KR101905956B1 - A all solid-state battery having a stack structure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적층 구조의 전고체 전지에 관한 것으로서, 양극층과 음극층이 고체전해질층을 개재하여 적층된 단위셀을 적절히 연결함으로써 사용자가 의도하는 용량 및 전압을 구현할 수 있는 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention relates to an all-solid-state cell having a laminated structure, and is capable of realizing a capacity and a voltage intended by a user by suitably connecting unit cells in which a positive electrode layer and a negative electrode layer are stacked with a solid electrolyte layer interposed therebetween.

Description

적층 구조의 전고체 전지{A ALL SOLID-STATE BATTERY HAVING A STACK STRUCTURE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a solid-

본 발명은 적층 구조의 전고체 전지에 관한 것으로서, 양극층과 음극층이 고체전해질층을 개재하여 적층된 단위셀을 적절히 연결함으로써 사용자가 의도하는 용량 및 전압을 구현할 수 있는 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention relates to an all-solid-state cell having a laminated structure, and is capable of realizing a capacity and a voltage intended by a user by suitably connecting unit cells in which a positive electrode layer and a negative electrode layer are stacked with a solid electrolyte layer interposed therebetween.

오늘날 이차전지는 자동차, 전력저장시스템 등의 대형기기에서부터 휴대폰, 캠코더, 노트북 등의 소형기기까지 널리 사용되고 있다.BACKGROUND ART [0002] Today, secondary batteries are widely used in large-sized devices such as automobiles and electric power storage systems, and small-sized devices such as mobile phones, camcorders, and notebook computers.

그 중 리튬 이차전지는 니켈-망간 전지나 니켈-카드뮴 전지에 비해 에너지 밀도가 높고 단위면적당 용량이 크다는 장점이 있다.Among them, lithium secondary batteries have higher energy density and larger capacity per unit area than nickel-manganese batteries and nickel-cadmium batteries.

그러나 리튬 이차전지는 과열되기 쉽고, 에너지 밀도가 약 360 Wh/kg에 불과하며, 출력이 좋지 않아 자동차에 적용할 수 있는 차세대 배터리로는 적합하지 않다.However, lithium secondary batteries tend to overheat, have an energy density of only about 360 Wh / kg, and are not suitable for next-generation batteries applicable to automobiles because their output is poor.

이에 고출력 및 높은 에너지 밀도를 가지는 전고체 전지에 대한 관심이 높아지고 있다. 전고체 전지는 이론 에너지 밀도가 약 2600 Wh/kg으로, 기존의 리튬 이차전지와 비교해 약 7 배 높기 때문에 전기자동차용 전원으로서 적합하다.Accordingly, attention has been paid to all solid-state batteries having high output and high energy density. All solid-state batteries have a theoretical energy density of about 2600 Wh / kg, which is about seven times higher than conventional lithium secondary batteries, making them suitable as a power source for electric vehicles.

또한 일정한 구조의 단위셀을 적층하여 전고체 전지를 형성하면 보다 높은 작동 전압 또는 용량을 구현할 수 있다.Further, by forming all solid cells by stacking unit cells having a certain structure, a higher operating voltage or capacity can be realized.

이의 일환으로 국내공개특허 제10-2014-0009497호는 바이폴라 전극을 이용하여 단위셀을 직렬 방식으로 적층한 전고체 전지를 개시하고 있다. 또한 국내공개특허 제10-2015-0076103호는 단위셀을 병렬 방식으로 적층한 전고체 전지를 개시하고 있다.As a part of this, Korean Patent Laid-Open No. 10-2014-0009497 discloses a pre-solid battery in which unit cells are stacked in series using a bipolar electrode. In addition, Korean Patent Laid-Open No. 10-2015-0076103 discloses a pre-solid battery in which unit cells are stacked in a parallel manner.

국내공개특허 제10-2014-0009497호Korean Patent Publication No. 10-2014-0009497 국내공개특허 제10-2015-0076103호Korean Patent Publication No. 10-2015-0076103

본 발명은 다음과 같은 목적이 있다.The present invention has the following objectives.

본 발명은 단위셀을 직렬 및 병렬로 적절히 연결하여 전고체 전지를 형성함으로써 사용자가 의도하는 전지의 용량 및 전압을 구현하는데 그 목적이 있다.The object of the present invention is to realize the capacity and voltage of a battery intended by a user by forming all solid cells by suitably connecting unit cells in series and in parallel.

또한 본 발명은 전지의 용량 및 전압을 구현함에 있어서, 종래와 달리 전고체 전지의 중량 및 부피가 심각하게 늘어나는 것을 방지하여 에너지 밀도를 향상시키는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention aims at improving the energy density by preventing a serious increase in the weight and volume of the entire solid-state battery, unlike the prior art, in realizing the capacity and voltage of the battery.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.The object of the present invention is not limited to the above-mentioned object. The object of the present invention will become more apparent from the following description, which will be realized by means of the appended claims and their combinations.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention may include the following configuration.

본 발명에 따른 적층 구조의 전고체 전지는 양극층과 음극층이 고체전해질층을 개재하여 적층된 단위셀이 복수개로 병렬 연결된 병렬단위를 2 이상 포함하고, 일 병렬단위 말단의 양극층이 타 병렬단위 말단의 음극층을 향하도록 적층된 구조로써, 상기 2 이상의 병렬단위가 직렬 연결되도록 배선으로 연결될 수 있다.The entire solid-state battery of the laminated structure according to the present invention comprises two or more parallel units in which a plurality of unit cells in which a positive electrode layer and a negative electrode layer are laminated via a solid electrolyte layer are connected in parallel, And a plurality of parallel units are connected in series so that the two or more parallel units are connected in series.

본 발명의 바람직한 구현예는 양 말단에 양극층이 위치하도록 단위셀이 2 이상 적층된 제1병렬단위와, 양 말단에 음극층이 위치하도록 단위셀이 2 이상 적층된 제2병렬단위를 포함하고, 상기 제1병렬단위와 상기 제2병렬단위가 바이폴라 집전체를 개재하여 적층되어 직렬단위를 구성하며, 상기 바이폴라 집전체는 제1병렬단위의 플러스 단자 및 제2병렬단위의 마이너스 단자와 연결되는 것일 수 있다.A preferred embodiment of the present invention includes a first parallel unit in which two or more unit cells are stacked such that an anode layer is positioned at both ends and a second parallel unit in which two or more unit cells are stacked such that a cathode layer is positioned at both ends , The first parallel unit and the second parallel unit are stacked via a bipolar current collector to constitute a serial unit, and the bipolar current collector is connected to the plus terminal of the first parallel unit and the minus terminal of the second parallel unit Lt; / RTI >

본 발명의 바람직한 구현예는 상기 직렬단위가 2 이상 적층되고, 일 직렬단위와 타 직렬단위 사이에는 절연체가 개재되며, 일 직렬단위의 플러스 단자와 타 직렬단위의 마이너스 단자가 연결되는 것일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, two or more of the series units may be stacked, an insulator may be interposed between the series unit and the other series unit, and a plus terminal of the one serial unit and a minus terminal of the other serial unit may be connected.

