, 전력저장 장치, 무정전 전원 장치 등에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.As technology development and demand for mobile devices, electric vehicles, hybrid vehicles, power storage devices, and uninterruptible power supplies are increasing, the demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing, and accordingly, Much research is underway.

이차전지에 포함되는 전극 조립체는 양극판, 분리막 및 음극판이 모여있는 형태에 따라서 다양하게 분류가 되며, 그 중 하나가 젤리롤 형태의 전극 조립체이다. 젤리롤 형태의 전극 조립체에 대해서는 본 출원인의 대한민국 공개특허공보 10-2008-0047165, 10-2009-0129621, 10-2010-0071941, 10-2010-0109842 및 10-2013-0052410 등에 자세히 개시되어 있다.The electrode assembly included in the secondary battery may be variously classified according to the form in which the positive electrode plate, the separator and the negative electrode plate are gathered. One of them is a jelly roll type electrode assembly. The jelly roll type electrode assembly is disclosed in detail in Korean Patent Laid-Open Nos. 10-2008-0047165, 10-2009-0129621, 10-2010-0071941, 10-2010-0109842, and 10-2013-0052410.

도 1은 젤리롤 형태 전극 조립체(10)의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a jelly roll type electrode assembly 10.

젤리롤 형태 전극 조립체(10)는 양극집전체의 단면 또는 양면에 양극활물질 코팅부를 포함하는 양극과, 음극집전체의 단면 또는 양면에 음극활물질 코팅부를 포함하는 음극이 분리막을 사이에 두고 배치하고 권취시켜 제조된다. 이러한, 젤리롤 형태 전극 조립체(10)는 전지의 충전시 리튬 이온의 이동에 따라 부피가 팽창하고, 방전시 다시 원래의 위치로 돌아간다. 즉, 전지는 충방전 시 전체 부피의 수% 이내에서 팽창/수축을 반복한다.The jelly roll type electrode assembly 10 includes a positive electrode including a positive electrode active material coating portion on one or both sides of a positive electrode collector and a negative electrode including a negative electrode active material coating portion on one or both surfaces of the negative electrode collector, . The jelly roll type electrode assembly 10 expands in volume as the lithium ions move upon charging the battery, and returns to its original position upon discharge. That is, the battery repeats expansion / contraction within a few percent of the total volume during charging and discharging.

팽창과 수축에 의한 젤리롤 형태 전극 조립체(10)의 부피 변화는 젤리롤 형태 전극 조립체(10)의 내외곽에 응력(tension)을 전달하는데, 특히 젤리롤 형태 전극 조립체의 굴곡면(11)에서 발생하는 응력이 상이하다. 이로 인해서 전극 조립체(10)의 뒤틀림 현상이 발생하게 되고, 이차전지의 수명을 저하시키는 원인이 되기도 한다.The volume change of the jelly roll type electrode assembly 10 due to the expansion and the contraction transmits a tension to the inside and outside of the jelly roll type electrode assembly 10 and particularly to the curved surface 11 of the jelly roll type electrode assembly The resulting stresses are different. As a result, the electrode assembly 10 may be distorted and the life of the secondary battery may be shortened.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 인식하여 안출된 것으로서, 젤리롤 형태 전극 조립체의 뒤틀림을 방지할 수 있는 이차전지를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a secondary battery capable of preventing twisting of a jelly roll type electrode assembly.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지는 양극집전체의 적어도 일면에 양극활물질 코팅부를 포함하는 양극과 음극집전체의 적어도 일면에 음극활물질 코팅부를 포함하는 음극이 분리막을 사이에 두고 대향하도록 젤리 롤 구조로 권취시킨 전극 조립체; 상기 양극집전체 및 상기 음극 집전체에 각각 전기적으로 접속되어 상기 전극 조립체의 외부로 돌출된 양극 탭 및 음극 탭; 및 상기 권취된 전극 조립체의 중심부에 삽입된 'W' 형태의 구조물;을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a rechargeable battery including: a positive electrode including a positive electrode active material coating portion on at least one surface of a positive electrode current collector, and a negative electrode including a negative electrode active material coating portion on at least one surface of the negative electrode current collector, An electrode assembly wound in a jelly roll structure; A positive electrode tab and a negative electrode tab electrically connected to the positive electrode current collector and the negative electrode current collector and protruding from the electrode assembly; And a 'W' shaped structure inserted into the center of the wound electrode assembly.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 'W' 형태의 구조물의 재질은 고분자 합성 수지이다.According to one embodiment of the present invention, the material of the 'W' type structure is a polymer synthetic resin.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 'W' 형태의 구조물의 재질은 표면이 절연처리된 금속이다.According to another embodiment of the present invention, the material of the 'W' type structure is a metal whose surface is insulated.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전극 조립체의 뒤틀림 현상을 방지할 수 있다.According to an aspect of the present invention, warping of the electrode assembly can be prevented.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 전해액의 내부 보유량을 저장할 수 있다.According to another aspect of the present invention, an internal retention amount of the electrolytic solution can be stored.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전극 조립체의 충전 및 방전에 의해 발생한 가스를 원하는 방향으로 유도할 수 있다.According to another aspect of the present invention, a gas generated by charging and discharging an electrode assembly can be guided in a desired direction.

