KR102002315B1 - Electrode Assembly of Irregular Structure Comprising Unit Cells with Different Capacity and Size and Battery Cell Having the Same - Google Patents

Electrode Assembly of Irregular Structure Comprising Unit Cells with Different Capacity and Size and Battery Cell Having the Same Download PDF

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Abstract

본 발명은 전지케이스에 전해액과 함께 내장되어 전지셀을 구성하는 전극조립체로서, 셀 용량 및 셀 크기 중에서 적어도 하나가 서로 상이한 n개(n≥2)의 단위셀들이 각각 곡면을 이루면서 하나 이상의 분리필름과 함께 권취(winding)된 구조인 것을 특징으로 하는 전극조립체를 제공한다.The present invention is an electrode assembly that is built with the electrolyte in the battery case constituting the battery cell, at least one unit cell of at least one (n≥2) different from each other at least one of the cell capacity and the size of the cell forms a curved surface at least one separation film In addition, the present invention provides an electrode assembly, which is a wound (winding) structure.

Description

용량과 크기가 상이한 단위셀들로 구성된 비정형 전극조립체 및 이를 포함하는 전지셀 {Electrode Assembly of Irregular Structure Comprising Unit Cells with Different Capacity and Size and Battery Cell Having the Same}Electrode Assembly of Irregular Structure Comprising Unit Cells with Different Capacity and Size and Battery Cell Having the Same}

본 발명은 용량과 크기가 상이한 단위셀들로 구성된 비정형 전극조립체 및 이를 포함하는 전지셀에 관한 것이다.The present invention relates to an amorphous electrode assembly composed of unit cells having different capacities and sizes, and a battery cell including the same.

IT(Information Technology) 기술이 눈부시게 발달함에 따라 다양한 휴대형 정보통신 기기의 확산이 이뤄짐으로써, 21세기는 시간과 장소에 구애 받지 않고 고품질의 정보서비스가 가능한 '유비쿼터스 사회'로 발전되고 있다.As technology (Information Technology) technology has developed remarkably, the spread of various portable information and communication devices has made it possible to develop the ubiquitous society, which is capable of providing high quality information services regardless of time and place.

이러한 유비쿼터스 사회로의 발전 기반에는, 리튬 이차전지가 중요한 위치를 차지하고 있다. 구체적으로, 충방전이 가능한 리튬 이차전지는 와이어리스 모바일 기기 또는 신체에 착용하는 웨어러블 전자기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있을 뿐만 아니라, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 사용되고 있다. Lithium secondary batteries occupy an important position on the basis of development into such a ubiquitous society. Specifically, the rechargeable lithium battery is widely used as an energy source for wireless mobile devices or wearable electronic devices worn on the body, and air pollution such as conventional gasoline vehicles and diesel vehicles that use fossil fuels. It is also used as an energy source for electric vehicles and hybrid electric vehicles, which are being proposed as a solution to the problem.

상기와 같이, 리튬 이차전지가 적용되는 디바이스들이 다양화됨에 따라, 리튬 이차전지는, 적용되는 디바이스에 알맞은 출력과 용량을 제공할 수 있도록 다양화되고 있다. 더불어, 소형 경박화가 강력히 요구되고 있다.As described above, as the devices to which the lithium secondary battery is applied are diversified, the lithium secondary battery is diversified to provide output and capacity suitable for the device to which the lithium secondary battery is applied. In addition, there is a strong demand for miniaturization.

한편, 리튬 이차전지는 이를 동력원으로 사용하는 디바이스의 크기 및 형상을 고려하여 제조되고 있고, 최근에는 리튬 이차전지가 사용되는 제품이 다양해지고, 곡선 또는 곡면을 가지는 다양한 디바이스에 적용 가능하도록, 장방형의 구조에서 벗어나, 기하학 구조의 다양한 디자인으로 제조되고 있다. On the other hand, the lithium secondary battery is manufactured in consideration of the size and shape of the device using it as a power source, and in recent years, the product is used in a variety of lithium secondary battery, and can be applied to a variety of devices having a curved or curved, rectangular Apart from the structure, it is manufactured in various designs of geometric structure.

특히, 최근 슬림한 타입, 곡면 타입 또는 다양한 디자인의 추세 변화(trend change)로 인하여 새로운 형태의 이차전지셀이 요구되고 있다.In particular, a new type of secondary battery cell is required due to a trend change of a slim type, a curved type, or various designs.