본 발명의 바람직한 구현예는 양 말단에 양극층이 위치하도록 단위셀이 2 이상 적층된 제3병렬단위를 더 포함하고,ㅍ상기 제3병렬단위의 말단과 상기 제2병렬단위의 말단이 절연체를 개재하여 적층되며, 상기 제3병렬단위의 마이너스 단자와 상기 제2병렬단위의 플러스 단자가 연결되는 것일 수 있다.A preferred embodiment of the present invention further includes a third parallel unit in which two or more unit cells are stacked such that the anode layer is positioned at both ends thereof, and the terminal of the third parallel unit and the terminal of the second parallel unit are insulators And a minus terminal of the third parallel unit and a plus terminal of the second parallel unit are connected to each other.

본 발명의 바람직한 구현예는 양 말단에 음극층이 위치하도록 단위셀이 2 이상 적층된 제3병렬단위를 더 포함하고, 상기 제3병렬단위의 말단과 상기 제1병렬단위의 말단이 절연체를 개재하여 적층되며, 상기 제3병렬단위의 플러스 단자와 상기 제1병렬단위의 마이너스 단자가 연결되는 것일 수 있다.A preferred embodiment of the present invention further includes a third parallel unit in which two or more unit cells are stacked such that the cathode layer is positioned at both ends thereof, and the end of the third parallel unit and the end of the first parallel unit interpose the insulator And the plus terminal of the third parallel unit and the minus terminal of the first parallel unit are connected to each other.

본 발명의 바람직한 구현예는 상기 병렬단위가 홀수개의 단위셀이 병렬 연결된 구조이고, 일 병렬단위와 타 병렬단위 사이에 바이폴라 집전체가 개재되며, 상기 바이폴라 집전체는 일 병렬단위의 마이너스 단자 및 타 병렬단위의 플러스 단자에 연결되는 것일 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the parallel unit is an odd number of unit cells connected in parallel, a bipolar current collector is interposed between one parallel unit and another parallel unit, and the bipolar current collector has a minus terminal and a minus terminal It may be connected to the positive terminal of the parallel unit.

본 발명은 위와 같은 구성을 포함하므로 다음과 같은 효과가 있다.The present invention has the following effects because it includes the above configuration.

본 발명은 병렬단위 내부에서는 단위셀을 병렬 연결하고, 병렬단위 간은 직렬 연결하는 방식을 제공함으로써, 이를 적절히 설계하면 사용자가 의도하는 전지의 용량 및 전압을 구현할 수 있다.According to the present invention, a unit cell is connected in parallel within a parallel unit, and a serial unit is connected between parallel units. By appropriately designing the unit cell, the capacity and voltage of the battery can be realized.

또한 본 발명은 하나의 전고체 전지의 설계를 통해 원하는 전지의 용량 및 전압을 구현할 수 있으므로, 상기 전고체 전지에 별도의 전고체 전지를 연결할 필요가 없어 전지의 중량 및 부피의 심각한 증가를 막을 수 있다. 따라서 종래와 비교해 에너지 밀도를 높일 수 있다.Further, since the capacity and voltage of a desired battery can be realized through the design of one all-solid-state battery, it is not necessary to connect a separate solid-state battery to the all-solid-state cell, thereby preventing a serious increase in the weight and volume of the cell have. Therefore, the energy density can be increased compared with the conventional one.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above. It should be understood that the effects of the present invention include all reasonably possible effects in the following description.

도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 전고체 전지의 구조를 간략히 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예2에 따른 전고체 전지의 구조를 간략히 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예2-1에 따른 전고체 전지의 구조를 간략히 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예2-2에 따른 전고체 전지의 구조를 간략히 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예3에 따른 전고체 전지의 구조를 간략히 도시한 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a structure of a pre-solid battery according to Example 1 of the present invention. FIG.
2 schematically shows a structure of a pre-solid battery according to Embodiment 2 of the present invention.
3 schematically shows a structure of a pre-solid battery according to Example 2-1 of the present invention.
4 schematically shows the structure of a pre-solid battery according to Example 2-2 of the present invention.
5 schematically shows a structure of a pre-solid battery according to Embodiment 3 of the present invention.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 발명의 요지가 변경되지 않는 한 다양한 형태로 변형될 수 있다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. The embodiments of the present invention can be modified into various forms as long as the gist of the invention is not changed. However, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments.

본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되면 공지의 구성 및 기능에 대한 설명은 생략하도록 한다.And if it is determined that the gist of the present invention may be blurred, the description of the known configuration and function will be omitted.

또한 본 명세서에서 "포함"한다는 것은 특별한 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
Also, "comprising" in this specification means that it may further include other elements unless otherwise specified.

전고체 전지를 구성하는 단위셀을 직렬 연결하면 적층되는 단위셀의 개수만큼 전지의 전압이 상승한다. 그러나 전지의 용량은 변하지 않는다. 이와 같은 경우 전지의 용량을 높이기 위해서는 양극층(또는 음극층)의 단위 면적당 로딩량을 높이거나, 양극층(또는 음극층)의 면적을 넓혀야 한다. 그러나 로딩량을 높이면 전극 내의 저항이 커지면서 실제 용량이 굉장히 낮아지고, 면적을 넓히면 전류 밀도의 불균일이 심화되어 전체적인 전지의 성능이 저하된다.When the unit cells constituting the whole solid battery are connected in series, the voltage of the battery rises by the number of unit cells stacked. However, the capacity of the battery does not change. In this case, in order to increase the capacity of the battery, it is necessary to increase the loading amount per unit area of the anode layer (or the cathode layer) or to enlarge the area of the anode layer (or cathode layer). However, when the loading amount is increased, the resistance in the electrode is increased and the actual capacity is extremely lowered. If the area is widened, the non-uniformity of the current density is increased and the performance of the whole battery is deteriorated.

