KR101805529B1 - Electrode Assembly Having Electrode Tab Having Asymmetric Round Corner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 집전체의 양면에 활물질이 도포되어 있는 하나 이상의 양극판과 하나 이상의 음극판을 포함하는 구조로 이루어져 있고, 상기 양극판 및 음극판은 외주변 중 적어도 일변 방향으로 활물질이 도포되어 있지 않은 양극 탭 및 음극 탭이 각각 돌출되어 있으며, 상기 양극 탭 및 음극 탭 중의 적어도 하나의 전극 탭은 상기 양극판 또는 음극판에 접하는 부위에 대향하는 양 단부들에서, 평면상으로 상호 비대칭의 라운드 형상으로 이루어진 모서리들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극조립체를 제공한다.The positive electrode plate and the negative electrode plate have a structure in which at least one positive electrode plate and a negative electrode plate in which an active material is not coated in at least one side direction of the outer periphery, And at least one electrode tab of the positive electrode tab and the negative electrode tab includes edges which are mutually asymmetric rounded in plan view at both ends opposite to the portions in contact with the positive electrode plate or the negative electrode plate And an electrode assembly.
Description
본 발명은 비대칭의 라운드 모서리를 포함하는 전극 탭을 구비한 전극조립체에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode assembly with an electrode tab comprising asymmetric rounded corners.
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, 최근에는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서 이차전지의 사용이 실현화되고 있으며, 그리드(Grid)화를 통한 전력 보조전원 등의 용도로도 사용영역이 확대되고 있어, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.Particularly, as technology development and demand for mobile devices increase, the demand for batteries as energy sources is rapidly increasing. Recently, the use of secondary batteries as a power source for electric vehicles (EV) and hybrid electric vehicles (HEV) In addition, the use area has been expanded for use as a power auxiliary power source through a grid, and accordingly, a lot of researches on a battery 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.
도 1에는 종래의 파우치형 전지를 구성하는 전극조립체의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.1 is a schematic view schematically showing the structure of an electrode assembly constituting a conventional pouch-type battery.
도 1을 참조하면, 전극조립체(100)는 양극판(110), 음극판(130) 및 양극판(110)과 음극판(130) 사이에 개재되는 분리막(120)이 순차적으로 적층되어 있는 구조로 이루어져 있고, 양극판(110) 및 음극판(130)의 외주변 중 일변 방향으로는 양극 탭(150) 및 음극 탭(160)이 각각 돌출되어 있다. Referring to FIG. 1, the
양극 탭(150) 및 음극 탭(160)은 평면상으로 직사각형 형상으로 이루어져 있다.The
일반적으로, 이러한 전극조립체(100)를 구성하는 양극판(110) 및 음극판(130)은 긴 시트형의 집전체가 연속적으로 이송되는 과정에서, 상기 시트 상에 양극 합제 또는 음극 합제를 도포한 후, 상기 시트의 일측 단부를 프레스에 의해 노칭(notching)함으로써, 양극 탭(150) 및 음극 탭(160)을 각각 형성하며, 소망하는 크기로 절취하여 제조된다.In general, a
이러한 과정에서, 양극 탭(150) 및 음극 탭(160)은 활물질이 도포되어 있지 않은 상태로 집전체와 일체형으로 형성되어 있어, 상대적으로 두께가 매우 얇고, 형상의 변형이 쉬우므로, 상기 노칭 및 절취 과정, 또는 상기 연속적인 이송 과정에서 양극판(110) 또는 음극판(130)에 접하는 부위에 대향하는 양 단부들의 모서리들(151, 161)이 상기 과정을 위한 장치 내지 기구에 의해 절곡되거나, 형상의 변형이 일어나기 쉽다.In this process, the
또한, 전극조립체(100)를 단위셀로서 포함하는 스택/폴딩형 구조로 전극조립체를 구성하는 경우, 분리막 시트 상에서 단위셀들이 지속적으로 권취되므로, 직사각형 구조로 이루어진 양극 탭(150) 및 음극 탭(160)의 형상을 유지하기가 용이하지 않다.When the electrode assembly is formed of a stack / folding type structure including the
이러한 전극 탭들(150, 160)의 형상 변화는, 용접에 의해 전극 리드를 연결하는 경우, 상기 용접에 불량을 일으켜 전지셀의 안전성을 저하시킬 수 있고, 이를 예방하기 위해 전극 탭들(150, 160)의 형상을 복원하는 경우, 별도의 인력과 시간이 소요되는 바, 이는 제품의 전체적인 생산성을 저하시키는 요인으로 작용한다.The shape of the
더욱이, 양극 탭(150) 및 음극 탭(160)은 모두 동일한 형상으로 이루어져 있어, 이를 포함하는 전극조립체를 구성하는 경우, 양극판(110) 및 음극판(130)의 적층 순서 내지 권취 순서 불량과 같은 문제점을 용이하게 식별하기가 어렵고, 이에 따라, 제품의 검사 단계에 소요되는 시간이 증가할 수 밖에 없다.In addition, the
