KR101686600B1 - Battery Cell Having Hole for Electrolyte Wetting - Google Patents
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Abstract
본 발명은 집전체의 일면 또는 양면에 전극활물질이 각각 도포되어 있는 하나 이상의 양극과 하나 이상의 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막으로 구성된 적층 구조의 단위셀들, 및 상기 단위셀들을 연속적으로 권취하는 있는 분리필름을 포함하는 전극조립체가, 전지케이스의 수납부에 장착되어 있으며; 상기 전극조립체에서 양극, 음극, 분리막 및 분리필름은 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀을 적어도 하나 이상 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀을 제공한다.The present invention relates to a laminated structure comprising unit cells each having a laminated structure composed of at least one positive electrode coated with an electrode active material on one side or both sides of a current collector and one or more negative electrodes and a separator interposed between the positive and negative electrodes, An electrode assembly including a separating film winding up is mounted on a receiving portion of a battery case; Wherein the positive electrode, the negative electrode, the separation membrane, and the separation film in the electrode assembly each include at least one through hole communicating with a corresponding portion.
Description
본 발명은 전해액 함침용 홀을 포함하고 있는 전지셀에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell including an electrolyte-impregnated hole.
최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.In recent years, the demand for environmentally friendly alternative energy sources has become an indispensable factor for the future, as the increase in the price of energy sources due to depletion of fossil fuels and the interest in environmental pollution are amplified. Various researches on power generation technologies such as nuclear power, solar power, wind power, and tidal power have been continuing, and electric power storage devices for more efficient use of such generated energy have also been attracting much attention.
특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.Particularly, as technology development and demand for mobile devices are increasing, the demand for batteries as energy sources is rapidly increasing, and accordingly, a lot of researches on batteries that can meet various demands have been conducted.
대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Typically, in terms of the shape of a battery, there is a high demand for a prismatic secondary battery and a pouch-type secondary battery which can be applied to products such as mobile phones with a small thickness, and has advantages such as high energy density, discharge voltage, There is a high demand for lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries.
또한, 이차전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체 등을 들 수 있으며, 최근에는, 상기 젤리-롤형 전극조립체 및 스택형 전극조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 진일보한 구조의 전극조립체로서, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 단위셀들을 분리필름 상에 위치시킨 상태에서 순차적으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체가 개발되었다.Also, the secondary battery is classified according to the structure of the electrode assembly having the positive electrode, the negative electrode, and the separator interposed between the positive electrode and the negative electrode. Typically, the long battery- A stacked (stacked) electrode assembly in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes cut in a predetermined size unit are sequentially stacked with a separator interposed therebetween, the jelly-roll type (wound type) electrode assembly having a structure in which a separator is interposed; In recent years, in order to solve the problems of the jelly-roll type electrode assembly and the stack type electrode assembly, an electrode assembly having an advanced structure, which is a combination of the jelly-roll type and the stack type, A stack / folding type electrode having a structure in which unit cells stacked with a separator interposed between an anode and a cathode are sequentially wound while being placed on a separation film Developed body lip.
또한, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.The secondary battery includes a cylindrical battery and a prismatic battery in which the electrode assembly is housed in a cylindrical or rectangular metal can according to the shape of the battery case, and a pouch type battery in which the electrode assembly is housed in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet .
특히, 최근에는 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.In particular, in recent years, a pouch-shaped battery having a structure in which a stacked or stacked / folded electrode assembly is embedded in a pouch-shaped battery case of an aluminum laminate sheet has attracted much attention due to low manufacturing cost, small weight, And its usage is gradually increasing.
그러나, 이러한 이차전지의 경우, 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장됨으로써, 상기 전해액에 충분히 함침 및 습윤(wetting)되어 전기적 성능을 발휘하는 바, 상기 전해액에 대한 함침시, 전극조립체의 크기 및 적층 구조 등의 영향으로 인해, 전극조립체의 중앙 부위를 비롯한 전면적에 결쳐 균일한 습윤이 어려워지고, 이에 따라, 충, 방전 싸이클이 진행될 때 전극의 전면적에 걸친 균일한 전극 반응이 어려운 문제점이 있다.However, in the case of such a secondary battery, since the electrode assembly is embedded in the battery case together with the electrolyte solution, the electrolyte solution is sufficiently impregnated and wetted to exhibit an electrical performance. In impregnating the electrolyte solution, The uniformity of wetting uniformly over the entire surface including the central portion of the electrode assembly becomes difficult due to the influence of the lamination structure or the like and accordingly uniform electrode reaction over the entire area of the electrode is difficult when the charging and discharging cycles proceed.
이러한 문제점은 전극조립체의 크기 및 적층되는 전극의 수량이 증가할수록 심각해지는 바, 최근, 전지의 고용량화 추세 및 그에 따른 전지의 전극판의 면적이 증가되면서 전해액의 습윤에 대한 중요성이 커지고 있다.This problem becomes more serious as the size of the electrode assembly and the number of stacked electrodes increase. In recent years, as the capacity of the battery increases and the area of the electrode plate of the battery increases, the wetting of the electrolyte becomes more important.
만일, 전극조립체에 대한 전해액의 습윤이 불완전할 경우, 전지의 용량이 저하됨은 물론, 전극 상태의 불균일성이 심화되어 전극 반응이 국부적으로 집중되어 그곳에서 리튬 금속이 국부적으로 석출되어 전지의 안전성에도 문제를 일으킬 수 있으며, 전해액의 습윤에 소요되는 시간이 상대적으로 증가함으로써 전지의 생산성이 저하되는 문제점도 있다.If the wetting of the electrolyte solution on the electrode assembly is incomplete, not only the capacity of the battery decreases, but also the non-uniformity of the electrode state is intensified and the electrode reaction locally concentrates and lithium metal locally precipitates there, And the time required for the wetting of the electrolyte is relatively increased, thereby deteriorating the productivity of the battery.