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 젤리롤 형태 전극 조립체의 단면도이다.
도 2는 전극 조립체의 중심에 삽입되는 구조물의 정면도이다.
도 3은 구조물이 삽입된 전극 조립체의 단면도이다.
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 cross-sectional view of a jelly roll type electrode assembly.
2 is a front view of the structure inserted into the center of the electrode assembly.
3 is a cross-sectional view of an electrode assembly having a structure inserted therein.

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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 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 interpreted 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. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely 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.

본 발명에 따른 이차전지는 젤리 롤 구조의 전극 조립체를 포함한다.The secondary battery according to the present invention includes an electrode assembly having a jelly roll structure.

상기 전극 조립체는 양극집전체의 적어도 일면에 양극활물질 코팅부를 포함하는 양극과 음극집전체의 적어도 일면에 음극활물질 코팅부를 포함하는 음극이 분리막을 사이에 두고 대향하도록 젤리 롤 구조로 권취시킨 전극 조립체이다.The electrode assembly includes a positive electrode including a positive electrode active material coating portion on at least one surface of a positive electrode collector, and a negative electrode including a negative electrode active material coating portion on at least one surface of the negative electrode collector, .

상기 양극집전체의 재질은 알루미늄이 주로 이용된다. 대안적으로, 상기 양극집전체는 스테인리스 스틸, 니켈, 티탄, 소성 탄소 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것이 사용될 수 있다. 나아가, 이차 전지의 화학적 변화를 야기시키지 않고 높은 도전성을 갖는 재질이라면 양극집전체로 사용하는데 제한이 없다.As the material of the positive electrode collector, aluminum is mainly used. Alternatively, the cathode current collector may be made of stainless steel, nickel, titanium, sintered carbon, or a surface of aluminum or stainless steel surface-treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like. Further, if the secondary battery is made of a material having high conductivity without causing chemical change, it is not limited to use as a positive electrode current collector.

상기 양극집전체의 일부 영역에는 양극 탭이 구비되는데 양극 탭은 상기 양극집전체가 연장되는 형태로 이루어질 수 있다. 상기 양극 탭은 전극 조립체의 외부로 돌출된 형태를 가진다. 대안적으로, 양극집전체의 소정 부위에 도전성 재질의 부재를 용접 등을 통하여 접합하는 형태로 구성하는 것도 가능하다. 또한 양극 재료를 상기 양극집전체 외주면의 일부 영역에 도포 및 건조하여 양극 탭을 형성하여도 무방하다.A positive electrode tab may be formed in a part of the positive electrode collector, and the positive electrode tab may extend in the positive electrode collector. The positive electrode tab has a shape protruding to the outside of the electrode assembly. Alternatively, it is also possible to form a configuration in which a member made of a conductive material is joined to a predetermined portion of the positive electrode current collector through welding or the like. The positive electrode material may be applied to a part of the outer peripheral surface of the positive electrode collector and dried to form the positive electrode tab.