전지셀은 전반적으로 동일한 크기의 전극조립체를 포함하는 것으로 구성되어 있으므로, 이차전지가 적용되는 디바이스의 디자인을 고려하여 신규한 구조로 만들기 위해서는, 전극조립체의 용량을 줄이거나 더 큰 크기로 디바이스의 디자인을 변경해야 할 뿐만 아니라, 경우에 따라서는 다수의 전극조립체를 디바이스의 소망하는 형상에 대응하도록 결합시켜야 한다. Since the battery cell is generally configured to include the same size electrode assembly, in order to make a new structure in consideration of the design of the device to which the secondary battery is applied, to reduce the capacity of the electrode assembly or to design the device to a larger size In addition to changing the shape, in some cases, a plurality of electrode assemblies must be combined to correspond to the desired shape of the device.

그러나, 이러한 디자인 변경 과정에서 전기적 연결 방식이 복잡해짐으로 인해 소망하는 조건, 예를 들어 셀 용량이나 전극 용량을 만족하는 전극조립체와 이를 포함하는 전지셀의 제작이 어려워지는 문제점도 있다.However, due to the complexity of the electrical connection method in such a design change process, there is also a problem in that it is difficult to manufacture an electrode assembly that satisfies a desired condition, for example, cell capacity or electrode capacity, and a battery cell including the same.

따라서, 다양한 디바이스의 형상에 대응하여 적용이 가능하면서도 셀 용량을 다양하게 구성할 수 있는 전극조립체에 대한 기술의 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high necessity for a technology for an electrode assembly that can be applied to various shapes of devices and can configure various cell capacities.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.

구체적으로, 본 발명의 목적은 다양한 디바이스의 형상 및 공간에 장착될 수 있는 구조로 설계하여, 디바이스의 내부 공간의 활용도를 극대화하고, 일반적으로 장방형의 구조를 가지는 디바이스의 외형 구조에서 벗어나 여러가지 외형을 가지는 디바이스에도 효율적으로 적용이 가능한 전극조립체 및 이를 포함하는 전지셀을 제공하는 것이다.Specifically, an object of the present invention is to design a structure that can be mounted in the shape and space of a variety of devices, to maximize the utilization of the internal space of the device, and to move away from the external structure of the device having a generally rectangular structure and various appearances It is to provide an electrode assembly that can be efficiently applied to the device and a battery cell comprising the same.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전극조립체는, 전지케이스에 전해액과 함께 내장되어 전지셀을 구성하는 전극조립체로서, 셀 용량 및 셀 크기 중에서 적어도 하나가 서로 상이한 n개(n≥2)의 단위셀들이 각각 곡면을 이루면서 하나 이상의 분리필름과 함께 권취(winding)된 구조인 것을 특징으로 한다.The electrode assembly according to the present invention for achieving the above object is an electrode assembly that is built in the battery case together with the electrolyte solution to form a battery cell, n (n≥2) of at least one of the cell capacity and the cell size is different from each other The unit cells are each curved to form a curved structure (winding) with at least one separation film.

따라서, 본 발명에 따른 전극조립체는 셀 용량이 다른 단위셀들의 조합으로, 다양한 에너지 밀도로 구성될 있을 뿐만 아니라, 크기가 다른 단위 셀들이 권취되면서 곡면을 이루는 바, 곡면 구조의 디바이스에 적용이 가능하며, 상기와 같은 특정한 구조에 기반하여 다양한 용량 및 크기를 가진 전지셀로 제작될 수 있으므로, 디바이스 내부 공간 활용도를 극대화할 수 있다.Therefore, the electrode assembly according to the present invention is a combination of unit cells having different cell capacities, and is not only composed of various energy densities but also forms curved surfaces while unit cells having different sizes are wound, and thus, the electrode assembly can be applied to a device having a curved structure. In addition, based on the specific structure as described above, since the battery cell may be manufactured with various capacities and sizes, the space utilization of the device may be maximized.

하나의 구체적인 예에서, 상기 n개의 단위셀들은 각각 양극, 분리막, 음극, 분리막 및 양극, 또는 음극, 분리막, 양극, 분리막 및 음극이 순차적으로 적층된 구조의 바이셀(bi-cell)이고,In one specific example, each of the n unit cells is a bi-cell having a structure in which a cathode, a separator, a cathode, a separator and an anode, or a cathode, a separator, an anode, a separator, and a cathode are sequentially stacked.

상기 n개의 단위셀들 중에서 적어도 하나는, 세로 폭, 가로 폭 및 두께에서 선택되는 적어도 하나의 셀 크기가, 나머지 단위셀들의 셀 크기 보다 크거나 또는 나머지 단위셀들의 셀 크기 보다 작은 구조일 수 있다.At least one of the n unit cells may have a structure in which at least one cell size selected from the vertical width, the horizontal width, and the thickness is larger than the cell size of the remaining unit cells or smaller than the cell size of the remaining unit cells. .