더욱이, 전해질의 습윤 불량은 다른 전극 상태가 양호함에도 불구하고 전극의 퇴화를 가속시켜 전지의 수명을 단축시킬 수 있는 문제점이 있다.Furthermore, the wetting failure of the electrolyte has a problem in that the life of the battery can be shortened by accelerating degradation of the electrode even though other electrode states are good.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technique capable of fundamentally solving such problems.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 전극조립체의 양극, 음극, 분리막 및 분리필름이 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀을 적어도 하나 이상 포함하도록 구성함으로써, 상기 관통 홀을 통해 전극조립체의 중앙 부위에 대한 전해액의 습윤성이 향상되고, 전극조립체의 모든 부위에 대한 균일한 습윤이 가능하며, 이에 따라, 전지의 전기적 성능을 향상시킬 수 있고, 상기 전해액의 습윤에 소요되는 시간을 단축시킴으로써, 전지의 생산성을 향상시킬 수 있으며, 단위셀 및 전극조립체를 제조하는 과정에서, 베이스 플레이트의 침상부재에 의해 양극 및 음극의 관통 홀에 대응되는 부위에 분리막과 분리필름의 관통 홀이 천공되므로, 제작이 용이하고, 단위셀 및 전극조립체가 상기 베이스 플레이트 상에서 침상부재에 의해 고정된 상태인 단위셀 스택 및 전극조립체 스택의 형태로 보관되므로, 상기 단위셀 및 전극조립체의 유동에 따른 배열의 어긋남 없이, 보관 및 이동이 용이함을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have conducted intensive research and various experiments and, as will be described later, have been made so as to include at least one through hole communicating with a region where the anode, the cathode, the separation membrane and the separation film of the electrode assembly correspond to each other The wettability of the electrolytic solution to the central portion of the electrode assembly is improved through the through holes and uniform wetting is possible to all portions of the electrode assembly thereby improving the electrical performance of the battery, The productivity of the battery can be improved. In the process of manufacturing the unit cell and the electrode assembly, the separation membrane is formed on the portion corresponding to the through hole of the anode and the cathode by the needle member of the base plate, The through hole of the separation film is perforated, so that it is easy to manufacture, and the unit cell and the electrode assembly are separated from the base It is confirmed that the unit cell and the electrode assembly are easily stored and moved without being misaligned according to the flow of the unit cell and the electrode assembly because the unit cell stack and the electrode assembly stack are kept in a state of being fixed by the needle member on the rate. I have come to completion.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀은,According to an aspect of the present invention, there is provided a battery cell comprising:
집전체의 일면 또는 양면에 전극활물질이 각각 도포되어 있는 하나 이상의 양극과 하나 이상의 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막으로 구성된 적층 구조의 단위셀들, 및 상기 단위셀들을 연속적으로 권취하는 있는 분리필름을 포함하는 전극조립체가, 전지케이스의 수납부에 장착되어 있으며;Layered structure composed of at least one positive electrode coated with an electrode active material on one side or both sides of the current collector, at least one negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, An electrode assembly including a separation film is mounted on a receiving portion of the battery case;
상기 전극조립체에서 양극, 음극, 분리막 및 분리필름은 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀을 적어도 하나 이상 포함하고 있는 구조로 구성되어 있다.In the electrode assembly, the positive electrode, the negative electrode, the separation membrane, and the separation film each include at least one or more through holes communicating with each other.
따라서, 본 발명에 따른 전지셀은 상기 관통 홀을 통해 전극조립체의 중앙 부위에 대한 전해액의 습윤성이 향상되고, 전극조립체의 모든 부위에 대한 균일한 습윤이 가능하며, 이에 따라, 전지의 전기적 성능을 향상시킬 수 있고, 상기 전해액의 습윤에 소요되는 시간을 단축시킴으로써, 전지의 생산성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the battery cell according to the present invention can improve the wettability of the electrolyte solution to the central portion of the electrode assembly through the through-holes, and uniformly wet all parts of the electrode assembly, And the productivity of the battery can be improved by shortening the time required for wetting of the electrolyte solution.
하나의 구체적인 예에서, 상기 서로 대응되는 부위에서 연통되는 양극, 음극, 분리막 및 분리필름의 관통 홀들은 서로 동일한 형상으로 이루어진 구조일 수 있다.In one specific example, the through holes of the anode, the cathode, the separator, and the separation film communicating with each other may have the same shape.
더욱 구체적으로, 상기 양극, 음극, 분리막 및 분리필름의 관통 홀들은 서로 대응되는 부위에서 연통되므로, 만일, 상기 양극, 음극, 분리막 및 분리필름의 관통 홀들이 각각 서로 다른 형상일 경우, 상기 관통 홀들의 형상의 차이에 의해, 상기 관통 홀들의 형성 부위에서, 분리막 또는 분리필름의 개재 없이, 양극과 음극이 직접 접촉함으로써, 전지셀의 내부 단락 및 이에 따른 화재를 유발할 수 있다.More specifically, the through holes of the anode, the cathode, the separator, and the separator film are communicated with each other at corresponding portions. Therefore, if the through holes of the anode, the cathode, the separator and the separator film have different shapes, The positive electrode and the negative electrode are brought into direct contact with each other at the formation sites of the through holes without interposing a separation membrane or a separation film.
따라서, 상기 서로 대응되는 부위에서 연통되는 양극, 음극, 분리막 및 분리필름의 관통 홀들은 서로 동일한 형상으로 이루어진 구조일 수 있다.Therefore, the through holes of the anode, the cathode, the separator, and the separation film, which communicate with each other, may have the same shape.
이 때, 상기 관통 홀들의 형상은 전극조립체의 전기적 성능에 영향을 미치지 않는 동시에, 전극조립체의 전해액에 대한 습윤성을 향상시킬 수 있는 형상이라면, 크게 제한되는 것은 아니며, 상세하게는 평면상으로 사각형, 원형 또는 타원형으로 이루어진 구조일 수 있다.At this time, the shape of the through-holes is not particularly limited as long as it does not affect the electrical performance of the electrode assembly and can improve the wettability of the electrode assembly with respect to the electrolyte. It may be a circular or elliptical structure.
한편, 상기 전극조립체에는 둘 이상의 관통 홀들이 천공되어 있고, 적어도 하나의 관통 홀은 전극조립체의 중앙 부위에 대한 전해액의 습윤성을 향상시킬 수 있도록, 평면상으로 전지셀의 중앙에 위치하는 구조일 수 있다.At least one through hole is formed in the center of the battery cell in a plan view so as to improve the wettability of the electrolyte solution to the central portion of the electrode assembly. have.
이 때, 상기 관통 홀들 중에서 전지셀의 중앙에 위치하는 관통 홀의 크기가 가장 큰 구조일 수 있다.At this time, the through hole located at the center of the battery cell among the through holes may be the largest.
또한, 상기 관통 홀들은 전지셀의 중앙에 위치하는 관통 홀을 기준으로 일직선 상에 배열되어 있는 구조일 수 있다.Also, the through holes may be arranged in a straight line with respect to the through hole located at the center of the battery cell.
구체적으로, 상기 관통 홀들 중 적어도 하나의 관통 홀은 전지셀의 중앙에 위치할 수 있고, 상기 관통 홀들은 평면상 전지셀의 중앙에 위치하는 관통 홀을 지나는 일직선 상에 배열되어 있는 구조일 수 있으며, 이 때, 상기 직선은 평면상 사각형의 전지셀인 경우, 서로 대향하는 양변 사이의 중앙에서, 상기 전지셀의 양변에 평행하거나, 상기 전지셀의 양변을 수직으로 지나는 구조일 수 있다.Specifically, at least one through-hole of the through-holes may be located at the center of the battery cell, and the through-holes may be arranged in a straight line passing through the through-hole located at the center of the battery cell in a plan view In this case, the straight line may be a structure that is parallel to both sides of the battery cell, or both sides of the battery cell vertically, at a center between opposite sides of the battery cell when the battery cell is a square in plan view.