상기 양극집전체에 대응되는 음극집전체는 주로 구리 재질이 이용된다. 대안적으로, 음극집전체는 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것이 사용될 수 있고, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다.The anode current collector corresponding to the cathode current collector is mainly made of copper. Alternatively, the anode current collector may be a surface of stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, copper or stainless steel surface-treated with carbon, nickel, titanium or silver, Can be used.

상기 음극집전체 또한 일부 영역에 음극 탭이 구비되며, 앞서 설명된 양극 탭과 같이 상기 음극집전체에서 연장되는 형태로 구현될 수 있음은 물론, 음극집전체 소정 부위에 도전성 재질의 부재를 용접하는 등의 방법으로 접합할 수도 있으며, 음극 재료를 상기 음극집전체 외주면의 일부 영역에 도포 및 건조하는 방식 등으로 형성하는 것도 가능하다. 상기 음극 탭은 전극 조립체의 외부로 돌출된 형태를 가진다.The negative electrode current collector may further include a negative electrode tab in a part of the negative electrode collector. The negative electrode collector may be formed to extend from the negative electrode collector like the positive electrode tab described above. In addition, Or may be formed by a method of coating and drying the negative electrode material on a part of the outer peripheral surface of the negative electrode collector, or the like. The negative electrode tab is protruded to the outside of the electrode assembly.

상기 양극집전체에 구비된 양극 탭에는 양극 리드가, 상기 음극집전체에 구비된 음극 탭에는 음극 리드가 전기적으로 접속될 수 있다. 바람직하게, 상기 양극 리드 및 상기 음극 리드는 각각 복수의 양극 탭 및 복수의 음극 탭과 접합될 수 있다.The positive electrode lead may be electrically connected to the positive electrode tab of the positive electrode collector, and the negative electrode lead may be electrically connected to the negative electrode tab of the negative electrode collector. Preferably, the positive electrode lead and the negative electrode lead may be bonded to a plurality of positive electrode tabs and a plurality of negative electrode tabs, respectively.

상기 양극집전체의 일면 또는 양면과 상기 음극집전체의 일면 또는 양면에는 각각 양극 활물질과 음극 활물질이 코팅되어 있다. 일 예로, 상기 양극 활물질은 리튬 계열의 활물질이고, 대표적인 예로는 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, LiFePO4 또는 Li1 + zNi1 -x-yCoxMyO2(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1, 0≤Z≤1, M은 Al, Sr, Mg, La, Mn 등의 금속) 등의 금속 산화물이 사용될 수 있다. 상기 음극 활물질은 탄소 계열의 활물질이고, 상기 음극 활물질로는 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유 등의 탄소 재료, 리튬 금속, 리튬 합금 등이 사용될 수 있다. 상기 양극 활물질과 음극 활물질의 종류와 화학적 조성은 이차 전지의 종류에 따라 얼마든지 달라질 수 있으므로 상기에서 열거한 구체적인 예는 하나의 예시에 불과하다는 것을 이해하여야 한다. A positive electrode active material and a negative electrode active material are coated on one or both surfaces of the positive electrode collector and one or both surfaces of the negative electrode collector. LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiFePO 4 or Li 1 + z Ni 1 -xy Co x M y O 2 (0? 1, 0? y? 1, 0? x + y? 1, 0? Z? 1, and M is a metal such as Al, Sr, Mg, La, or Mn). The negative electrode active material is a carbonaceous active material, and examples of the negative electrode active material include a carbon material such as crystalline carbon, amorphous carbon, carbon composite, carbon fiber, lithium metal, lithium alloy and the like. The types and chemical compositions of the cathode active material and the anode active material may vary depending on the kind of the secondary battery. Therefore, it should be understood that the specific examples given above are only examples.