전고체 전지를 구성하는 단위셀을 병렬 연결하면 적층되는 단위셀의 개수만큼 용량이 상승하지만, 전압은 변하지 않는다. 따라서 이와 같은 경우에는 반드시 2개 이상의 전고체 전지를 연결해야 한다. 이는 전지의 중량, 부피의 심각한 증가 및 이에 따른 에너지 밀도의 저하로 이어진다.When the unit cells constituting the entire solid cell are connected in parallel, the capacity increases by the number of unit cells stacked, but the voltage does not change. In this case, therefore, two or more all solid state batteries must be connected. This leads to a serious increase in the weight and volume of the battery and consequently a reduction in the energy density.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 양극층과 음극층이 고체전해질층을 개재하여 적층된 단위셀을 병렬로 연결하여 병렬단위를 구성하고, 병렬단위 간은 직렬로 연결하여 하나의 전고체 전지 내에서 원하는 용량 및 전압을 구현할 수 있도록 하였다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a lithium ion secondary battery in which unit cells in which an anode layer and a cathode layer are laminated via a solid electrolyte layer are connected in parallel to constitute parallel units, So that a desired capacity and voltage can be realized within the entire solid-state cell.

구체적으로 본 발명에 따른 전고체 전지는 복수의 단위셀이 병렬로 연결된 병렬단위를 2 이상 포함하고, 일 병렬단위 말단의 양극층이 타 병렬단위 말단의 음극층을 향하도록 적층된 구조이며, 상기 2 이상의 병렬단위가 직렬 연결되도록 배선을 연결한 것을 특징으로 한다.Specifically, the all-solid-state cell according to the present invention has a structure in which two or more parallel units each including a plurality of unit cells connected in parallel are stacked and a cathode layer at one end of each parallel unit is directed to a cathode layer at the other parallel unit end, And wiring is connected so that two or more parallel units are serially connected.

본 발명에서 "병렬 연결"된다는 것은 집전체의 양면으로 동일한 극이 위치하는 것을 의미한다. 반면에 "직렬 연결"된다는 것은 집전체의 양면으로 다른 극이 위치한다는 것뿐만 아니라 전고체 전지 내에서 전류가 제대로 흐를 수 있도록 배선을 연결한다는 것을 의미한다.
In the present invention, "parallel connection" means that the same pole is located on both sides of the current collector. On the other hand, "being connected in series" means not only that the other poles are located on both sides of the current collector, but also connecting the wires so that current can flow well in the entire solid-state cell.

이하 본 발명을 실시예를 통해 상세하게 설명하도록 한다. 다만 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. However, the present invention is not limited to the examples.

실시예1Example 1

도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예는 2개의 단위셀(10)이 병렬 연결되어 병렬단위(20, 30)를 구성하고, 2개의 병렬단위(20, 30)가 직렬 연결된 적층 구조의 전고체 전지이다.1, two unit cells 10 are connected in parallel to form parallel units 20 and 30, and two parallel units 20 and 30 are connected in series. It is a solid battery.

구체적으로는 양 말단에 양극층이 위치하도록 단위셀이 적층된 제1병렬단위(20)와, 양 말단에 음극층이 위치하도록 단위셀이 적층된 제2병렬단위(30)를 포함하고, 상기 제1병렬단위(20)의 양극층과 상기 제2병렬단위(30)의 음극층이 바이폴라 집전체를 개재하여 적층된 구조이다.Specifically, it includes a first parallel unit (20) in which unit cells are stacked such that anode layers are positioned at both ends, and a second parallel unit (30) in which unit cells are stacked such that cathode layers are positioned at both ends, The anode layer of the first parallel unit 20 and the cathode layer of the second parallel unit 30 are stacked via a bipolar current collector.

상기 제1병렬단위(20) 및 제2병렬단위(30)는 2 개의 단위셀이 적층된 상태로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고 2 이상의 단위셀이 적층된 경우도 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 이는 이하의 병렬단위에 대한 설명에도 공통적으로 적용된다.Although the first parallel unit 20 and the second parallel unit 30 are shown as stacked two unit cells, the present invention is not limited to this, and it should be construed that two or more unit cells are stacked. This is also commonly applied to the description of the following parallel units.

또한 상기 제1병렬단위와 상기 제2병렬단위를 직렬 연결하기 위해 상기 바이폴라 집전체와 제1병렬단위(20)의 플러스 단자를 연결(A)하고, 상기 바이폴라 집전체와 제2병렬단위(30)의 마이너스 단자를 연결(B)한다.(A) connects the bipolar current collector and the positive terminal of the first parallel unit (20) to serially connect the first parallel unit and the second parallel unit, and connects the bipolar current collector and the second parallel unit ) To the minus terminal (B).

본 발명에서 "플러스 단자"는 어느 하나의 병렬단위에서 양극층과 접하는 양극 집전체를 의미한다. 또한 "마이너스 단자"는 어느 하나의 병렬단위에서 음극층과 접하는 음극 집전체를 의미한다. 다만 병렬단위 내에 양극 집전체, 음극 집전체 외에도 그 역할을 수행할 수 있는 별도의 구성이 있는 경우에는 이에 한정되어 해석되지 않을 수 있다.In the present invention, the term "positive terminal" means a positive electrode collector in contact with the anode layer in any one parallel unit. The "negative terminal" means an anode current collector which is in contact with the cathode layer in any one parallel unit. However, the present invention may not be construed as being limited to the case where there is a separate structure within the parallel unit other than the cathode current collector and the anode current collector.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 전고체 전지 내에서 전류는 제1병렬단위(20)의 플러스 단자에서 바이폴라 집전체를 거쳐 제2병렬단위(30)의 마이너스 단자로 흐를 수 있다.Therefore, in the pre-solid cell according to an embodiment of the present invention, the current can flow from the plus terminal of the first parallel unit 20 to the minus terminal of the second parallel unit 30 through the bipolar current collector.

상기 단위셀(10)의 용량이 1.1 mAh, 평탄 전위가 3.6 V인 경우, 도 1에 도시된 전고체 전지의 용량 및 전압은 다음과 같다.When the capacity of the unit cell 10 is 1.1 mAh and the flat potential is 3.6 V, the capacity and voltage of the all-solid-state cell shown in Fig. 1 are as follows.

상기 제1병렬단위(20) 및 제2병렬단위(30)는 두 개의 단위셀(10)이 병렬 연결하여 구성되므로 그 용량은 2.2 mAh, 전압은 3.6 V이다. 상기 제1병렬단위(20)는 제2병렬단위(30)와 직렬 연결되어 전고체 전지를 구성하므로 상기 전고체 전지의 용량은 2.2 mAh, 전압은 7.2 V이다.Since the first parallel unit 20 and the second parallel unit 30 are formed by connecting two unit cells 10 in parallel, the capacity is 2.2 mAh and the voltage is 3.6 V. Since the first parallel unit 20 is connected in series with the second parallel unit 30 to constitute a pre-solid battery, the capacity of the pre-solid battery is 2.2 mAh and the voltage is 7.2V.

본 발명의 일 실시예에 따른 전고체 전지를 형성하는 방법은 한정되지 않으나, 바람직하게는 아래와 같은 단계를 포함할 수 있다.The method of forming the pre-solid battery according to an embodiment of the present invention is not limited, but may include the following steps.