따라서, 전극조립체의 다른 부위에 비해 전해액의 침투가 어려운 중앙 부위에 대한 전해액의 습윤성이 향상될 수 있고, 이에 따라, 전극조립체의 모든 부위에 대한 균일한 전해액의 습윤이 가능해져, 전지셀의 전기적인 성능을 향상시킬 수 있으며, 전해액의 습윤에 소요되는 시간을 단축시킴으로써, 전지의 생산성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the wettability of the electrolytic solution to the central region where penetration of the electrolytic solution is difficult compared to other portions of the electrode assembly can be improved, and uniform wetting of the electrolytic solution can be performed on all portions of the electrode assembly, The performance can be improved, and the productivity of the battery can be improved by shortening the time required for wetting of the electrolyte solution.
하나의 구체적인 예에서, 분리막 및 분리필름에 형성되어 있는 관통 홀의 면적은 상기 관통 홀과 연통되는 양극 및 음극의 관통 홀의 면적보다 작은 구조일 수 있다.In one specific example, the area of the through-holes formed in the separator and the separation film may be smaller than the area of the through-holes of the anode and the cathode communicating with the through-holes.
따라서, 양극 및 음극의 관통 홀 부위에서, 상기 양극과 음극 사이에 분리막 또는 분리필름에 의해, 상기 양극과 음극의 직접적인 접촉을 방지하고, 이에 따라, 전지셀의 내부 단락 및 화재의 발생을 예방할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent direct contact between the positive electrode and the negative electrode by a separation membrane or a separation film between the positive electrode and the negative electrode at the through-hole portions of the positive electrode and the negative electrode, thereby preventing occurrence of internal short- have.
이러한 경우에, 상기 분리막 및 분리필름에 형성되어 있는 관통 홀의 면적은 상기 관통 홀과 연통되는 양극 및 음극의 관통 홀의 면적에 대해 30% 내지 95%의 크기일 수 있다.In this case, the area of the through-holes formed in the separation membrane and the separation film may be about 30% to 95% of the area of the through-holes of the anode and the cathode communicating with the through-holes.
만일, 상기 분리막 및 분리필름에 형성되어 있는 관통 홀의 면적이 상기 관통 홀과 연통되는 양극 및 음극의 관통 홀의 면적에 대해 30% 미만의 크기일 경우, 지나치게 작은 관통 홀로 인해, 수직 단면 상으로 전극조립체의 중앙에 적층되어 있는 양극 또는 음극까지 전해액의 침투가 어려워져 소망하는 전해액의 습윤성 향상 및 균일한 습윤의 효과를 발휘할 수 없다.If the area of the through-holes formed in the separating film and the separating film is less than 30% of the area of the through-holes of the anode and the cathode communicating with the through-holes, due to an excessively small through-hole, The penetration of the electrolytic solution into the positive electrode or the negative electrode stacked in the center becomes difficult, and the wettability and uniform wetting effect of the desired electrolytic solution can not be exhibited.
이와 반대로, 상기 분리막 및 분리필름에 형성되어 있는 관통 홀의 면적이 상기 관통 홀과 연통되는 양극 및 음극의 관통 홀의 면적에 대해 95%를 초과하는 크기일 경우, 상기 관통 홀의 형성 부위에서, 분리막 또는 분리필름에 의해 양극과 음극의 직접 접촉을 안정적으로 예방할 수 없어, 전지셀의 내부 단락 및 이에 따른 화재를 유발할 수 있는 문제점이 있다.On the contrary, when the area of the through-holes formed in the separating film and the separating film is larger than 95% of the area of the through-holes of the anode and the cathode communicating with the through-holes, The direct contact between the positive electrode and the negative electrode can not be stably prevented by the film, which may cause an internal short circuit of the battery cell and a resulting fire.
한편, 상기 관통 홀의 면적은 평면상으로 전지셀 일면의 전체 면적에 대해 1% 내지 30%의 크기일 수 있다.On the other hand, the area of the through hole may be in a range of 1% to 30% of the total area of one surface of the battery cell in plan view.
만일, 상기 관통 홀의 면적은 평면상으로 전지셀 일면의 전체 면적에 대해 1% 미만의 크기일 경우, 상기 관통 홀을 통한 전해액의 침투가 어려워져 소망하는 전해액의 습윤성 향상 및 균일한 습윤의 효과를 발휘할 수 없고, 30%의 크기를 초과할 경우, 전극조립체의 불용 면적이 증가함으로써, 상기 전극조립체의 크기에 비해, 용량이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.If the area of the through hole is less than 1% of the total area of one surface of the battery cell in plan view, penetration of the electrolyte through the through hole becomes difficult, thereby improving wettability and uniform wetting of the desired electrolyte If the size of the electrode assembly exceeds 30%, the insoluble area of the electrode assembly increases, and the capacity of the electrode assembly may be reduced compared to the size of the electrode assembly.
따라서, 상기 관통 홀의 면적은 평면상으로 전지셀 일면의 전체 면적에 대해 1% 내지 30%의 크기일 수 있다.Therefore, the area of the through hole may be in a range of 1% to 30% of the entire area of one surface of the battery cell in plan view.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지케이스는 원통형 또는 각형 캔, 및 상기 캔의 개방 상단부에 탑재되는 캡을 포함하는 구조로 이루어진 구조일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 전지케이스는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스일 수 있다.In one specific example, the battery case may be a structure including a cylindrical or rectangular can, and a cap mounted on an open upper end of the can, but the present invention is not limited thereto, and the battery case may include a resin layer, Like case of a laminated sheet including a laminated sheet.
본 발명에 따른 전지셀은 그것의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로서, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지일 수 있다.The type of the battery cell according to the present invention is not particularly limited, but specific examples thereof include a lithium ion battery having a high energy density, a discharge voltage, an output stability, etc., a lithium secondary battery such as a lithium ion polymer battery, have.
일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다. Generally, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared, for example, by coating a mixture of a positive electrode active material, a conductive material and a binder on a positive electrode current collector, and then drying the mixture. Optionally, a filler may be further added to the mixture.
상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The cathode active material may be a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2 -x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2 and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; A Ni-site type lithium nickel oxide expressed by the formula LiNi 1-x M x O 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn 2-x M x O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, x = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the cathode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.
상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component which assists in bonding of the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture containing the cathode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.
상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for suppressing the expansion of the anode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. Examples of the filler include olefin polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.
상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by applying and drying a negative electrode active material on a negative electrode collector, and if necessary, the above-described components may be selectively included.
상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe’yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me’: Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.Examples of the negative electrode active material include carbon such as non-graphitized carbon and graphite carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1 ), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me 'y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, Halogen, 0 < x < Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin alloy; SnO, SnO 2, PbO, PbO 2, Pb 2 O 3, Pb 3 O 4, Sb 2 O 3, Sb 2 O 4, Sb 2 O 5, GeO, GeO 2, Bi 2 O 3, Bi 2 O 4, and Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.
상기 분리막 및 분리필름은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separation membrane and the separation film are interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 mu m and the thickness is generally 5 to 300 mu m. Such separation membranes include, for example, olefinic polymers such as polypropylene, which are chemically resistant and hydrophobic; A sheet or nonwoven fabric made of glass fiber, polyethylene or the like is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.