상기 분리막은 다공성 재질을 가진 것이라면 특별히 제한이 없다. 상기 분리막은 다공성이 있는 고분자막, 예컨대 다공성 폴리올레핀막, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사풀루오로 프로필렌, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-트리클로로에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 시아노에틸풀루란, 시아노에틸폴리비닐알콜, 시아노에틸셀룰로오스, 시아노에틸수크로오스, 풀루란, 카르복실 메틸 셀룰로오스, 아크리로니트릴스티렌부타디엔 공중합체, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드로, 폴리에틸렌나프탈렌, 부직포막, 다공성 웹(web) 구조를 가진 막 또는 이들의 혼합체 등으로 이루어질 수 있다. 상기 분리막의 단면 또는 양면에는 무기 입자가 결착되어 있을 수 있다. The separation membrane is not particularly limited as long as it has a porous material. The separation membrane may be a porous polymer membrane such as a porous polyolefin membrane, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-trichlorethylene, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, polyvinyl Polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl acetate, ethylene vinyl acetate copolymer, polyethylene oxide, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cyanoethylpullulan, cyanoethylpolyvinyl alcohol, cyanoethylcellulose, Polybutylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester, polyacetal, polyamide, polyether ether ketone, polyether sulfone, polyether sulfone, polyether sulfone, , Poly Alkenylene oxide, poly may be made of a polyphenylene sulfide, polyethylene naphthalene, a non-woven film, a porous web (web) or a mixture film having a structure like. An inorganic particle may be adhered to an end surface or both surfaces of the separation membrane.

상기 무기 입자는 5 이상의 고유전율 상수를 갖는 무기 입자가 바람직하며, 10 이상의 유전율 상수를 가지며 밀도가 낮은 무기물 입자가 더욱 바람직하다. 이는 전지내에서 이동하는 리튬 이온을 용이하게 전달할 수 있기때문이다. 5 이상의 고유전율 상수를 갖는 무기 입자의 비제한적인 예로는 Pb(Zr,Ti)O3 (PZT), Pb1 -xLaxZr1-yTiyO3 (PLZT), PB(Mg3Nb2 /3)O3-PbTiO3(PMN-PT), BaTiO3, hafnia(HfO2), SrTiO3, TiO2, Al2O3, ZrO2, SnO2, CeO2, MgO, CaO, ZnO, Y2O3 또는 이들의 혼합체 등이 있다.The inorganic particles are preferably inorganic particles having a high dielectric constant of 5 or more, more preferably inorganic particles having a dielectric constant of 10 or more and a low density. This is because it can easily transfer lithium ions moving in the cell. Non-limiting examples of inorganic particles having a high dielectric constant of 5 or more is Pb (Zr, Ti) O 3 (PZT), Pb 1 -x La x Zr 1-y Ti y O 3 (PLZT), PB (Mg 3 Nb 2/3) O 3 -PbTiO 3 (PMN-PT), BaTiO 3, hafnia (HfO 2), SrTiO 3, TiO 2, Al 2 O 3, ZrO 2, SnO 2, CeO 2, MgO, CaO, ZnO, Y 2 O 3 Or a mixture thereof.

상기 젤리 롤 형태로 권취된 전극 조립체의 중심부에는 구조물이 삽입된다.The structure is inserted into the center of the electrode assembly wound in the form of a jelly roll.