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, 전극 탭이 전극판에 접하는 부위에 대향하는 양 단부들에서, 평면상으로 상호 비대칭의 라운드 형상으로 이루어진 모서리들을 포함하도록 구성함으로써, 전극조립체의 제조 과정에서 발생할 수 있는 전극 탭의 형상 변형을 효과적으로 방지하고, 이에 따른 전지셀의 안전성 저하를 예방할 수 있으며, 전극 탭의 비대칭의 라운드 형상을 바탕으로, 전극조립체의 구성 상의 불량을 육안으로 용이하게 확인할 수 있으므로, 제품의 검사 단계에 소요되는 인력 및 시간을 절약해, 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have conducted intensive research and various experiments, and have found that, as will be described later, at the both ends opposite to the portion where the electrode tab is in contact with the electrode plate, It is possible to effectively prevent the deformation of the shape of the electrode tab that may occur during the manufacturing process of the electrode assembly and to prevent the safety of the battery cell from being deteriorated. Further, on the basis of the asymmetric round shape of the electrode tab, It is possible to visually confirm defects in the constitution, so that manpower and time required for the inspection step of the product can be saved and the overall productivity can be improved, and the present invention has been accomplished.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전극조립체는,According to an aspect of the present invention, there is provided an electrode assembly comprising:
집전체의 양면에 활물질이 도포되어 있는 하나 이상의 양극판과 하나 이상의 음극판을 포함하는 구조로 이루어져 있고,And at least one positive electrode plate and at least one positive electrode plate on both sides of the current collector coated with an active material,
상기 양극판 및 음극판은 외주변 중 적어도 일변 방향으로 활물질이 도포되어 있지 않은 양극 탭 및 음극 탭이 각각 돌출되어 있으며,The positive electrode plate and the negative electrode plate each have a positive electrode tab and a negative electrode tab, which are not coated with active material at least in the one side direction,
상기 양극 탭 및 음극 탭 중의 적어도 하나의 전극 탭은 상기 양극판 또는 음극판에 접하는 부위에 대향하는 양 단부들에서, 평면상으로 상호 비대칭의 라운드 형상으로 이루어진 모서리들을 포함하는 구조일 수 있다.At least one electrode tab of the positive electrode tab and the negative electrode tab may be a structure including rounded edges that are mutually asymmetric in plan view at both ends opposite to the portions contacting the positive electrode plate or the negative electrode plate.
따라서, 상기 평면상으로 상호 비대칭의 라운드 형상으로 이루어진 전극 탭의 모서리에에 의해, 전극조립체의 제조 과정에서 발생할 수 있는 전극 탭의 형상 변형을 효과적으로 방지하고, 이에 따른 전지셀의 안전성 저하를 예방할 수 있으며, 전극 탭의 비대칭의 라운드 형상을 바탕으로, 전극조립체의 구성 상의 불량을 육안으로 용이하게 확인할 수 있으므로, 제품의 검사 단계에 소요되는 인력 및 시간을 절약해, 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있다.Therefore, it is possible to effectively prevent the shape deformation of the electrode tab, which may occur during the manufacturing process of the electrode assembly, by preventing the edges of the rounded electrode tabs in the planar asymmetric shape, Since defects in the configuration of the electrode assembly can be visually confirmed easily on the basis of the asymmetrical round shape of the electrode tab, manpower and time required for the inspection step of the product can be saved and the overall productivity can be improved.
하나의 구체적인 예에서, 상기 양 단부들에서 라운딩 모서리들 중의 적어도 하나는 일정한 반경을 가진 원형의 원호 형상으로 이루어진 구조일 수 있다.In one specific example, at least one of the rounding edges at both ends may be of a circular arc shape having a constant radius.
또한, 상기 양 단부들에서 라운딩 모서리들은 각각 원형의 원호 형상으로 이루어져 있고, 제 1 단부의 제 1 라운딩 모서리는 제 2 단부의 제 2 라운딩 모서리를 기준으로 원호의 반경이 적어도 20% 이상 큰 구조일 수 있다.The first rounding edge of the first end has a circular arc having a radius of at least 20% greater than the second rounding edge of the second end, .