또한, 하나의 구체적인 예에서, 전지의 안전성의 향상을 위하여, 상기 분리막 및/또는 분리필름은 유/무기 복합 다공성의 SRS(Safety-Reinforcing Separators) 분리막일 수 있다.Further, in one specific example, in order to improve the safety of the battery, the separation membrane and / or the separation film may be an organic / inorganic composite porous SRS (Safety-Reinforcing Separators) separation membrane.
상기 SRS 분리막은 폴리올레핀 계열 분리막 기재상에 무기물 입자와 바인더 고분자를 활성층 성분으로 사용하여 제조되며, 이때 분리막 기재 자체에 포함된 기공 구조와 더불어 활성층 성분인 무기물 입자들간의 빈 공간(interstitial volume)에 의해 형성된 균일한 기공 구조를 갖는다.The SRS separator is manufactured by using inorganic particles and a binder polymer on the polyolefin-based separator substrate as an active layer component. In addition to the pore structure contained in the separator substrate itself, the SRS separator is formed by interstitial volume between inorganic particles And has a uniform pore structure.
이러한 유/무기 복합 다공성 분리막을 사용하는 경우 통상적인 분리막을 사용한 경우에 비하여 화성 공정(Formation)시의 스웰링(swelling)에 따른 전지 두께의 증가를 억제할 수 있다는 장점이 있고, 바인더 고분자 성분으로 액체 전해액 함침시 겔화 가능한 고분자를 사용하는 경우 전해질로도 동시에 사용될 수 있다. The use of such an organic / inorganic composite porous separator has the advantage of suppressing an increase in thickness of the cell due to swelling at the time of chemical conversion compared with the case of using a conventional separator, When a gelable polymer is used when liquid electrolyte is impregnated, it can also be used as an electrolyte.
또한, 상기 유/무기 복합 다공성 분리막은 분리막 내 활성층 성분인 무기물 입자와 바인더 고분자의 함량 조절에 의해 우수한 접착력 특성을 나타낼 수 있으므로, 전지 조립 공정이 용이하게 이루어질 수 있다는 특징이 있다.In addition, the organic / inorganic composite porous separator can exhibit excellent adhesion characteristics by controlling the contents of the inorganic particles and the binder polymer in the separator, so that the cell assembly process can be easily performed.
상기 무기물 입자는 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 무기물 입자는 적용되는 전지의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0~5V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 이온 전달 능력이 있는 무기물 입자를 사용하는경우, 전기 화학 소자 내의 이온 전도도를 높여 성능 향상을 도모할 수 있으므로, 가능한 이온 전도도가 높은 것이 바람직하다. 또한, 상기 무기물 입자가 높은 밀도를 갖는 경우, 코팅시 분산시키는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 전지 제조시 무게 증가의 문제점도 있으므로, 가능한 밀도가 작은 것이 바람직하다. 또한, 유전율이 높은 무기물인 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.The inorganic particles are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles usable in the present invention are not particularly limited as long as the oxidation and / or reduction reaction does not occur in the operating voltage range of the applied battery (for example, 0 to 5 V based on Li / Li +). Particularly, when inorganic particles having an ion-transporting ability are used, the ion conductivity in the electrochemical device can be increased and the performance can be improved. Therefore, it is preferable that the ionic conductivity is as high as possible. In addition, when the inorganic particles have a high density, it is difficult to disperse the particles at the time of coating, and there is a problem of an increase in weight during the production of the battery. In the case of an inorganic substance having a high dielectric constant, dissociation of an electrolyte salt, for example, a lithium salt, in the liquid electrolyte also contributes to increase ionic conductivity of the electrolyte.
리튬염 함유 비수 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The nonaqueous electrolyte solution containing a lithium salt is composed of a polar organic electrolyte and a lithium salt. As the electrolytic solution, a non-aqueous liquid electrolytic solution, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte and the like are used.
상기 비수계 액상 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the nonaqueous liquid electrolytic solution include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma -Butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, triester phosphate, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate Nonionic organic solvents such as tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can be used.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include a polymer electrolyte such as a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, an agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, Polymers containing ionic dissociation groups, and the like can be used.
상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides and sulfates of Li such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH and Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 can be used.
상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.
또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.For the purpose of improving the charge-discharge characteristics and the flame retardancy, the non-aqueous liquid electrolyte may contain, for example, pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride and the like are added It is possible. In some cases, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability, or a carbon dioxide gas may be further added to improve high-temperature storage characteristics.
본 발명은 또한, 상기 전지셀을 하나 이상 포함하는 디바이스를 제공하는 바, 상기 다비이스는 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The present invention also provides a device comprising at least one battery cell, wherein the device is a mobile phone, a tablet computer, a notebook computer, a power tool, a wearable electronic device, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug- An automobile, and a power storage device.
한편, 본 발명은 서로 대응되는 부위에서 서로 연통되는 관통 홀들을 포함하고 있는 단위셀 및 전극조립체의 용이한 제작 및 보관을 위한 형태로서, 단위셀 스택 및 전극조립체 스택을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a unit cell stack and an electrode assembly stack for easy manufacture and storage of unit cells and electrode assemblies including through holes communicating with each other at corresponding portions.
하나의 구체적인 예에서, 본 발명에 따른 단위셀 스택은, In one specific example, a unit cell stack according to the present invention comprises:
전지셀을 제조하기 위한 단위셀들이 적층되어 있는 단위셀 스택으로서, 1. A unit cell stack in which unit cells for manufacturing a battery cell are stacked,
집전체의 일면 또는 양면에 전극활물질이 각각 도포되어 있는 하나 이상의 양극과 하나 이상의 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막으로 구성된 적층 구조의 단위셀들로서, 상기 양극과 음극에는 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀이 적어도 하나 이상 천공되어 있는 구조를 가진 단위셀들;And a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, wherein the positive electrode and the negative electrode each have a structure in which the positive electrode and the negative electrode are connected to each other at a portion corresponding to the positive electrode and the negative electrode, Unit cells having a structure in which at least one or more through holes are communicated with each other;
상기 단위셀들이 적층된 상태로 상면에 탑재되는 베이스 플레이트; 및 A base plate mounted on the upper surface of the unit cells in a stacked state; And
상기 베이스 플레이트로부터 상향 돌출되어 있고 단위셀들의 관통 홀에 삽입되는 하나 이상의 침상부재;At least one needle member protruding upward from the base plate and inserted into the through-holes of the unit cells;
를 포함하고 있는 구조로 이루어져 있다.As shown in FIG.
이러한 경우에, 상기 단위셀의 분리막은 단위셀을 베이스 플레이트 상에 탑재하는 과정에서 침상부재에 의해 관통 홀이 천공되는 구조일 수 있다.In this case, the separation membrane of the unit cell may have a structure in which the through hole is perforated by the needle member in the process of mounting the unit cell on the base plate.