도 2는 전극 조립체의 중심에 삽입되는 구조물(20)의 정면도이다.2 is a front view of the structure 20 inserted into the center of the electrode assembly.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 구조물(20)은 'W' 형태를 가진다. 도 2에는 총 10개의 기둥(21)에 의해 9개의 내부 공간(22)이 형성된 구조물을 도시하였으나, 상기 'W' 형태의 구조물(20)의 세로 및 가로 길이, 기둥 및 내부 공간의 개수, 각 기둥 사이의 거리 등은 다양하게 설정될 수 있다. 따라서, 도 2에 도시된 예시에 본 발명이 제한되지 않는다.Referring to FIG. 2, the structure 20 according to the present invention has a 'W' shape. Although FIG. 2 shows a structure in which nine internal spaces 22 are formed by ten columns 21, the length and width of the 'W' shaped structure 20, the number of columns and internal spaces, The distance between the columns and the like can be variously set. Therefore, the present invention is not limited to the example shown in Fig.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 'W' 형태의 구조물(20)의 재질은 폴리카보네이트(PolyCarbonate), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 아크릴로니트릴-부타디엔-스타이렌 수지(Aacrylonitrile-Butadiene-Styrene resin) 등의 고분자 합성 수지이다.According to an embodiment of the present invention, the material of the 'W' structure 20 is made of a material such as polycarbonate, polyethylene, polypropylene, acrylonitrile-butadiene-styrene resin -Butadiene-styrene resin.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 'W' 형태의 구조물의 재질은 표면이 절연처리된 금속이다.According to another embodiment of the present invention, the material of the 'W' type structure is a metal whose surface is insulated.

따라서 상기 구조물(20)은 재질 및 구조의 특성에 의해 탄성력을 가진다.Therefore, the structure 20 has an elastic force due to the material and the characteristics of the structure.

도 3은 구조물(20)이 삽입된 전극 조립체(10)의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the electrode assembly 10 in which the structure 20 is inserted.

도 3을 참조하면, 전극 조립체(10)의 내측 굴곡면(A)과 상기 구조물(20)이 접한 것을 확인할 수 있다. 상기 전극 조립체(10)가 충전 및 방전을 반복하여 부피변화가 발생할 때, 상기 구조물(20)의 탄성력에 의해 전극 조립체(10)의 내측 굴곡면(A)에 균일한 힘을 작용하게 된다. 따라서, 전극 조립체(10)의 뒤틀림 현상을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the inner curved surface A of the electrode assembly 10 and the structure 20 are in contact with each other. A uniform force acts on the inner curved surface A of the electrode assembly 10 due to the elastic force of the structure 20 when the electrode assembly 10 is repeatedly charged and discharged to change its volume. Therefore, distortion of the electrode assembly 10 can be prevented.

다시 도 2를 참조하면, 상기 구조물의 내부 공간(22)은 전해액의 내부 보유량을 저장할 수 있는 공간으로 사용될 수 있다. 나아가, 전극 조립체의 충전 및 방전에 의해 발생한 가스를 원하는 방향으로 유도할 수 있다.Referring again to FIG. 2, the internal space 22 of the structure may be used as a space capable of storing the internal retention amount of the electrolytic solution. Furthermore, the gas generated by the charging and discharging of the electrode assembly can be guided in a desired direction.

이상에서 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 to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

10 : 전극 조립체
20 : 구조물
10: electrode assembly
20: Structure

Claims (3)