다시 말해, 상기 양 단부들에서 라운딩 모서리들은 모두 일정한 반경을 가진 원형의 원호 형상으로서, 상기 원호의 반경의 차이로 인해, 비대칭 형상으로 이루어질 수 있으며, 이에 따라, 상기 양 단부들을 각각 용이하게 구분할 수 있다.In other words, the rounded corners at both ends are circular arc shapes having a constant radius, and can be made asymmetric due to the difference in radius of the arc, so that the two ends can be easily distinguished from each other have.
만일, 상기 원호의 반경의 차이가 20% 미만일 경우에는, 상기 양 단부들의 원호의 반경의 차이가 지나치게 작아, 상기 양 단부들의 비대칭 형상을 육안으로 용이하게 식별할 수 없다.If the difference in radius of the arc is less than 20%, the difference in radius of the arc of both ends is too small to visually identify the asymmetric shape of the both ends.
또 다른 구체적인 예에서, 상기 양 단부들에서 라운딩 모서리들 중의 적어도 하나는 반경이 순차적으로 증가 내지 감소하는 타원형의 원호 형상으로 이루어진 구조일 수 있다.In another specific example, at least one of the rounding edges at both ends may be a structure of an elliptic arc shape in which the radius sequentially increases or decreases.
즉, 상기 전극 탭의 양 단부들은 라운딩 모서리들을 포함하며, 상기 양 단부들의 라운딩 모서리들은 각각 비대칭 형상으로서, 원호의 반경이 상이한 원형이거나, 반경의 증가 내지 감소가 상이한 타원형의 원호 형상으로 이루어져 있어, 상기 양 단부들의 모서리들의 비대칭 형상을 용이하게 식별할 수 있다.In other words, both ends of the electrode tab include rounded corners, and the rounded corners of the both ends are asymmetric, each having a circular shape with different radii, or an elliptic shape having different radial increments or decrements, The asymmetric shape of the edges of both ends can be easily identified.
한편, 상기 양극 탭 및 음극 탭은 양극판 및 음극판으로부터 연장된 상태로 형성되어 있는 구조일 수 있다.Meanwhile, the positive electrode tab and the negative electrode tab may be formed to extend from the positive electrode plate and the negative electrode plate.
또한, 상기 양극 탭 및 음극 탭은, 긴 시트 형상의 양극 시트 및 음극 시트의 일측 단부를 프레스에 의해 노칭(notching)함으로써, 형성되는 구조일 수 있다.The positive electrode tab and the negative electrode tab may be formed by notching one end portion of a long sheet-shaped positive electrode sheet and negative electrode sheet by pressing.
앞서 설명한 바와 마찬가지로, 일반적인 양극판 및 음극판은 긴 시트형의 집전체에 양극 활물질을 포함하는 양극 합제 또는 음극 활물질을 포함하는 음극 합제를 도포하고, 연속적으로 이송되는 과정에서, 양극 합제 및 음극 합제가 도포되어 있지 않은 일측 단부를 프레스에 의해 양극 탭 및 음극 탭을 각각 노칭하고, 각각의 양극판 및 음극판으로 절취함으로써, 제조된다.As described above, in general, the positive electrode plate and the negative electrode plate are formed by applying a negative electrode mixture containing a positive electrode active material or a negative electrode active material to a long sheet-like current collector, and applying the positive electrode mixture and the negative electrode mixture in the course of being continuously transported And the positive electrode tab and the negative electrode tab are each subjected to a press to exclude the positive electrode plate and the negative electrode plate, respectively.
따라서, 상기 양극 탭 및 음극 탭은 양극판 및 음극판으로부터 연장되어 있는 구조로서, 상기 양극판 및 음극판과 일체형으로 형성될 수 있다.Therefore, the positive electrode tab and the negative electrode tab may have a structure extending from the positive electrode plate and the negative electrode plate, and may be formed integrally with the positive electrode plate and the negative electrode plate.
한편, 상기 양극판 및 음극판을 각각 적어도 둘 이상 포함하고 있고, 양극판들 중의 하나의 양극판의 양극 탭 또는 상기 음극판들 중의 하나의 음극판의 음극 탭은 다른 양극판의 양극 탭 또는 음극판의 음극 탭과 각각 동일한 비대칭의 라운드 형상으로 이루어진 모서리들을 포함하는 구조일 수 있다.The positive electrode tab of one of the positive electrode plates or the negative electrode tab of one of the negative electrode plates includes at least two of the positive electrode plate and the negative electrode plate, And may be a structure including rounded corners.