구체적으로, 상기 단위셀 스택은 양극, 분리막, 음극의 적층 구조로 이루어진 단위셀이 베이스 플레이트의 상면에 탑재되기 전, 상기 단위셀의 분리막을 제외한 양극 및 음극에만 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀이 형성되어 있는 구조로서, 상기 양극 및 음극의 관통 홀에 대응되는 분리막의 관통 홀은, 상기 단위셀을 베이스 플레이트의 상면에 탑재하는 과정에서 천공될 수 있다.Specifically, the unit cell stack has a through hole (not shown) communicating with a portion corresponding to only the positive electrode and the negative electrode except for the separator of the unit cell, before the unit cell having the laminated structure of the positive electrode, the separator and the negative electrode is mounted on the upper surface of the base plate. The through holes of the separator corresponding to the through holes of the positive electrode and the negative electrode may be perforated in the process of mounting the unit cells on the upper surface of the base plate.
더욱 구체적으로, 상기 단위셀이 탑재되는 베이스 플레이트의 상면에는, 상기 베이스 플레이트로부터 상향 돌출되어 있는 침상부재가 형성되어 있고, 상기 침상부재는 단위셀의 양극 및 음극의 관통 홀에 대응되는 부위에 형성되어 있는 바, 상기 단위셀이 베이스 플레이트의 상면에 탑재되는 과정에서, 베이스 플레이트의 침상부재가 단위셀의 양극 및 음극의 관통 홀에 삽입됨으로써, 상기 침상부재에 의해, 양극 및 음극의 관통 홀에 대응되는 분리막의 관통 홀이 천공되는 구조일 수 있다.More specifically, a needle member protruding upward from the base plate is formed on the upper surface of the base plate on which the unit cell is mounted, and the needle member is formed in a portion corresponding to the through hole of the anode and the cathode of the unit cell In the process of mounting the unit cells on the upper surface of the base plate, the needle members of the base plate are inserted into the through holes of the positive electrode and the negative electrode of the unit cell, The through holes of the corresponding separation membranes may be perforated.
상기 구조에 따라, 본 발명에 따른 전지셀의 제작을 위한 단위셀은 단위셀 스택의 형태로 용이하게 제작될 수 있으며, 상기 구조의 단위셀 스택 형태로 보관 및 이동됨으로써, 단위셀의 양극, 음극 및 분리막의 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀에 삽입된 베이스 플레이트의 침상부재에 의해, 단위셀의 유동이 방지되며, 이에 따라, 단위셀 배열의 어긋남 없이, 단위셀 스택을 보관 및 이동할 수 있다.According to the above structure, the unit cell for fabricating the battery cell according to the present invention can be easily manufactured in the form of a unit cell stack, and by being stored and moved in the form of a unit cell stack having the above structure, And the needle member of the base plate inserted into the through hole communicating with the mutual corresponding portions of the separation membrane, the unit cell can be prevented from flowing and thus the unit cell stack can be stored and moved without deviation of the unit cell arrangement .
또 다른 구체적인 예에서, 본 발명에 따른 전극조립체 스택은, In yet another specific example, an electrode assembly stack according to the present invention comprises:
전지셀을 제조하기 위한 전극조립체가 적층되어 있는 전극조립체 스택으로서, An electrode assembly stack in which an electrode assembly for manufacturing a battery cell is laminated,
집전체의 일면 또는 양면에 전극활물질이 각각 도포되어 있는 하나 이상의 양극과 하나 이상의 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막으로 구성된 적층 구조의 단위셀들, 및 상기 단위셀들을 연속적으로 권취하는 있는 분리필름을 포함하는 전극조립체로서, 상기 양극과 음극에는 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀이 적어도 하나 이상 천공되어 있는 구조를 가진 하나 이상의 전극조립체;Layered structure composed of at least one positive electrode coated with an electrode active material on one side or both sides of the current collector, at least one negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, At least one electrode assembly having a structure in which at least one through hole communicating with a corresponding portion of the anode and the cathode is perforated;
상기 전극조립체가 적층된 상태로 상면에 탑재되는 베이스 플레이트; 및 A base plate mounted on the upper surface of the electrode assembly in a stacked state; And
상기 베이스 플레이트로부터 상향 돌출되어 있고 전극조립체의 관통 홀에 삽입되는 하나 이상의 침상부재;At least one needle member protruding upward from the base plate and inserted into the through-hole of the electrode assembly;
를 포함하고 있는 구조일 수 있다.. ≪ / RTI >
이러한 경우에, 상기 단위셀의 분리막과 분리필름은 전극조립체를 베이스 플레이트 상에 탑재하는 과정에서 침상부재에 의해 관통 홀이 천공되는 구조일 수 있다.In this case, the separation membrane and the separation film of the unit cell may have a structure in which the through hole is perforated by the needle member in the process of mounting the electrode assembly on the base plate.
상기 구조의 전극조립체 스택을 제조하는 방법 및 상기 구조에 따른 효과는 앞서 설명한 단위셀 스택의 경우와 동일하다.The method of manufacturing the electrode assembly stack having the above structure and the effect according to the above structure are the same as those of the above-described unit cell stack.
구체적으로, 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀을 포함하는 양극과 음극은 분리막을 사이에 두고 적층되어 단위셀을 형성하고, 상기 단위셀들은 분리필름에 의해 연속적으로 권취되어 전극조립체로 제조된다.Specifically, the positive electrode and the negative electrode, which include through holes communicating with each other, are stacked with a separator interposed therebetween to form a unit cell, and the unit cells are continuously wound by a separation film to be an electrode assembly.
이 때, 전극조립체는 분리막 및 분리필름을 제외한 각 단위셀의 양극 및 음극에만 관통 홀이 형성되어 있는 상태에서, 상기 전극조립체를 베이스 플레이트 상에 탑재하는 과정 중, 상기 베이스플레이트의 상면에 상향으로 돌출되어 있는 침상부재가 서로 대응하는 부위에서 연통되는 양극 및 음극의 관통 홀을 따라 삽입됨으로써, 상기 양극 및 음극의 관통 홀에 대응하여 연통되는 분리막 및 분리필름의 관통 홀이 천공될 수 있다.At this time, in the process of mounting the electrode assembly on the base plate in a state where the through holes are formed only in the positive electrode and the negative electrode of each unit cell except for the separation membrane and the separation film, The penetrating holes of the separating film and the separating film communicating with the through holes of the positive electrode and the negative electrode can be perforated by being inserted along the through holes of the positive electrode and the negative electrode communicating with the protruded needle members at the portions corresponding to each other.
따라서, 상기 단위셀 스택과 마찬가지로, 본 발명에 따른 전지셀의 제작을 위한 전극조립체는 전극조립체 스택의 형태로 용이하게 제작될 수 있으며, 상기 전극조립체 스택의 형태로 보관 및 이동될 수 있는 바, 전극조립체의 양극, 음극, 분리막 및 분리필름의 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀에 삽입된 베이스 플레이트의 침상부재에 의해, 전극조립체의 유동이 방지되며, 이에 따라, 전극조립체를 구성하는 요소들의 배열의 어긋남 없이, 전극조립체 스택을 보다 안정적으로 보관 및 이동할 수 있다.Accordingly, like the unit cell stack, the electrode assembly for fabricating the battery cell according to the present invention can be easily manufactured in the form of an electrode assembly stack, and can be stored and moved in the form of the electrode assembly stack. The flow of the electrode assembly is prevented by the needle member of the base plate inserted into the through hole communicating with the corresponding portions of the anode, cathode, separator and separator film of the electrode assembly, The electrode assembly stack can be more stably stored and moved without dislocation.