1) 슬러리 캐스팅 및 건조를 통해 집전체 상에 양극층 및 음극층을 형성하는 단계; 1) forming a cathode layer and a cathode layer on the current collector by slurry casting and drying;

2) 음극층 상에 고체전해질층을 형성하는 단계;2) forming a solid electrolyte layer on the cathode layer;

3) 이를 도 1과 같은 구조로 적층하는 단계;3) stacking it with the structure shown in FIG. 1;

4) 바이폴라 집전체와 병렬단위의 플러스 단자 및 마이너스 단자를 연결하는 단계; 및4) connecting the positive terminal and the negative terminal of the bipolar current collector in parallel units; And

5) 전고체 전지를 가압하는 단계.5) Pressing the entire solid cell.

상기 1) 단계는 양극 집전체의 일면에 양극층이 형성된 단면 양극 1장, 음극 집전체의 양면에 음극층이 형성된 양면 음극 1장, 바이폴라 집전체의 일면에 양극층, 타면에 음극층이 형성된 바이폴라 전극 1장, 양극 집전체의 양면에 양극층이 형성된 양면 양극 1장, 음극 집전체의 일면에 음극층이 형성된 단면 음극 1장을 준비하는 단계일 수 있다.In the step 1), a single-sided positive electrode having a positive electrode layer formed on one surface of the positive electrode collector, a single-sided negative electrode having a negative electrode layer formed on both surfaces of the negative electrode collector, a positive electrode layer on one surface of the bipolar current collector, One bipolar electrode, one double-sided anode having a positive electrode layer formed on both sides of the positive electrode current collector, and one single-sided negative electrode having a negative electrode layer on one surface of the negative electrode current collector.

상기 2) 단계는 상기 1) 단계에서 형성한 음극층 상으로 고체전해질층을 형성하는 단계일 수 있다. 형성 방법은 제한되지 않으나, 건조된 음극층 상에 슬러리 캐스팅 및 건조하여 형성하거나, 필름 상에 슬러리 캐스팅 및 건조한 뒤 음극층에 전사하여 형성할 수 있다.The step 2) may be a step of forming a solid electrolyte layer on the cathode layer formed in the step 1). The forming method is not limited, but it can be formed by slurry casting and drying on a dried cathode layer, or slurry casting and drying on a film and then transferring to a cathode layer.

상기 3) 단계는 상기 1) 단계에서 형성한 각 구성을 상측으로부터 차례로 적층하여 수행할 수 있다.The step 3) may be performed by sequentially laminating the respective structures formed in the step 1) from the upper side.

상기 4) 단계는 상기 바이폴라 집전체와 상기 단면 양극의 양극 집전체를 연결하고, 상기 바이폴라 집전체와 상기 단면 음극의 음극 집전체를 연결하며, 상기 양면 음극의 음극 집전체를 외부와 연결하고, 상기 양면 양극의 양극 집전체를 외부와 연결하여 수행할 수 있다.
In the step 4), the bipolar current collector is connected to the positive electrode current collector of the cross section anode, the bipolar current collector is connected to the negative electrode current collector of the cross section negative electrode, the negative electrode current collector of the double- The positive electrode current collector of the double-sided positive electrode may be connected to the outside.

실시예2Example 2

도 2에 도시된 본 발명의 다른 실시예는 상기 실시예1의 구성을 모두 포함하되, 상기 제1병렬단위(20)와 상기 제2병렬단위(30)가 바이폴라 집전체를 개재하여 적층된 것을 직렬단위(40)라 하였을 때 상기 직렬단위(40)가 2 이상 적층된 적층 구조의 전고체 전지이다.Another embodiment of the present invention shown in FIG. 2 includes all of the configurations of the first embodiment, in which the first parallel unit 20 and the second parallel unit 30 are stacked via a bipolar current collector And a plurality of the serial units 40 are stacked when at least two serial units 40 are stacked.

일 직렬단위와 타 직렬단위 사이에는 단락을 방지하기 위한 절연체가 개재될 수 있다.Between the one serial unit and the other serial unit, an insulator for preventing a short circuit may be interposed.

또한 2 이상의 직렬단위(40)를 직렬 연결하기 위해 일 직렬단위의 플러스 단자와 타 직렬단위의 마이너스 단자를 연결(C)한다.Also, to connect two or more serial units 40 in series, the plus terminal of one serial unit and the minus terminal of the other serial unit are connected (C).

본 발명의 다른 실시예에 따른 전고체 전지를 형성하는 방법은 한정되지 않으나, 바람직하게는 전술한 일 실시예에 따른 전고체 전지의 형성 방법을 반복하여 수행할 수 있다.
The method of forming the pre-solid battery according to another embodiment of the present invention is not limited, but it is possible to repeatedly perform the method of forming the pre-solid battery according to the above-described one embodiment.

실시예2Example 2 -1-One

도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시예의 일 형태는 상기 실시예2의 구성을 모두 포함하되, 양 말단에 양극층이 위치하도록 단위셀이 2 이상 적층된 제3병렬단위(50)를 더 포함하고, 상기 제3병렬단위(50)가 상기 제2병렬단위(30)에 직렬 적층된 적층 구조의 전고체 전지이다. 즉, 실시예2의 직렬단위(40)가 2 이상 적층된 전고체 전지에 상기 제3병렬단위(50)가 더 적층된 것이다. One embodiment of the other embodiment of the present invention shown in FIG. 3 further includes a third parallel unit 50 including all the configurations of the second embodiment and having two or more unit cells stacked so that the anode layer is positioned at both ends , And the third parallel unit (50) is stacked in series on the second parallel unit (30). That is, the third parallel unit 50 is further laminated on all solid-state cells in which two or more series units 40 of the second embodiment are stacked.

다만 본 발명을 보다 명확하게 기술하기 위해 이하에서는 직렬단위가 1인 경우를 상정하여 본 실시예2-1을 구체적으로 설명하도록 한다.However, in order to more clearly describe the present invention, the following description will be made on the assumption that the serial unit is 1, and the embodiment 2-1 will be described concretely.

상기 제2병렬단위(30)와 제3병렬단위(50)를 직접적으로 맞닿게 하여 직렬 연결하면 단락이 발생할 수 있다. 따라서 상기 제3병렬단위(50)의 양극층과 상기 제2병렬단위(30)의 음극층은 절연체를 개재하여 적층한다.When the second parallel unit 30 and the third parallel unit 50 are directly in contact with each other and connected in series, a short circuit may occur. Accordingly, the anode layer of the third parallel unit 50 and the cathode layer of the second parallel unit 30 are laminated via an insulator.

또한 상기 제2병렬단위(30)와 상기 제3병렬단위(50)를 직렬 연결하기 위해 상기 제3병렬단위(50)의 마이너스 단자와 상기 제2병렬단위(30)의 플러스 단자를 연결(D)한다.The minus terminal of the third parallel unit 50 and the plus terminal of the second parallel unit 30 are connected to each other in order to serially connect the second parallel unit 30 and the third parallel unit 50 )do.