다시 말해, 본 발명에 따른 전극조립체를 구성하는 양극판들 중 하나의 양극판의 양극 탭은 다른 양극판의 양극 탭과 모두 동일한 비대칭의 라운드 형상으로 이루어져 있고, 음극판들 중 하나의 음극판의 음극 탭 역시, 다른 음극판의 음극 탭과 모두 동일한 비대칭의 라운드 형상으로 이루어져 있는 구조일 수 있으며, 이에 따라, 상기 양극 탭들 및 음극 탭들을 보다 용이하게 구분할 수 있다.In other words, the positive electrode tab of one of the positive electrode plates constituting the electrode assembly according to the present invention is formed in an asymmetrical round shape which is the same as the positive electrode tab of the other positive electrode plate, and the negative electrode tab of one of the negative electrode plates, And the negative electrode tabs may have the same asymmetric round shape, so that the positive electrode tabs and the negative electrode tabs can be more easily distinguished.
하나의 구체적인 예에서, 상기 양극 탭 및 음극 탭은 양극판 및 음극판의 외주변 중의 동일한 일변에서, 상이한 부위에 각각 돌출되어 있는 구조일 수 있다.In one specific example, the positive electrode tab and the negative electrode tab may be structured such that they protrude from different sides of the same one side of the outer periphery of the positive electrode plate and the negative electrode plate, respectively.
따라서, 상기 양극판들 및 음극판들로서 전극조립체를 구성하는 경우, 양극판들과 음극판들의 정렬 상태 및 구성 상의 불량 유무를 용이하게 확인할 수 있으며, 이에 따라, 제품의 검사 단계에 소요되는 인력 및 시간을 절약할 수 있다.Therefore, when the electrode assembly is formed of the positive electrode plates and the negative electrode plates, it is possible to easily confirm the alignment state of the positive electrode plates and the negative electrode plates and the presence or absence of defects in the structure, thereby saving manpower and time .
또한, 상기 양극 탭은 전극조립체의 일면에서 바라본 모서리의 라운드 형상이, 상기 전극조립체의 동일한 일면에서 바라본 음극 탭의 모서리의 라운드 형상과 동일한 구조일 수 있다.The positive electrode tab may have the same round shape as the rounded edge of the edge of the negative electrode tab viewed from the same side of the electrode assembly as viewed from one side of the electrode assembly.
다시 말해, 상기 양극 탭 및 음극 탭은 양극판 및 음극판의 외주변 중의 동일한 일변에서, 상이한 부위에 각각 돌출되어 있는 구조로서, 전극조립체의 일면에서 바라본 모서리의 라운드 형상이 모두 동일한 구조일 수 있다.In other words, the positive electrode tab and the negative electrode tab protrude from different sides of the same one side in the outer periphery of the positive electrode plate and the negative electrode plate, and the rounded shapes of the corners viewed from one surface of the electrode assembly may all have the same structure.
따라서, 상기 전극조립체를 구성하는 과정에서, 양극판 또는 음극판의 전면 및 후면이 반대 방향으로 위치하는 경우, 상기 양극판의 양극 탭 또는 음극 판의 음극 탭은 반대 극성의 전극 탭과 동일한 부위에 위치하지만, 상기 전극 탭의 모서리의 라운드 형상이 상이해지므로, 각각 상이해지므로, 전극조립체의 구성 상의 불량을 육안으로 용이하게 식별할 수 있다.Therefore, when the front surface and the rear surface of the positive electrode plate or the negative electrode plate are disposed in opposite directions in the process of forming the electrode assembly, the positive electrode tab of the positive electrode plate or the negative electrode tab of the negative electrode plate is located at the same position as the electrode tab of the opposite polarity, Since the rounded shapes of the corners of the electrode tabs are different from each other, the defects of the configuration of the electrode assembly can be easily visually recognized.
또 다른 구체적인 예에서, 상기 양극 탭 및 음극 탭은 양극판 및 음극판의 외주변 중의 서로 대향하는 일변 및 타변 방향으로 각각 돌출되어 있는 구조일 수 있다.In another specific example, the positive electrode tab and the negative electrode tab may each have a structure protruding in opposite sides and opposite directions in the outer periphery of the positive electrode plate and the negative electrode plate.
이 때, 상기 양극 탭의 모서리는 음극 탭의 모서리와 서로 대칭되는 형상으로 이루어질 수 있다.At this time, the edge of the positive electrode tab may be shaped to be symmetrical with the edge of the negative electrode tab.
구체적으로, 상기 양극 탭 및 음극 탭은 전극조립체의 서로 대향하는 일변 및 타변 방향으로 각각 돌출되어 있는 구조로서, 양극 탭들끼리의 모서리의 비대칭 구조가 모두 동일하고, 음극 탭들끼리의 모서리의 비대칭 구조가 모두 동일한 상태에서, 상기 양극 탭의 모서리와 음극 탭의 모서리가 서로 대칭되는 형상으로 이루어질 수 있다.Specifically, the positive electrode tab and the negative electrode tab each have a structure protruding in opposite sides and opposite directions of the electrode assembly, wherein the asymmetric structures of the corners of the positive electrode taps are all the same and the asymmetric structure of the corners of the negative electrode taps is The edges of the positive electrode tab and the negative electrode tab may be symmetrical with respect to each other.