양극집전체의 적어도 일면에 양극활물질 코팅부를 포함하는 양극과 음극집전체의 적어도 일면에 음극활물질 코팅부를 포함하는 음극이 분리막을 사이에 두고 대향하도록 젤리 롤 구조로 권취시킨 전극 조립체;
상기 양극집전체 및 상기 음극 집전체에 각각 전기적으로 접속되어 상기 전극 조립체의 외부로 돌출된 양극 탭 및 음극 탭; 및
상기 권취된 전극 조립체의 중심부에 삽입된 'W' 형태의 구조물;을 포함하며,
상기 구조물은 복수개의 기둥을 가지며, 복수개의 상기 기둥에 의해 내부 공간이 형성되며, 상기 내부 공간은 상부 또는 하부 중 어느 한쪽이 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 이차 전지.
A positive electrode including a positive electrode active material coating portion on at least one surface of a positive electrode collector, and a negative electrode including a negative electrode active material coating portion on at least one surface of the negative electrode collector;
A positive electrode tab and a negative electrode tab electrically connected to the positive electrode current collector and the negative electrode current collector and protruding from the electrode assembly; And
And a 'W' shaped structure inserted into the center of the wound electrode assembly,
Wherein the structure has a plurality of pillars, and an inner space is formed by the plurality of pillars, wherein the inner space is open at either the top or the bottom.
제1항에 있어서,
상기 'W' 형태의 구조물의 재질은 고분자 합성 수지인 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the material of the 'W' type structure is a polymer synthetic resin.
제1항에 있어서,
상기 'W' 형태의 구조물의 재질은 표면이 절연처리된 금속인 것을 특징으로 하는 이차전지.
The method according to claim 1,
Wherein the material of the 'W' type structure is a metal whose surface is insulated.
KR1020130124703A 2013-10-18 2013-10-18 Secondary battery having structure is inserted in the center of electrode assembly KR101634722B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130124703A KR101634722B1 (en) 2013-10-18 2013-10-18 Secondary battery having structure is inserted in the center of electrode assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130124703A KR101634722B1 (en) 2013-10-18 2013-10-18 Secondary battery having structure is inserted in the center of electrode assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150045243A KR20150045243A (en) 2015-04-28
KR101634722B1 true KR101634722B1 (en) 2016-06-29

Family

ID=53037278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130124703A KR101634722B1 (en) 2013-10-18 2013-10-18 Secondary battery having structure is inserted in the center of electrode assembly

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101634722B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100774445B1 (en) 2006-10-10 2007-11-08 주식회사 비츠로셀 Battery of spiral type

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990031053U (en) * 1997-12-30 1999-07-26 손욱 Square Lithium-ion Secondary Battery

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100774445B1 (en) 2006-10-10 2007-11-08 주식회사 비츠로셀 Battery of spiral type

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150045243A (en) 2015-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101650417B1 (en) Secondary battery having jelly roll type electrode assembly with intermittent non-coated positive electrode active material
KR101440939B1 (en) Electrode for a secondary battery, secondary battery and cable-type secondary battery including the same
KR102316338B1 (en) Electrode assembly
KR101773103B1 (en) Electrode, a method for preparing the same, electrode prepared using the same and secondary battery containing the same
KR101896142B1 (en) Thermal diffusion separator and secondary battery containing the same
EP3780237A1 (en) Unit cell and manufacturing method therefor
KR101778242B1 (en) A stack-folding type electrode assembly and electrochemical device comprising the same
KR101602908B1 (en) Electrode assembly and electrochemical device including the same
JP6143201B2 (en) Secondary battery and manufacturing method thereof
KR101654680B1 (en) Electrode for a secondary battery and cable-type secondary battery including the same
KR101668356B1 (en) Stack-folding typed electrode assembly and manufacturing methods thereof
KR101634722B1 (en) Secondary battery having structure is inserted in the center of electrode assembly
KR102290163B1 (en) Flexible battery
KR20150043086A (en) Secondary battery having structure is inserted in the center of electrode assembly
KR20150072107A (en) Secondary battery peripheral site of the pouch type case is folded through the un-thermal fusion bonding line
KR102398572B1 (en) Secondary cylinderical battery having piezoelectric element and thermoelectric element
KR102112693B1 (en) Secondary battery
EP3353842B1 (en) Secondary battery
KR102254261B1 (en) Electrode assembly
KR102101428B1 (en) An electrode assembly with enhanced heat emission properties
KR101656082B1 (en) Battery Cell Comprising Unit Cells Having Different Electrode Structures
KR20180127759A (en) Separator for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same
KR101704184B1 (en) A structure of electrode assembly for enhancing reliability and a method of manufacturing thereof

Legal Events

Date Code Title Description
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: 20190401

Year of fee payment: 4