따라서 본 발명의 다른 실시예의 일 형태에 따른 전고체 전지 내에서 전류는 제1병렬단위(20)의 플러스 단자에서 바이폴라 집전체를 거쳐 제2병렬단위(30)의 마이너스 단자로 흐른 뒤, 제2병렬단위(30)의 플러스 단자를 통해 제3병렬단위(50)의 마이너스 단자로 흐를 수 있다.Therefore, in the all-solid-state cell according to another embodiment of the present invention, the current flows from the plus terminal of the first parallel unit 20 to the minus terminal of the second parallel unit 30 via the bipolar current collector, And can flow to the minus terminal of the third parallel unit 50 through the positive terminal of the parallel unit 30. [

상기 단위셀의 용량이 1.1 mAh, 평탄 전위가 3.6 V인 경우, 도 3에 도시된 전고체 전지의 용량 및 전압은 다음과 같다.When the capacity of the unit cell is 1.1 mAh and the flat potential is 3.6 V, the capacity and voltage of the all-solid-state cell shown in FIG. 3 are as follows.

상기 제1병렬단위(20), 제2병렬단위(30) 및 제3병렬단위(50)는 두 개의 단위셀(10)이 병렬 연결하여 구성되므로 그 용량은 2.2 mAh, 전압은 3.6 V이다. 상기 제1병렬단위(20), 제2병렬단위(30) 및 제3병렬단위(50)는 서로 직렬 연결하여 전고체 전지를 구성하므로 상기 전고체 전지의 용량은 2.2 mAh, 전압은 10.8 V이다.Since the first parallel unit 20, the second parallel unit 30 and the third parallel unit 50 are formed by connecting two unit cells 10 in parallel, the capacity is 2.2 mAh and the voltage is 3.6 V. Since the first parallel unit 20, the second parallel unit 30 and the third parallel unit 50 are connected to each other in series to constitute an all solid battery, the capacity of the pre-solid battery is 2.2 mAh and the voltage is 10.8 V .

본 발명의 다른 실시예의 일 형태에 따른 전고체 전지를 형성하는 방법은 한정되지 않으나, 바람직하게는 아래와 같은 단계를 포함할 수 있다.The method of forming the pre-solid battery according to an aspect of another embodiment of the present invention is not limited, but may preferably include the following steps.

1) 슬러리 캐스팅 및 건조를 통해 집전체 상에 양극층 및 음극층을 형성하는 단계; 1) forming a cathode layer and a cathode layer on the current collector by slurry casting and drying;

2) 음극층 상에 고체전해질층을 형성하는 단계;2) forming a solid electrolyte layer on the cathode layer;

3) 이를 도 2와 같은 구조로 적층하는 단계;3) stacking it with the structure shown in FIG. 2;

4) 제1병렬단위, 제2병렬단위 및 제3병렬단위를 직렬 연결하는 단계; 및4) connecting the first parallel unit, the second parallel unit, and the third parallel unit in series; And

5) 전고체 전지를 가압하는 단계.5) Pressing the entire solid cell.

상기 1) 단계는 양극 집전체의 일면에 양극층이 형성된 단면 양극 2장, 음극 집전체의 양면에 음극층이 형성된 양면 음극 2장, 바이폴라 집전체의 일면에 양극층, 타면에 음극층이 형성된 바이폴라 전극 1장, 양극 집전체의 양면에 양극층이 형성된 양면 양극 1장, 음극 집전체의 일면에 음극층이 형성된 단면 음극 1장을 준비하는 단계일 수 있다.In the step 1), two anode cross-sections each having a cathode layer formed on one surface of a cathode current collector, two cathode-sided electrodes each having a cathode layer formed on both surfaces of the anode current collector, a cathode layer formed on one surface of the bipolar current collector, and a cathode layer formed on the other surface One bipolar electrode, one double-sided anode having a positive electrode layer formed on both sides of the positive electrode current collector, and one single-sided negative electrode having a negative electrode layer on one surface of the negative electrode current collector.

상기 2) 단계는 상기 1) 단계에서 형성한 음극층 상으로 고체전해질층을 형성하는 단계일 수 있다. 형성 방법은 제한되지 않으나, 건조된 음극층 상에 슬러리 캐스팅 및 건조하여 형성하거나, 필름 상에 슬러리 캐스팅 및 건조한 뒤 음극층에 전사하여 형성할 수 있다.The step 2) may be a step of forming a solid electrolyte layer on the cathode layer formed in the step 1). The forming method is not limited, but it can be formed by slurry casting and drying on a dried cathode layer, or slurry casting and drying on a film and then transferring to a cathode layer.

상기 4) 단계는 상기 바이폴라 집전체와 제1병렬단위(20)에 포함된 단면 양극의 양극 집전체를 연결하고, 상기 바이폴라 집전체와 제2병렬단위(30)에 포함된 단면 음극의 음극 집전체를 연결하며, 제2병렬단위(30)에 포함된 양면 양극의 양극 집전체와 제3병렬단위(50)에 포함된 양면 음극의 음극 집전체를 연결하고, 제1병렬단위(20)에 포함된 양면 음극의 음극 집전체를 외부와 연결하고, 제3병렬단위(50)에 포함된 단면 양극의 양극 집전체를 외부와 연결하여 수행할 수 있다.
In the step 4), the bipolar current collector is connected to the positive electrode collector of the positive electrode included in the first parallel unit 20, and the positive electrode collector of the negative electrode included in the bipolar current collector and the second parallel unit 30 The anode current collectors of the double-sided anode included in the second parallel unit 30 and the anode current collectors of the double-sided cathode included in the third parallel unit 50 are connected to each other, The negative electrode current collector of the double-sided negative electrode included therein may be connected to the outside, and the positive electrode current collector of the positive electrode included in the third parallel unit 50 may be connected to the outside.

실시예2Example 2 -2-2

도 4에 도시된 본 발명의 다른 실시예의 다른 형태는 상기 실시예2의 구성을 모두 포함하되, 양 말단에 음극층이 위치하도록 단위셀이 2 이상 적층된 제3병렬단위(50)를 더 포함하고, 상기 제3병렬단위(50)가 상기 제1병렬단위(20)에 직렬 적층된 적층 구조의 전고체 전지이다. 즉, 실시예2의 직렬단위(40)가 2 이상 적층된 전고체 전지에 상기 제3병렬단위(50)가 더 적층된 것이다.Another embodiment of the present invention shown in FIG. 4 further includes a third parallel unit 50 including all the configurations of the second embodiment and having two or more unit cells stacked so that the cathode layer is positioned at both ends And the third parallel unit (50) is stacked in series on the first parallel unit (20). That is, the third parallel unit 50 is further laminated on all solid-state cells in which two or more series units 40 of the second embodiment are stacked.