여기서, 상기 대칭되는 형상은, 상기 양극 탭의 모서리의 비대칭 형상이 상기 음극 탭의 모서리의 비대칭 형상과 동일한 구조로서, 더욱 구체적으로, 상기 양극 탭과 음극 탭의 모서리의 비대칭 형상이, 양극 탭과 음극 탭 사이의 중앙을 관통하는 직선을 축으로 서로 대칭되거나, 양극 탭의 일측 모서리 및 이에 대각선 방향으로 위치하는 음극 탭의 타측 모서리가 동일한 원호 형상으로서, 상기 양극 탭의 일측 모서리로부터 음극 탭의 타측 모서리를 관통하는 직선을 축으로 서로 대각선 방향으로 대칭되는 형상을 의미한다.The asymmetrical shape of the corner of the positive electrode tab and the negative electrode tab is the same as the asymmetrical shape of the edge of the negative electrode tab. And the other edge of the negative electrode tab located diagonally to one side of the positive electrode tab has the same circular arc shape and the other edge of the positive electrode tab is formed to have the same arc shape from the one edge of the positive electrode tab to the other side Means a shape that is symmetrical with respect to a diagonal direction with respect to a straight line passing through corners.
따라서, 상기 규칙을 어긋나는 전극 탭은 상기 전극 탭을 포함하는 전극판의 전면 및 후면 방향, 또는 구성 순서 등이 불량한 것이므로, 상기 불량을 육안으로 용이하게 식별할 수 있다.Therefore, the electrode tabs deviating from the above-mentioned rules are inferior in the front and rear directions of the electrode plate including the electrode tabs, or in the order of configuration, and so the defect can easily be visually recognized.
한편, 상기 양극 탭들의 각 모서리의 라운드 형상과 음극 탭들의 각 모서리의 라운드 형상은 모두 상이한 구조일 수 있다.On the other hand, the round shape of each corner of the positive electrode tabs and the round shape of each corner of the negative electrode tabs may be different from each other.
구체적으로, 상기 양극 탭들끼리의 비대칭의 모서리 구조가 서로 동일하고, 상기 음극 탭들끼리의 비대칭의 모서리 구조가 서로 동일한 반면, 상기 양극 탭의 일측 라운딩 모서리는 양극 탭의 타측 라운딩 모서리 뿐만 아니라, 음극 탭의 양측 라운딩 모서리 모두와 원호 형상이 상이한 구조일 수 있으며, 이와 마찬가지로, 양극 탭 및 음극 탭의 나머지 라운딩 모서리들 역시, 다른 라운딩 모서리들과 원호 형상이 상이한 구조일 수 있다.Specifically, the asymmetric corner structures of the positive electrode taps are identical to each other, and the asymmetric corner structures of the negative electrode taps are the same. On the other hand, the one rounded corner of the positive electrode tab has not only the other rounding edge of the positive electrode tab, And the remaining rounding edges of the positive electrode tab and the negative electrode tab may also be of a structure different from that of the other rounded corners.
즉, 본 발명에 따른 전극조립체의 양극 탭 및 음극 탭은, 상기 양극 탭의 양측 모서리의 비대칭의 라운드 형상이 음극 탭의 양측 모서리의 비대칭의 라운딩 형상과 동일한 구조이거나, 상기 모서리들의 비대칭의 라운딩 형상이 모두 상이한 구조일 수 있다.That is, the positive electrode tab and the negative electrode tab of the electrode assembly according to the present invention may have a structure in which the asymmetrical round shape of both side edges of the positive electrode tab is the same as the asymmetric rounding shape of both side edges of the negative electrode tab, May all be different structures.
따라서, 상기 양극 탭의 양측 모서리의 비대칭의 라운드 형상이 음극 탭의 양측 모서리의 비대칭의 라운딩 형상과 동일한 경우에는, 상기 양극 탭 및 음극 탭을 노칭하기 위한 프레스를 별도로 제작할 필요가 없으므로, 제품의 생산에 소요되는 비용을 절약할 수 있고, 상기 양극 탭 및 음극 탭의 모서리들의 비대칭의 라운딩 형상이 모두 상이한 경우에는, 전극판의 적층 방향의 불량 뿐만 아니라, 양극판과 음극판 자체를 용이하게 구분하여 확인할 수 있다.Therefore, in the case where the asymmetrical round shape of both side edges of the positive electrode tab is the same as the asymmetric rounding shape of both side edges of the negative electrode tab, it is not necessary to separately manufacture a press for notching the positive electrode tab and the negative electrode tab, When the asymmetric rounded shapes of the edges of the positive electrode tab and the negative electrode tab are different from each other, it is possible to easily distinguish the positive electrode plate and the negative electrode plate itself as well as the failure in the stacking direction of the electrode plate have.