즉, 본 발명에 따른 전극조립체는, 에너지 밀도가 높은 바이셀 구조의 단위셀들을 복수 포함하며, 이 단위셀들의 크기가 상이하게 구성되어 있는 바, 고용량이면서도 단위셀들의 크기 차이에 의해, 일반적인 장방형 구조와 다른 비정형 구조로 이루어질 수 있다.That is, the electrode assembly according to the present invention includes a plurality of unit cells having a high energy density bicell structure, and the size of these unit cells is configured differently. It may consist of an amorphous structure other than the structure.

여기서, 상기 n개의 단위셀들 중에서 적어도 하나는 셀 용량을 결정하는 양극과 음극의 활물질 함유량이 나머지 단위셀들과 상이하고, Herein, at least one of the n unit cells has an active material content of the positive electrode and the negative electrode which determines a cell capacity different from the other unit cells,

상기 활물질 함유량은 단위셀들에 포함된 양극 또는 음극의 폭, 가로 폭 및 두께에서 선택되는 적어도 하나의 크기에 의해 결정될 수 있다.The active material content may be determined by at least one size selected from a width, a width, and a thickness of the positive electrode or the negative electrode included in the unit cells.

즉, 본 발명은 바이셀 구조인 단위셀들에서 양극과 음극의 집전체 두께나 활물질 도포 량을 각각 다르게 설정하여 전극조립체의 에너지 밀도와 출력과 같은 제반 성능이 더욱 세밀하게 설계될 수 있으며, 그에 따라 상기 제반 성능의 오차 없이, 고 에너지 밀도의 발현이 가능한 전극조립체를 제공할 수 있다.That is, according to the present invention, various performances such as energy density and output of the electrode assembly may be designed in more detail by setting the current collector thickness or the active material coating amount of the positive electrode and the negative electrode in unit cells having a bicell structure. Accordingly, it is possible to provide an electrode assembly capable of expressing a high energy density without any error in the overall performance.

본 발명에서 상기 바이셀들은 이하 상세하게 설명하는 바와 같이, 특정 구조로 배열 및 권취되어 곡면을 가지는 전극조립체로 구성될 수 있다.In the present invention, as described in detail below, the bicells may be configured as an electrode assembly having a curved surface arranged and wound in a specific structure.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전극조립체는 제 1 단위셀로부터 제 n 단위셀까지 지면에 대해 상향으로 적층된 상태에서 단위셀들의 일측 단부로부터 대향하는 타측 단부까지 권취된 구조일 수 있다.In one specific example, the electrode assembly may be a structure wound from one end of the unit cells to the other end opposite to each other in a state in which the electrode assembly is stacked upward from the first unit cell to the nth unit cell.

이러한 구조는 예를 들어, 양극 시트와 음극 시트가 분리막을 사이에 두고 권취된 젤리-롤 구조의 전극조립체와 비교하여, 양극 또는 음극을 둘 이상 포함하는 바이셀 구조의 단위셀들 다수가 권취된 구조에서 상당한 차이가 있으며, 단위셀인 바이셀 각각이 상대적으로 고용량이고, 그 자체로 기전력을 가질 뿐만 아니라 상이한 크기 및 셀 용량, 상세하게는 전극활물질의 도포 량이 다른 바이셀들이 조합되면서 용량, 출력, 에너지 밀도가 보다 세밀하게 설계될 수 있는 점에 주목해야 한다. Such a structure is, for example, compared with a jelly-roll electrode assembly in which a cathode sheet and a cathode sheet are wound with a separator interposed therebetween, and a plurality of unit cells of a bicell structure including two or more anodes or cathodes are wound. There is a significant difference in structure, and each of the unit cells, which are bicells, is relatively high in capacity, has not only electromotive force by itself, but also a combination of different sizes and cell capacities, in particular, the amount of application of the electrode active material, which is combined with the capacity and output. It should be noted that energy densities can be designed more precisely.

상기 전극조립체는, 서로 인접한 단위셀들 사이에 분리필름들이 개재되어 있고, 지면을 기준으로 제 1 단위셀의 하면과 제 n 단위셀의 상면에는 또 다른 분리필름들이 부가될 수 있다.The electrode assembly may include separation films between unit cells adjacent to each other, and additional separation films may be added to the bottom surface of the first unit cell and the top surface of the nth unit cell with respect to the ground.

상기 단위셀들은 세로 폭 또는 가로 폭이 제 1 단위셀로부터 제 n 단위셀까지 감소하는 구조로 이루어져 있고,The unit cells have a structure in which the vertical width or the horizontal width decreases from the first unit cell to the nth unit cell.