또한, 상기 단위셀 스택 및 전극조립체 스택에서, 침상부재가 상향 돌출되어 있는 베이스 플레이트는 관통 홀이 형성되어 있는 양극 및 음극만을 각각 보관하는 용도로 사용할 수도 있다.In addition, in the unit cell stack and the electrode assembly stack, the base plate in which the needle members protrude upwardly may be used for storing only the positive electrode and the negative electrode in which the through holes are formed, respectively.
또한, 상기 단위셀 스택 및 전극조립체 스택에서, 베이스 플레이트의 침상부재는 직경이 수평 단면상 양극 및 음극의 관통 홀의 직경에 비해 작은 크기로서, 분리막 및/또는 분리필름에 천공되는 관통 홀의 면적이 상기 관통 홀과 연통되는 양극 및 음극의 관통 홀의 면적보다 작도록 형성할 수 있다.In the unit cell stack and the electrode assembly stack, the needle-like members of the base plate are smaller in diameter than the diameter of the through holes of the positive electrode and the negative electrode on the horizontal cross section, and the area of the through- Hole is smaller than the area of the through hole of the anode and the cathode communicating with the hole.
물론, 본 발명에 따른 전지셀을 제조하기 위한 단위셀 또는 전극조립체에 대해, 보관의 필요성이 없는 경우, 침상부재만으로 상기 단위셀 또는 전극조립체의 분리막 및 분리필름에 대해, 양극 및 음극의 관통 홀들과 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀들을 천공할 수도 있다.Of course, when there is no need to store the unit cell or the electrode assembly for manufacturing the battery cell according to the present invention, only the needle-shaped member is used for the separation membrane and the separation film of the unit cell or the electrode assembly, Holes that communicate with each other at the portions corresponding to the through holes.
한편, 상기 단위셀 및 전극조립체를 제작하는데 있어서, 분리막 및또는 분리필름에 관통 홀을 천공하기 전, 상기 단위셀 및 전극조립체를 구성하는 양극 및 음극의 관통 홀들은 분리막 및 분리필름에 의해 육안으로 식별이 불가능하므로, X-Ray 등을 이용한 투시 장비를 활용함으로써, 상기 관통 홀들의 정렬이 수행될 수 있으며, 이에 따라, 상기 양극 및 음극의 관통 홀들이 올바르게 정렬될 수 있다.Meanwhile, in manufacturing the unit cell and the electrode assembly, the through holes of the positive electrode and the negative electrode constituting the unit cell and the electrode assembly before the through hole is formed in the separating film and / or the separating film are visually observed Since the identification can not be performed, alignment of the through holes can be performed by using a fluoroscopic apparatus using X-ray or the like, whereby the through holes of the positive electrode and the negative electrode can be properly aligned.
이와 마찬가지로, 상기 전극조립체를 제작하는데 있어서, 단위셀들을 분리필름으로 권취하는 과정에서도, 상기 X-Ray 등을 이용한 투시 장비를 활용함으로써, 단위셀들의 어긋남을 방지하고, 올바른 정렬이 수행될 수 있음은 물론이다.Likewise, in the process of winding the unit cells into the separation film in the manufacture of the electrode assembly, the alignment of the unit cells can be prevented and the alignment can be performed by utilizing the X-ray or the like. Of course.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀은, 전극조립체의 양극, 음극, 분리막 및 분리필름이 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀을 적어도 하나 이상 포함하도록 구성함으로써, 상기 관통 홀을 통해 전극조립체의 중앙 부위에 대한 전해액의 습윤성이 향상되고, 전극조립체의 모든 부위에 대한 균일한 습윤이 가능하며, 이에 따라, 전지의 전기적 성능을 향상시킬 수 있고, 상기 전해액의 습윤에 소요되는 시간을 단축시킴으로써, 전지의 생산성을 향상시킬 수 있으며, 단위셀 및 전극조립체를 제조하는 과정에서, 베이스 플레이트의 침상부재에 의해 양극 및 음극의 관통 홀에 대응되는 부위에 분리막과 분리필름의 관통 홀이 천공되므로, 제작이 용이하고, 단위셀 및 전극조립체가 상기 베이스 플레이트 상에서 침상부재에 의해 고정된 상태인 단위셀 스택 및 전극조립체 스택의 형태로 보관되므로, 상기 단위셀 및 전극조립체의 유동에 따른 배열의 어긋남 없이, 용이하게 보관 및 이동시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the battery cell according to the present invention is configured to include at least one through hole communicating with a region where the anode, the cathode, the separation membrane, and the separation film of the electrode assembly correspond to each other, The wettability of the electrolytic solution to the central portion of the assembly is improved and uniform wetting is possible to all portions of the electrode assembly thereby improving the electrical performance of the battery and shortening the time taken to wet the electrolyte The through holes of the separator and the separator film are perforated at the portions corresponding to the through holes of the anode and the cathode by the needle members of the base plate in the process of manufacturing the unit cell and the electrode assembly And the unit cell and the electrode assembly are fixed on the base plate by the needle member The unit cells and the electrode assembly are stored in the form of a unit cell stack and an electrode assembly stack in the state where the unit cells and the electrode assembly are stacked.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀을 이루는 전극조립체의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다;
도 2는 도 1의 A-A’를 따라 절단한 전극조립체의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 수직 단면도이다;
도 3은 도 2의 전극조립체를 이루는 단위셀의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 수직 단면도이다;
도 4 내지 도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극조립체의 구성 방법을 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체 스택의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위셀 스택의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.1 is a plan view schematically showing the structure of an electrode assembly constituting a battery cell according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view schematically showing a laminated structure of an electrode assembly cut along the line A-A 'in FIG. 1; FIG.
3 is a vertical cross-sectional view schematically showing a stacked structure of unit cells constituting the electrode assembly of FIG. 2;
FIGS. 4 to 6 are schematic views schematically showing a method of constructing an electrode assembly according to an embodiment of the present invention; FIG.
7 is a schematic view schematically showing the structure of an electrode assembly stack according to another embodiment of the present invention;
8 is a schematic view schematically showing a structure of a unit cell stack according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings according to the embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀을 이루는 전극조립체의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도가 모식적으로 도시되어 있다. FIG. 1 schematically shows a plan view schematically showing the structure of an electrode assembly constituting a battery cell according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 전극조립체(100)는 평면상 3개의 관통 홀들(101, 102, 103)이 천공되어 있다.Referring to FIG. 1, the
관통 홀들(101, 102, 103) 중 하나의 관통 홀(102)은 전극조립체(100)의 중앙에 위치해 있고, 나머지 관통 홀들(101, 103)은, 전극조립체(100)의 서로 대향하는 양 측변(104, 105) 사이에서, 상기 양 측변(104, 105)에 평행한 상태로, 중앙에 위치한 관통 홀(102)을 지나는 일직선(B-B’) 상에 배열되어 있다.The through
관통 홀들(101, 102, 103)은 원형으로서, 모두 동일한 형상으로 이루어져 있고, 전극조립체(100)의 중앙에 위치한 관통 홀(102)은 나머지 관통 홀들(101, 103)에 비해서, 평면상 넓은 면적으로 형성되어 있다.The through
따라서, 전극조립체(100)의 중앙 부위에 전해액이 용이하게 침투함으로써, 전해액에 대한 습윤성을 보다 향상시킬 수 있다.Therefore, the electrolytic solution easily permeates into the central portion of the
도 2에는 도 1의 A-A’를 따라 절단한 전극조립체의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.2 is a schematic vertical cross-sectional view schematically showing a laminated structure of an electrode assembly cut along a line A-A 'in FIG.