다만 본 발명을 보다 명확하게 기술하기 위해 이하에서는 직렬단위가 1인 경우를 상정하여 본 실시예2-2를 구체적으로 설명하도록 한다.However, in order to more clearly describe the present invention, the following description will be made specifically on the assumption that the serial unit is 1.

상기 제1병렬단위(20)와 제3병렬단위(50)를 직접적으로 맞닿게 하여 직렬 연결하면 단락이 발생할 수 있다. 따라서 상기 제3병렬단위(50)의 음극층과 상기 제1병렬단위(20)의 양극층은 절연체를 개재하여 적층한다.If the first parallel unit 20 and the third parallel unit 50 are directly in contact with each other and connected in series, a short circuit may occur. Therefore, the negative electrode layer of the third parallel unit 50 and the positive electrode layer of the first parallel unit 20 are laminated via an insulator.

또한 상기 제1병렬단위(20)와 상기 제3병렬단위(50)를 직렬 연결하기 위해 상기 제3병렬단위(50)의 플러스 단자와 상기 제1병렬단위(20)의 마이너스 단자를 연결(E)한다.And a positive terminal of the third parallel unit 50 and a negative terminal of the first parallel unit 20 are connected to each other in order to serially connect the first parallel unit 20 and the third parallel unit 50 )do.

따라서 본 발명의 다른 실시예의 다른 형태에 따른 전고체 전지 내에서 전류는 제2병렬단위(30)의 플러스 단자에서 제2병렬단위(30)의 마이너스 단자로 흐르고, 바이폴라 집전체를 거쳐 제1병렬단위(20)의 플러스 단자로 흐르며, 제1병렬단위(20)의 마이너스 단자를 통해 제3병렬단위(50)의 플러스 단자로 흐를 수 있다.Accordingly, in the entire solid-state cell according to another embodiment of the present invention, the current flows from the positive terminal of the second parallel unit 30 to the negative terminal of the second parallel unit 30, and flows through the bipolar current collector to the first parallel And flows to the plus terminal of the third parallel unit 50 through the minus terminal of the first parallel unit 20. [

상기 단위셀의 용량이 1.1 mAh, 평탄 전위가 3.6 V인 경우, 도 3에 도시된 전고체 전지의 용량 및 전압은 다음과 같다.When the capacity of the unit cell is 1.1 mAh and the flat potential is 3.6 V, the capacity and voltage of the all-solid-state cell shown in FIG. 3 are as follows.

상기 제1병렬단위(20), 제2병렬단위(30) 및 제3병렬단위(50)는 두 개의 단위셀(10)이 병렬 연결하여 구성되므로 그 용량은 2.2 mAh, 전압은 3.6 V이다. 상기 제1병렬단위(20), 제2병렬단위(30) 및 제3병렬단위(50)는 서로 직렬 연결하여 전고체 전지를 구성하므로 상기 전고체 전지의 용량은 2.2 mAh, 전압은 10.8 V이다.Since the first parallel unit 20, the second parallel unit 30 and the third parallel unit 50 are formed by connecting two unit cells 10 in parallel, the capacity is 2.2 mAh and the voltage is 3.6 V. Since the first parallel unit 20, the second parallel unit 30 and the third parallel unit 50 are connected to each other in series to constitute an all solid battery, the capacity of the pre-solid battery is 2.2 mAh and the voltage is 10.8 V .

본 발명의 다른 실시예의 다른 형태에 따른 전고체 전지를 형성하는 방법은 한정되지 않으나, 바람직하게는 아래와 같은 단계를 포함할 수 있다.The method of forming the pre-solid battery according to another embodiment of the other embodiment of the present invention is not limited, but may preferably include the following steps.

1) 슬러리 캐스팅 및 건조를 통해 집전체 상에 양극층 및 음극층을 형성하는 단계; 1) forming a cathode layer and a cathode layer on the current collector by slurry casting and drying;

2) 음극층 상에 고체전해질층을 형성하는 단계;2) forming a solid electrolyte layer on the cathode layer;

3) 이를 도 3과 같은 구조로 적층하는 단계;3) stacking it with the structure shown in FIG. 3;

4) 제1병렬단위, 제2병렬단위 및 제3병렬단위를 직렬 연결하는 단계; 및4) connecting the first parallel unit, the second parallel unit, and the third parallel unit in series; And

5) 전고체 전지를 가압하는 단계.5) Pressing the entire solid cell.

상기 1) 단계는 양극 집전체의 일면에 양극층이 형성된 단면 양극 1장, 음극 집전체의 양면에 음극층이 형성된 양면 음극 1장, 바이폴라 집전체의 일면에 양극층, 타면에 음극층이 형성된 바이폴라 전극 1장, 양극 집전체의 양면에 양극층이 형성된 양면 양극 2장, 음극 집전체의 일면에 음극층이 형성된 단면 음극 2장을 준비하는 단계일 수 있다.In the step 1), a single-sided positive electrode having a positive electrode layer formed on one surface of the positive electrode collector, a single-sided negative electrode having a negative electrode layer formed on both surfaces of the negative electrode collector, a positive electrode layer on one surface of the bipolar current collector, Two bipolar electrodes each having a bipolar electrode, a positive electrode layer formed on both surfaces of the positive electrode current collector, and two cross-section negative electrodes having a negative electrode layer formed on one surface of the negative electrode collector.

상기 2) 단계는 상기 1) 단계에서 형성한 음극층 상으로 고체전해질층을 형성하는 단계일 수 있다. 형성 방법은 제한되지 않으나, 건조된 음극층 상에 슬러리 캐스팅 및 건조하여 형성하거나, 필름 상에 슬러리 캐스팅 및 건조한 뒤 음극층에 전사하여 형성할 수 있다.The step 2) may be a step of forming a solid electrolyte layer on the cathode layer formed in the step 1). The forming method is not limited, but it can be formed by slurry casting and drying on a dried cathode layer, or slurry casting and drying on a film and then transferring to a cathode layer.

상기 4) 단계는 상기 바이폴라 집전체와 제1병렬단위(20)에 포함된 단면 양극의 양극 집전체를 연결하고, 상기 바이폴라 집전체와 제2병렬단위(30)에 포함된 단면 음극의 음극 집전체를 연결하며, 제1병렬단위(20)에 포함된 양면 음극의 음극 집전체와 제3병렬단위(50)에 포함된 양면 양극의 양극 집전체를 연결하고, 제3병렬단위(50)에 포함된 단면 음극의 음극 집전체를 외부와 연결하고, 제2병렬단위(30)에 포함된 양면 양극의 양극 집전체를 외부와 연결하여 수행할 수 있다.
In the step 4), the bipolar current collector is connected to the positive electrode collector of the positive electrode included in the first parallel unit 20, and the positive electrode collector of the negative electrode included in the bipolar current collector and the second parallel unit 30 The anode current collector of the double-sided negative electrode contained in the first parallel unit 20 and the anode current collector of the both-side anode included in the third parallel unit 50 are connected to each other, The negative electrode current collector of the cross-sectional negative electrode included therein may be connected to the outside, and the positive electrode current collector of the double-sided positive electrode included in the second parallel unit 30 may be connected to the outside.