또한, 본 발명에 따른 전극조립체는 상기 양극 탭과 음극 탭이 양 단부들에서, 상호 비대칭의 라운드 형상으로 이루어진 모서리들을 포함함으로써, 소정의 효과를 발휘할 수 있는 구조라면, 그 종류가 크게 제한되는 것은 아니며, 상세하게는, 분리막이 개재된 상태로 하나 이상의 양극판과 하나 이상의 음극판이 순차적으로 적층되어 있는 구조이거나, 양극판과 음극판, 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 분리막으로 구성된 적층 구조의 단위셀들이 분리막 시트에 의해 순차적으로 권취되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.Further, in the electrode assembly according to the present invention, if the positive electrode tab and the negative electrode tab include corners formed at both ends of mutually asymmetric round shapes, the structure is capable of exhibiting a predetermined effect, Specifically, the present invention is a structure in which at least one positive electrode plate and at least one negative electrode plate are sequentially laminated with a separator interposed therebetween, or a laminated structure unit cell composed of a positive electrode plate and a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate And is sequentially wound by a separator sheet.
본 발명은 또한, 상기 전극조립체를 포함하는 전지셀 및 상기 전지셀을 전원으로서 포함하는 디바이스를 제공하는 바, 상기 디바이스는 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 battery cell including the electrode assembly and a device including the battery cell as a power source, wherein the device is used for a mobile phone, a tablet computer, a notebook computer, a power tool, a wearable electronic device, An electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.
상기 디바이스들은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.Since the devices are well known in the art, a detailed description thereof will be omitted herein.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전극조립체는, 전극 탭이 전극판에 접하는 부위에 대향하는 양 단부들에서, 평면상으로 상호 비대칭의 라운드 형상으로 이루어진 모서리들을 포함하도록 구성함으로써, 전극조립체의 제조 과정에서 발생할 수 있는 전극 탭의 형상 변형을 효과적으로 방지하고, 이에 따른 전지셀의 안전성 저하를 예방할 수 있으며, 전극 탭의 비대칭의 라운드 형상을 바탕으로, 전극조립체의 구성 상의 불량을 육안으로 용이하게 확인할 수 있으므로, 제품의 검사 단계에 소요되는 인력 및 시간을 절약해, 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the electrode assembly according to the present invention is configured so that the electrode tabs include edges formed in a round shape that are mutually asymmetrical in plan view at both ends opposite to the portion in contact with the electrode plate, It is possible to effectively prevent the deformation of the shape of the electrode tab that may occur during the manufacturing process and to prevent the safety of the battery cell from deteriorating. Also, based on the asymmetric round shape of the electrode tab, It is possible to save manpower and time required for the inspection step of the product, thereby improving the overall productivity.
도 1은 종래의 파우치형 전지를 구성하는 전극조립체의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극조립체를 구성하는 양극판 및 음극판의 다양한 전극 탭 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체를 구성하는 양극판 및 음극판의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 4 및 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체의 다양한 전극 탭 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.1 is a schematic view schematically showing the structure of an electrode assembly constituting a conventional pouch-shaped battery;
2 is a schematic view schematically illustrating various electrode tab structures of a positive electrode plate and a negative electrode plate constituting an electrode assembly according to an embodiment of the present invention;
3 is a schematic view schematically showing structures of a positive electrode plate and a negative electrode plate constituting an electrode assembly according to another embodiment of the present invention;
4 and 5 are schematic views schematically showing various electrode tab structures of an electrode assembly according to another embodiment of the present invention.