도 2를 참조하면, 전극조립체(100)는 두 개의 양극들(111, 115) 사이에 하나의 음극(113)이 개재되어 있고, 상기 양극들(111, 115)과 음극(113) 사이에는 분리막들(112, 114)이 개재되어 있는 적층 구조의 단위셀(110) 4개와 두 개의 음극들(121, 125) 사이에 하나의 양극(123)이 개재되어 있고, 상기 음극들(121, 125)과 양극(123) 사이에는 분리막들(122, 124)이 개재되어 있는 적층 구조의 단위셀(120) 3개를 포함하고 있다. Referring to FIG. 2, the
단위셀들(110, 120)은 분리필름(106)에 의해 연속적으로 권취되어 있으며, 단위셀들(110, 120) 및 분리필름(106)에는 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀(102)이 천공되어 있다.The
관통 홀(102)은 전극조립체(100)의 양 측변(104, 105) 사이의 중앙에 위치해 있다.The through
도 3에는 도 2의 전극조립체를 이루는 단위셀의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다.3 is a vertical cross-sectional view schematically showing a stacked structure of unit cells constituting the electrode assembly of FIG.
도 3을 참조하면, 단위셀(110)은 두 개의 양극들(111, 115) 사이에 하나의 음극(113)이 개재되어 있고, 상기 양극들(111, 115)과 음극(113) 사이에는 분리막들(112, 114)이 각각 개재되어 있는 적층 구조로 이루어져 있으며, 단위셀(110)의 상하면은 각각 분리필름(106)과 대면해 있다.3, a
단위셀(110)의 양극(111, 115), 음극(113), 분리막(112, 114) 및 분리필름(106)은 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀들(111a, 112a, 113a, 106a)을 각각 포함하고 있다.The
단위셀(110)의 양극들(111, 115)과 음극(113)의 관통 홀들(111a, 113a) 및 분리막들(112, 114)과 분리필름(106)의 관통 홀들(112a, 106a)은 각각 서로 동일한 형상 및 크기로 형성되어 있으며, 양극들(111, 115)과 음극(113)의 관통 홀들(111a, 113a)은 분리막들(112, 114)과 분리필름(106)의 관통 홀들(112a, 106a)에 비해 작은 크기로 형성되어 있다.The through
따라서, 관통 홀(102)의 형성 부위에서 양극들(111, 115)과 음극(113)의 직접 접촉을 안정적으로 방지함으로써, 전지셀(110)의 내부 단락 및 이에 따른 화재를 예방할 수 있다.Therefore, it is possible to stably prevent direct contact between the
도 4 내지 도 6에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀을 이루는 전극조립체의 구성 방법을 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.FIGS. 4 to 6 are schematic views schematically showing a method of forming an electrode assembly for a battery cell according to an embodiment of the present invention.
도 4 내지 도 6을 함께 참조하면, 하나의 단위셀(410)은 두 개의 양극들(411, 415) 사이에 하나의 음극(413)이 개재되어 있고, 상기 양극들(411, 415)과 음극(413) 사이에는 분리막들(412, 414)이 각각 개재되어 있는 적층 구조로 구성된다.4 to 6, one
또 다른 단위셀(420)은 두 개의 음극들(421, 425) 사이에 하나의 양극(423)이 개재되어 있고, 상기 음극들(421, 425)과 양극(423) 사이에는 분리막들(422, 424)이 각각 개재되어 있는 적층 구조로 구성된다.Another
단위셀들(410, 420)은 분리막들(412, 414, 422, 424)을 제외한 양극들(411, 415, 423) 및 음극들(413, 421, 425)의 서로 대응되는 부위에 동일한 형상 및 크기로 형성되어 있는 관통 홀들(411a, 413a, 415a, 421a, 423a, 425a)을 각각 포함하고 있다.The
단위셀들(410, 420)은 양극들(411, 415, 423)과 음극들(413, 421, 425)의 적층 구조가 서로 상이한 바, 상이한 적층 구조로 이루어진 단위셀들(410, 420)이 분리필름(501) 상에서 교번방식으로 배열된 상태에서, 순차적으로 권취됨으로써, 전극조립체(600)가 제조된다.The
이 때, 각 단위셀들(410, 420)은 X-Ray 등을 이용한 투시 장비를 사용해, 양극들(411, 415, 423)과 음극들(413, 421, 425)에서 서로 대응되는 부위에 형성되어 있는 관통 홀들(410a, 420a)이 배열됨으로써, 전극조립체(600)를 이루는 단위셀들(410, 420)이 전체적으로 올바르게 적층 및 배열될 수 있다.At this time, each of the
전극조립체(600)는 분리필름(501)과 단위셀들(410, 420)의 분리막들(412, 414, 422, 424)을 제외한 양극들(411, 415, 423)과 음극들(413, 421, 425)만이 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀들(410a, 420a)을 각각 포함하고 있다.The
전극조립체(600)는 침상부재(610)에 의해 양극들(411, 415, 423)과 음극들(413, 421, 425)의 관통 홀들(410a, 420a)을 따라 일면으로부터 타면까지 관통되고, 이에 따라, 단위셀들(410, 420)의 양극들(411, 415, 423)과 음극들(413, 421, 425)에 형성되어 있는 관통 홀들(410a, 420a)과 연통되는 관통 홀이 분리막들(412, 414, 422, 424)과 분리필름(501)에 천공된다.The
침상부재(610)는 직경(610a)이 수평 단면상 양극들(411, 415, 423) 및 음극들(413, 421, 425)의 관통 홀들(410a, 420a)의 직경(601a)에 비해 작은 크기로서, 이에 따라, 서로 대응되는 부위에서 분리막들(412, 414, 422, 424) 및 분리필름(501)에 천공되는 관통 홀이 양극들(411, 415, 423) 및 음극들(413, 421, 425)의 관통 홀들(410a, 420a)의 면적보다 작게 형성된다.The
도 7에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체 스택의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.7 is a schematic view schematically showing the structure of an electrode assembly stack according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 전극조립체 스택(700)은 양극들(711, 715, 723)과 음극들(713, 721, 725) 사이에 개재되는 분리막들(712, 714, 722, 724)로 구성된 적층 구조의 단위셀들(710, 720)이 분리필름(701)에 의해 연속적으로 권취된 구조의 전극조립체(730)가 베이스 플레이트(740)의 상면에 탑재되어 있다.7, the
베이스 플레이트(740)의 상면에는 침상부재(741)가 상향 돌출되어 있고, 침상부재(741)는 전극조립체(730)의 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀에 삽입되어 있다.A
이 때, 전극조립체(730)는 분리막들(712, 714, 722, 724) 및 분리필름(701)을 제외한 각 단위셀들(710, 720)의 양극들(711, 715, 723)과 음극들(713, 721, 725)에만 관통 홀이 형성되어 있는 상태에서, 상기 전극조립체(730)를 베이스 플레이트(740) 상에 탑재하는 과정 중, 베이스 플레이트(740)의 상면에 상향으로 돌출되어 있는 침상부재(741)가, 서로 대응하는 부위에서 연통되는 양극들(711, 715, 723) 및 음극들(713, 721, 725)의 관통 홀을 따라 삽입됨으로써, 상기 양극들(711, 715, 723) 및 음극들(713, 721, 725)의 관통 홀에 대응하여 연통되는 분리막들(712, 714, 722, 724) 및 분리필름(701)의 관통 홀이 천공될 수 있다.715 and 723 of each of the
따라서, 전극조립체(730)는 전극조립체 스택(700)의 형태로 용이하게 제작될 수 있으며, 상기 전극조립체 스택(700)의 형태로 보관 및 이동될 수 있는 바, 전극조립체(730)의 양극들(711, 715, 723), 음극들(713, 721, 725), 분리막들(712, 714, 722, 724) 및 분리필름(701)의 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀에 삽입된 베이스 플레이트(740)의 침상부재(741)에 의해, 전극조립체(730)의 유동이 방지되며, 이에 따라, 전극조립체(730)를 구성하는 요소들의 배열의 어긋남 없이, 전극조립체 스택(700)을 보다 안정적으로 보관 및 이동할 수 있다.Thus, the