실시예3Example 3

도 5에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예는 3개의 단위셀(10)이 병렬 연결되어 병렬단위(60, 60')를 구성하고, 2개의 병렬단위(60)가 직렬 연결된 적층 구조의 전고체 전지이다. 이 때 일 병렬단위(60)와 타 병렬단위(60')는 바이폴라 집전체를 개재하여 적층된다.5, the three unit cells 10 are connected in parallel to form parallel units 60 and 60 ', and two parallel units 60 are connected in series to each other. It is a solid battery. In this case, one parallel unit 60 and another parallel unit 60 'are stacked via a bipolar current collector.

상기 병렬단위(60, 60')는 3개의 단위셀이 적층된 상태로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고 홀수 개의 단위셀이 적층된 경우를 모두 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the unit cells 60 and 60 'are shown as being stacked with three unit cells, the unit cells 60 and 60' are not limited thereto.

병렬단위(60, 60') 간의 직렬 연결을 위해 상기 바이폴라 집전체와 일 병렬단위(60)의 마이너스 단자를 연결(F)하고, 상기 바이폴라 집전체와 타 병렬단위(60')의 플러스 단자를 연결(G)한다.The bipolar current collector and the minus terminal of the parallel unit 60 are connected (F) for series connection between the parallel units 60 and 60 ', and the plus terminals of the bipolar current collector and the other parallel unit 60' Connect (G).

따라서 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전고체 전지 내에서 전류는 일 병렬단위(60)의 플러스 단자에서 마이너스 단자로 흐르고, 바이폴라 집전체를 통해 타 병렬단위(60')의 플러스 단자로 흐를 수 있다.Accordingly, in the entire solid-state cell according to another embodiment of the present invention, the current flows from the plus terminal to the minus terminal of the parallel unit 60 and flows through the bipolar current collector to the plus terminal of the other parallel unit 60 ' have.

상기 단위셀(10)의 용량이 1.1 mAh, 평탄 전위가 3.6 V인 경우, 도 4에 도시된 전고체 전지의 용량 및 전압은 다음과 같다.When the capacity of the unit cell 10 is 1.1 mAh and the flat potential is 3.6 V, the capacity and voltage of the all-solid-state cell shown in FIG. 4 are as follows.

상기 병렬단위(60, 60')는 세 개의 단위셀(10)이 병렬 연결하여 구성되므로 그 용량은 3.3 mAh, 전압은 3.6 V이다. 상기 병렬단위(60, 60')가 직렬 연결되어 전고체 전지를 구성하므로 상기 전고체 전지의 용량은 3.3 mAh, 전압은 7.2 V이다.The parallel units 60 and 60 'are formed by connecting three unit cells 10 in parallel, so that the capacity is 3.3 mAh and the voltage is 3.6 V. Since the parallel units 60 and 60 'are connected in series to constitute a pre-solid battery, the capacity of the pre-solid battery is 3.3 mAh and the voltage is 7.2 V.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전고체 전지를 형성하는 방법은 한정되지 않으나, 바람직하게는 아래와 같은 단계를 포함할 수 있다.The method of forming the pre-solid battery according to another embodiment of the present invention is not limited, but may include the following steps.

1) 슬러리 캐스팅 및 건조를 통해 집전체 상에 양극층 및 음극층을 형성하는 단계; 1) forming a cathode layer and a cathode layer on the current collector by slurry casting and drying;

2) 음극층 상에 고체전해질층을 형성하는 단계;2) forming a solid electrolyte layer on the cathode layer;

3) 이를 도 4와 같은 구조로 적층하는 단계;3) stacking it with the structure shown in FIG. 4;

4) 바이폴라 집전체와 병렬단위의 플러스 단자 및 마이너스 단자를 연결하는 단계; 및4) connecting the positive terminal and the negative terminal of the bipolar current collector in parallel units; And

5) 전고체 전지를 가압하는 단계.5) Pressing the entire solid cell.

상기 1) 단계는 양극 집전체의 일면에 양극층이 형성된 단면 양극 1장, 음극 집전체의 양면에 음극층이 형성된 양면 음극 2장, 양극 집전체의 양면에 양극층이 형성된 양면 양극 2장, 바이폴라 집전체의 일면에 양극층, 타면에 음극층이 형성된 바이폴라 전극 1장, 음극 집전체의 일면에 음극층이 형성된 단면 음극 1장을 준비하는 단계일 수 있다.In the step 1), a single-sided positive electrode having a positive electrode layer formed on one surface of a positive electrode current collector, two double-sided negative electrodes having negative electrode layers formed on both surfaces of the negative electrode current collector, One bipolar electrode having a positive electrode layer on one surface of the bipolar current collector and a negative electrode layer on the other surface, and a single cross-section negative electrode having a negative electrode layer on one surface of the negative electrode current collector.

상기 2) 단계는 상기 1) 단계에서 형성한 음극층 상으로 고체전해질층을 형성하는 단계일 수 있다. 형성 방법은 제한되지 않으나, 건조된 음극층 상에 슬러리 캐스팅 및 건조하여 형성하거나, 필름 상에 슬러리 캐스팅 및 건조한 뒤 음극층에 전사하여 형성할 수 있다.The step 2) may be a step of forming a solid electrolyte layer on the cathode layer formed in the step 1). The forming method is not limited, but it can be formed by slurry casting and drying on a dried cathode layer, or slurry casting and drying on a film and then transferring to a cathode layer.

상기 4) 단계는 상기 바이폴라 집전체와 일 병렬단위(60)에 포함된 양면 음극의 음극 집전체와 열결하고, 상기 바이폴라 집전체와 타 병렬단위(60')에 포함된 양면 양극의 양극 집전체를 연결하며, 일 병렬단위(60)에 포함된 단면 양극의 양극 집전체와 일 병렬단위(60)에 포함된 양면 양극의 양극 집전체를 연결하고, 타 병렬단위(60')에 포함된 양면 음극의 음극 집전체와 타 병렬단위(60')에 포함된 단면 음극의 음극 집전체를 연결하여 수행할 수 있다.
The bipolar current collector and the positive electrode collector of the double-sided negative electrode included in the parallel unit (60) are connected to the bipolar current collector and the negative electrode collector of the double- And the anode current collector of the positive electrode of the cross section included in the one parallel unit 60 is connected to the positive electrode current collector of the both-side anode included in the one parallel unit 60, And the negative current collector of the negative electrode included in the other parallel unit 60 'may be connected to the negative current collector of the negative electrode of the cross section.