이하에서는, 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 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극조립체를 구성하는 양극판 및 음극판의 다양한 전극 탭 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.FIG. 2 is a schematic view schematically showing various electrode tap structures of a positive electrode plate and a negative electrode plate constituting an electrode assembly according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 전극 탭들(A, B, C, D)은 양 단부들에서, 평면상으로 상호 비대칭의 라운드 형상으로 이루어진 모서리들(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208)을 포함하고 있다.Referring to FIG. 2, the electrode taps A, B, C and D have rounded
우선, (A)의 전극 탭은 양 단부들에서 모두 일정한 반경을 가진 원형의 원호 형상으로 이루어진 라운딩 모서리들(201, 202)을 포함하고 있다.First, the electrode tab of (A) includes rounded
(A)의 전극 탭의 일측 단부의 라운딩 모서리(201)는 타측 단부의 라운딩 모서리(202)에 비해, 상대적으로 원호의 반경이 큰 구조로 이루어져 있으며, 이에 따라, 전체적으로 비대칭의 라운드 형상으로 이루어져 있다.The
(B)의 전극 탭은 일측의 단부가 일정한 반경을 가진 원형의 원호 형상으로 이루어진 라운딩 모서리(203)를 포함하고 있고, 이에 대향하는 타측의 단부가 전극조립체 방향으로 갈수록 순차적으로 반경이 증가하는 타원형의 원호 형상으로 이루어진 라운딩 모서리(204)를 포함하고 있다.The electrode tab of the electrode assembly B includes a
(C)의 전극 탭은 일측의 단부가 일정한 반경을 가진 원형의 원호 형상으로 이루어진 라운딩 모서리(205)를 포함하고 있고, 이에 대향하는 타측의 단부가 전극조립체 방향으로 갈수록 순차적으로 반경이 증가하는 타원형의 원호 형상으로 이루어진 라운딩 모서리(206)를 포함하고 있다.The electrode tab of the electrode assembly C includes a rounding
(D)의 전극 탭은 일측의 단부가 전극조립체 방향으로 갈수록 순차적으로 반경이 증가하는 타원형의 원호 형상으로 이루어진 라운딩 모서리(207)를 포함하고 있고, 이에 대향하는 타측의 단부가 전극조립체 방향으로 갈수록 순차적으로 반경이 감소하는 타원형의 원호 형상으로 이루어진 라운딩 모서리(208)를 포함하고 있다.The electrode tab of the electrode assembly D includes a
도 3에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체를 구성하는 양극판 및 음극판의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.3 is a schematic view schematically showing structures of a positive electrode plate and a negative electrode plate constituting an electrode assembly according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 양극판(310) 및 음극판(320)은 동일한 일변의 서로 대향하는 일측 및 타측으로 돌출되어 있는 양극 탭(311) 및 음극 탭(321)을 각각 포함하고 있다.3, the
양극 탭(311) 및 음극 탭(321)은 각각 양 단부들에서 모두 일정한 반경을 가진 원형의 원호 형상으로 이루어진 라운딩 모서리들(311a, 311b, 321a, 321b)을 각각 포함하고 있고, 일측 단부의 라운딩 모서리들(311a, 321a)은 타측 단부의 라운딩 모서리들(311b, 321b)에 비해, 각각 상대적으로 원호의 반경이 큰 구조로 이루어져 있다.The
양극 탭(311)의 일측 모서리의 라운드 형상(311a)은 음극 탭(321)은 일측 모서리(321a)의 라운드 형상과 동일하고, 양극 탭(311)의 타측 모서리(311b)의 라운드 형상은 음극 탭(321)은 타측 모서리(321b)의 라운드 모서리 형상과 동일하다.The
따라서, 음극판(320)의 전면 및 후면이 뒤집어져 전극조립체를 구성하는 경우, 음극판(320)의 음극 탭(321)은 양극판(310)의 양극 탭(311)과 동일한 부위에 위치하지만, 라운딩 모서리들(311a, 311b, 321a, 321b)의 비대칭 형상이 상이해지므로, 전극조립체 구성 상의 불량을 육안으로 용이하게 식별할 수 있다.The
도 4 및 5에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체의 다양한 전극 탭 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.4 and 5 are schematic views schematically showing various electrode tap structures of an electrode assembly according to another embodiment of the present invention.