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단위셀 스택의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.8 is a schematic view schematically showing a structure of a unit cell stack according to another embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 단위셀 스택들(801, 802)은 각각 두 개의 양극들(811, 815) 사이에 하나의 음극(813)이 개재된 상태에서, 상기 양극들(811, 815)과 음극(813) 사이에 분리막들(812, 814)이 개재되어 있는 적층 구조의 단위셀 (810) 5개가 베이스 플레이트(830)의 상면에 탑재되어 있는 구조와, 두 개의 음극들(821, 825) 사이에 하나의 양극(823)이 개재된 상태에서, 상기 음극들(821, 825)과 양극(823) 사이에 분리막들(822, 824)이 개재되어 있는 적층 구조의 단위셀(820) 5개가 베이스 플레이트(840)의 상면에 탑재되어 있는 구조를 포함하고 있다.8, the unit cell stacks 801 and 802 each have a structure in which one
단위셀 스택들(801, 802)의 구조, 제조 방법 및 효과는, 앞서 도 7에서 설명한 전극조립체 스택(700)의 구조, 제조 방법 및 효과에서, 분리필름(701)에 관한 내용을 제외하고 모두 동일하다.
The structure, the manufacturing method and the effect of the unit cell stacks 801 and 802 are the same as those of the
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.
Claims (19)
상기 전극조립체에서 양극, 음극, 분리막 및 분리필름은 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀을 둘 이상 포함하고 있고, 적어도 하나의 관통 홀은 평면상으로 전지셀의 중앙에 위치하며,
상기 관통 홀들 중에서 전지셀의 중앙에 위치하는 관통 홀의 크기가 가장 큰 것을 특징으로 하는 전지셀.Layered structure composed of at least one positive electrode coated with an electrode active material on one side or both sides of the current collector, at least one negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, An electrode assembly including a separation film is mounted on a receiving portion of the battery case;
In the electrode assembly, the positive electrode, the negative electrode, the separation membrane, and the separation film each include at least two through-holes communicating with each other at a portion corresponding to the at least one through-hole,
Wherein a through hole located at a center of the battery cell is the largest among the through holes.
집전체의 일면 또는 양면에 전극활물질이 각각 도포되어 있는 하나 이상의 양극과 하나 이상의 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막으로 구성된 적층 구조의 단위셀들로서, 상기 양극과 음극에는 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀이 둘 이상 천공되어 있고, 적어도 하나의 관통 홀은 평면상으로 전지셀의 중앙에 위치하는 구조를 가진 단위셀들;
상기 단위셀들이 적층된 상태로 상면에 탑재되는 베이스 플레이트; 및
상기 베이스 플레이트로부터 상향 돌출되어 있고 단위셀들의 관통 홀에 삽입되는 하나 이상의 침상부재;
를 포함하고 있고,
상기 관통 홀들 중에서 전지셀의 중앙에 위치하는 관통 홀의 크기가 가장 큰 것을 특징으로 하는 단위셀 스택.1. A unit cell stack in which unit cells for manufacturing a battery cell are stacked,
And a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, wherein the positive electrode and the negative electrode each have a structure in which the positive electrode and the negative electrode are connected to each other at a portion corresponding to the positive electrode and the negative electrode, Unit cells having a structure in which two or more communicating through holes are perforated and at least one through hole is located in the center of the battery cell in plan view;
A base plate mounted on the upper surface of the unit cells in a stacked state; And
At least one needle member protruding upward from the base plate and inserted into the through-holes of the unit cells;
And,
Wherein a through hole located at a center of the battery cell is the largest among the through holes.
집전체의 일면 또는 양면에 전극활물질이 각각 도포되어 있는 하나 이상의 양극과 하나 이상의 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막으로 구성된 적층 구조의 단위셀들, 및 상기 단위셀들을 연속적으로 권취하는 있는 분리필름을 포함하는 전극조립체로서, 상기 양극과 음극에는 서로 대응되는 부위에서 연통되는 관통 홀이 둘 이상 천공되어 있고, 적어도 하나의 관통 홀은 평면상으로 전지셀의 중앙에 위치하는 구조를 가진 하나 이상의 전극조립체;
상기 전극조립체가 적층된 상태로 상면에 탑재되는 베이스 플레이트; 및
상기 베이스 플레이트로부터 상향 돌출되어 있고 전극조립체의 관통 홀에 삽입되는 하나 이상의 침상부재;
를 포함하고 있고,
상기 관통 홀들 중에서 전지셀의 중앙에 위치하는 관통 홀의 크기가 가장 큰 것을 특징으로 하는 전극조립체 스택.An electrode assembly stack in which an electrode assembly for manufacturing a battery cell is laminated,
Layered structure composed of at least one positive electrode coated with an electrode active material on one side or both sides of the current collector, at least one negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, Wherein at least one through hole is formed in the center of the battery cell in a plan view, and at least one through hole is formed in the center of the battery cell, The electrode assembly;
A base plate mounted on the upper surface of the electrode assembly in a stacked state; And
At least one needle member protruding upward from the base plate and inserted into the through-hole of the electrode assembly;
And,
Wherein a through hole located at a center of the battery cell is the largest among the through holes.
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