본 발명은 전고체 전지의 중량 및 부피를 증가시키지 않으면서 용량 및 전압을 동시에 높이기 위해 고안된 것으로써, 단위셀로 병렬단위를 구성하고 각 병렬단위를 직렬 연결하는 방식을 제시한다. 이에 따라 사용자는 하나의 전고체 전지 내에서 원하는 용량 및 전압을 구현할 수 있다.
The present invention is designed to increase the capacity and the voltage simultaneously without increasing the weight and volume of the entire solid-state cell, suggesting a method of configuring parallel units with unit cells and serial-connecting the parallel units. This allows the user to achieve the desired capacity and voltage within a single pre-solid cell.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Modified forms are also included within the scope of the present invention.

10 : 단위셀
20 : 실시예1 내지 실시예2-2의 제1병렬단위
30 : 실시예1 내지 실시예2-2의 제2병렬단위
40 : 실시예2 내지 실시예2-2의 직렬단위
50 : 실시예2-1 및 실시예2-2의 제3병렬단위
60 : 실시예3의 병렬단위10: Unit cell
20: First parallel unit of Embodiments 1 to 2-2
30: The second parallel unit of Embodiments 1 to 2-2
40: serial units of Examples 2 to 2-2
50: The third parallel unit of Example 2-1 and Example 2-2
60: parallel unit of Example 3

Claims (6)

양극층과 음극층이 고체전해질층을 개재하여 적층된 단위셀이 복수개로 병렬 연결된 병렬단위를 2 이상 포함하고,
일 병렬단위 말단의 양극층이 타 병렬단위 말단의 음극층을 향하도록 적층된 구조로써,
상기 2 이상의 병렬단위가 직렬 연결되도록 배선으로 연결되고,
상기 병렬단위는 홀수개의 단위셀이 병렬 연결된 구조이고,
일 병렬단위와 타 병렬단위 사이에 바이폴라 집전체가 개재되며,
상기 바이폴라 집전체는 일 병렬단위의 마이너스 단자 및 타 병렬단위의 플러스 단자에 배선으로 연결되고,
상기 바이폴라 집전체는 일 병렬단위의 음극층 중 음극 집전체와 접하지 않는 음극층과 접하고, 타 병렬단위의 양극층 중 양극 집전체와 접하지 않는 양극층과 접하며,
상기 마이너스 단자는 일 병렬단위의 음극층과 접하는 음극 집전체이며,
상기 플러스 단자는 타 병렬단위의 양극층과 접하는 양극 집전체인 것을 특징으로 하는 전고체 전지.
Wherein at least two parallel units in which a plurality of unit cells in which an anode layer and a cathode layer are stacked via a solid electrolyte layer are connected in parallel,
And a positive electrode layer at the end of one parallel unit is laminated so as to face the negative electrode layer at the other parallel unit end,
The two or more parallel units are connected in a wiring so as to be serially connected,
The parallel unit has an odd number of unit cells connected in parallel,
A bipolar current collector is interposed between one parallel unit and another parallel unit,
Wherein the bipolar current collector is connected to the minus terminal of one parallel unit and the plus terminal of another parallel unit by wiring,
Wherein the bipolar current collector is in contact with a negative electrode layer which is not in contact with the negative electrode collector among the negative electrode layers of one parallel unit and which is in contact with the positive electrode layer not in contact with the positive electrode collector,
Wherein the negative terminal is an anode current collector contacting the cathode layer of one parallel unit,
Wherein the positive terminal is a positive electrode collector contacting the positive electrode layer of the other parallel unit.
제 1 항에 있어서,
상기 병렬단위는 양 말단에 양극층이 위치하도록 단위셀이 2 이상 적층된 제1병렬단위와, 양 말단에 음극층이 위치하도록 단위셀이 2 이상 적층된 제2병렬단위를 포함하고,
상기 제1병렬단위와 상기 제2병렬단위가 바이폴라 집전체를 개재하여 적층되어 직렬단위를 구성하고,
상기 바이폴라 집전체는 제1병렬단위의 플러스 단자 및 제2병렬단위의 마이너스 단자와 연결되는 적층 구조의 전고체 전지.
The method according to claim 1,
The parallel unit includes a first parallel unit in which two or more unit cells are stacked so that the anode layer is positioned at both ends and a second parallel unit in which two or more unit cells are stacked so that the cathode layer is positioned at both ends,
Wherein the first parallel unit and the second parallel unit are stacked via a bipolar current collector to constitute a serial unit,
Wherein the bipolar current collector is connected to a plus terminal of the first parallel unit and a minus terminal of the second parallel unit.
제 2 항에 있어서,
상기 직렬단위가 2 이상 적층되고,
일 직렬단위와 타 직렬단위 사이에는 절연체가 개재되며,
일 직렬단위의 플러스 단자와 타 직렬단위의 마이너스 단자가 연결되는 적층 구조의 전고체 전지.
3. The method of claim 2,
Wherein two or more of the series units are stacked,
An insulator is interposed between the one serial unit and the other serial unit,
A positive terminal of one serial unit and a negative terminal of another serial unit are connected to each other.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
양 말단에 양극층이 위치하도록 단위셀이 2 이상 적층된 제3병렬단위를 더 포함하고,
상기 제3병렬단위의 말단과 상기 제2병렬단위의 말단이 절연체를 개재하여 적층되며,
상기 제3병렬단위의 마이너스 단자와 상기 제2병렬단위의 플러스 단자가 연결되는 전고체 전지.
The method according to claim 2 or 3,
And a third parallel unit in which two or more unit cells are stacked so that the anode layer is positioned at both ends,
The end of the third parallel unit and the end of the second parallel unit are stacked via an insulator,
And a minus terminal of the third parallel unit and a plus terminal of the second parallel unit are connected to each other.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
양 말단에 음극층이 위치하도록 단위셀이 2 이상 적층된 제3병렬단위를 더 포함하고,
상기 제3병렬단위의 말단과 상기 제1병렬단위의 말단이 절연체를 개재하여 적층되며,
상기 제3병렬단위의 플러스 단자와 상기 제1병렬단위의 마이너스 단자가 연결되는 전고체 전지.
The method according to claim 2 or 3,
And a third parallel unit in which two or more unit cells are stacked so that the cathode layer is positioned at both ends,
The end of the third parallel unit and the end of the first parallel unit are stacked via an insulator,
And the plus terminal of the third parallel unit and the minus terminal of the first parallel unit are connected.
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