우선, 도 4를 참조하면, 전극조립체(400)는 외주변 중 동일한 일변에서, 일측 및 타측에 각각 돌출되어 있는 양극 탭(410) 및 음극 탭(420)을 포함하고 있다.Referring to FIG. 4, the
양극 탭(410)은 양 단부들에서 모두 일정한 반경을 가진 원형의 원호 형상으로 이루어진 라운딩 모서리들(411, 412)을 포함하고 있고, 일측 단부의 라운딩 모서리(411)는 타측 단부의 라운딩 모서리(412)에 비해, 각각 상대적으로 원호의 반경이 큰 구조로 이루어져 있다.The
음극 탭(420)은 일측 단부의 라운딩 모서리(421)가 전극조립체(400) 방향으로 갈수록 순차적으로 반경이 증가하는 타원형의 원호 형상으로 이루어져 있고, 이에 대향하는 타측 단부의 라운딩 모서리(422)가 전극조립체(400) 방향으로 갈수록 순차적으로 반경이 감소하는 타원형의 원호 형상으로 이루어져 있다.The
따라서, 양극 탭(410) 및 음극 탭(420)은 모든 모서리들(411, 412, 421, 422)의 라운드 형상이 모두 상이하며, 이에 따라, 전극판의 적층 방향의 불량 뿐만 아니라, 양극판과 음극판 자체를 용이하게 구분하여 식별할 수 있다.Therefore, the
도 5를 참조하면, (A’) 및 (B’)의 전극조립체는 모두 외주변 중의 서로 대향하는 일변 및 타변 방향으로 각각 돌출되어 있는 양극 탭들(411, 421) 및 음극 탭들(412, 422)을 포함하고 있고, 각 양극 탭들(411, 421) 및 음극 탭들(412, 422)은 양 단부들에서 모두 일정한 반경을 가진 원형의 원호 형상으로 이루어진 라운딩 모서리들(411a, 411b, 412a, 412b, 421a, 421b, 422a, 422b)을 포함하고 있다.5, the electrode assemblies (A ') and (B') include
(A’)의 전극조립체는 양극 탭(411) 및 음극 탭(412)의 일측 단부의 라운딩 모서리들(411a, 412a)이 타측 단부의 라운딩 모서리들(411b, 412b)에 비해, 각각 상대적으로 원호의 반경이 큰 구조로 이루어져 있다.The electrode assembly of the electrode assembly A 'has rounded
따라서, (A’)의 전극조립체는 양극 탭(411)과 음극 탭(412)의 모서리들(411a, 411b, 412a, 412b)의 비대칭 형상이, 양극 탭(411)과 음극 탭(412) 사이의 중앙을 관통하는 직선(L1-L2)을 축으로 서로 대칭되는 형상으로 이루어져 있다.Accordingly, the electrode assembly of (A ') has the asymmetrical shape of the
(B’)의 전극조립체는 양극 탭(421)의 일측 단부의 라운딩 모서리(421a)가 타측 단부의 라운딩 모서리(421b)에 비해, 상대적으로 원호의 반경이 큰 구조로 이루어져 있고, 음극 탭(422)의 타측 단부의 라운딩 모서리(422b)가 일측 단부의 라운딩 모서리(422a)에 비해, 상대적으로 원호의 반경이 큰 구조로 이루어져 있다.The electrode assembly of the electrode assembly B 'has a structure in which the
따라서, (A’)의 전극조립체는 양극 탭(421)의 일측 모서리(421a) 및 이에 대각선 방향으로 위치하는 음극 탭(422)의 타측 모서리(422b)가 동일한 원호 형상이고, 양극 탭(421)의 타측 모서리(421b) 및 이에 대각선 방향으로 위치하는 음극 탭(422)의 일측 모서리(422a)가 동일한 원호 형상으로서, 양극 탭(421)과 음극 탭(422)의 모서리들(411a, 411b, 412a, 412b)의 비대칭 형상이, 양극 탭(421)의 일측 모서리(421a)로부터 음극 탭(422)의 타측 모서리(422b)를 관통하는 직선(L3-L4)을 축으로 서로 대각선 방향으로 대칭되는 형상으로 이루어져 있다.
Therefore, the electrode assembly of (A ') has the same edge shape as that 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 (17)
상기 양극판 및 음극판은 외주변 중 적어도 일변 방향으로 활물질이 도포되어 있지 않은 양극 탭 및 음극 탭이 각각 돌출되어 있으며,
상기 양극 탭 및 음극 탭 중의 적어도 하나의 전극 탭은 상기 양극판 또는 음극판에 접하는 부위에 대향하는 양 단부들에서, 평면상으로 상호 비대칭의 라운드 형상으로 이루어진 모서리들을 포함하고,
상기 양 단부들에서 라운딩 모서리들은 각각 원형의 원호 형상으로 이루어져 있고, 제 1 단부의 제 1 라운딩 모서리는 제 2 단부의 제 2 라운딩 모서리를 기준으로 원호의 반경이 적어도 20% 이상 크며,
전극조립체는 양극판과 음극판, 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 분리막으로 구성된 적층 구조의 단위셀들이 분리막 시트에 의해 순차적으로 권취되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전극조립체.And at least one positive electrode plate and at least one positive electrode plate on both sides of the current collector coated with an active material,
The positive electrode plate and the negative electrode plate each have a positive electrode tab and a negative electrode tab, which are not coated with active material at least in the one side direction,
Wherein at least one of the positive electrode tabs and the negative electrode tabs has edges that are mutually asymmetric rounded in plan view at both ends opposite to the portions in contact with the positive electrode plate or the negative electrode plate,
Wherein the first rounding edge of the first end is greater than the radius of the arc by at least 20% relative to the second rounding edge of the second end,
Wherein the electrode assembly has a structure in which unit cells of a laminated structure composed of a positive electrode plate and a negative electrode plate, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate are sequentially wound by a separator sheet.
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