인접한 단위셀들의 세로 폭 또는 가로 폭의 차이에 의해 적어도 하나의 단부가 일치하지 않는 상태로 적층된 후, 권취될 수 있다.At least one end may be stacked in a state in which the adjacent unit cells are not matched due to a difference in length or width of adjacent unit cells, and then wound.

경우에 따라서는 단위셀들의 세로 폭과 가로 폭 모두가 제 1 단위셀로부터 제 n 단위셀까지 감소하는 구조 또는 제 1 단위셀로부터 제 n 단위셀까지 상이한 구조로 이루어질 수도 있다.In some cases, both the vertical width and the horizontal width of the unit cells may be configured to decrease from the first unit cell to the nth unit cell, or may have a different structure from the first unit cell to the nth unit cell.

뿐만 아니라, 전극조립체의 형상을 더욱 다양하게 구성하기 위하여, 상기와 달리, 세로 폭 및 가로 폭에서 선택되는 적어도 하나의 크기가 제 1 단위셀로부터 제 n 단위셀까지 증가하는 구조 또한 가능함은 물론이다.In addition, in order to further configure the shape of the electrode assembly, unlike the above, it is also possible to have a structure in which at least one size selected from the vertical width and the horizontal width increases from the first unit cell to the nth unit cell. .

이와 같이 크기가 다른 단위셀들이 적층 되면, 상기 일치하지 않는 단부는, 단위셀들이 권취된 상태의 전극조립체 외면 일부에 단차를 형성할 수 있으며, 이러한 단차는 인접한 단위셀들의 세로 폭, 가로 폭 또는 두께 차이로부터 유래되며, 단위셀들의 세로 폭과 가로 폭이 다르다 하더라도, 단위셀들의 두께를 조절하여 단위셀들의 셀 용량에 편차 크게 형성되지 않도록 할 수 있다.When the unit cells of different sizes are stacked in this way, the mismatched ends may form a step on a part of the outer surface of the electrode assembly in which the unit cells are wound, and the step may be a vertical width, a horizontal width, or a width of adjacent unit cells. Derived from the difference in thickness, even if the vertical width and the horizontal width of the unit cells is different, by adjusting the thickness of the unit cells can be formed so that the variation in the cell capacity of the unit cells large.

상기 구조에서 단위셀들은 이들의 전극 탭들이 권취 방향에 대해 수직 방향으로 도출된 구조로 이루어져 있고, 상기 전극조립체는 단위셀들의 전극 탭들이 동일 축 상에 일치된 상태로 적층된 후, 권취된 구조로 이루어질 수 있다.In the above structure, the unit cells have a structure in which their electrode tabs are derived in a direction perpendicular to the winding direction, and the electrode assembly is a structure in which the electrode tabs of the unit cells are stacked on the same axis and then wound It may be made of.

즉, 단위셀들은 적층 배열될 때, 전극 탭들이 서로 나란히 위치하도록 적층될 수 있으며, 이와 같이 배열된 전극 탭들이 서로 결합된 상태로 단위셀들이 권취될 수 있다. That is, when the unit cells are stacked and stacked, the electrode tabs may be stacked to be parallel to each other, and the unit cells may be wound with the electrode tabs arranged as described above coupled to each other.

이와는 달리, 전극 탭들은 단위셀들의 권취가 완료된 상태에서 서로 결합되어 전극조립체의 전극 단자를 형성할 수 있다.Alternatively, the electrode tabs may be coupled to each other in a state where winding of the unit cells is completed to form electrode terminals of the electrode assembly.

이 경우, 상기 전극 탭들은 권취가 완료된 전극조립체의 상면 또는 하면으로부터 나란히 돌출된 상태로 결합되어 전극조립체의 전극 단자를 형성할 수 있다.In this case, the electrode tabs may be coupled to protrude side by side from the upper or lower surface of the electrode assembly in which the winding is completed to form electrode terminals of the electrode assembly.

만약, 단위셀들의 전극 탭, 즉 양극 탭과 음극 탭이 상호 반대 방향에서 돌출되어 있는 경우에는, 단위셀 각각의 양극 탭들은 권취가 완료된 전극조립체의 상면으로부터 돌출된 상태로 결합되어 전극조립체의 양극 단자를 형성하고, 단위셀 각각의 음극 탭들은 권취가 완료된 전극조립체의 하면으로부터 돌출된 상태로 결합되어 전극조립체의 음극 단자를 형성할 수 있다. If the electrode tabs of the unit cells, that is, the positive electrode tab and the negative electrode tab protrude in opposite directions, the positive electrode tabs of the unit cells are combined to protrude from the top surface of the electrode assembly in which the winding is completed, so that the positive electrode of the electrode assembly is connected. The terminals may be formed, and the negative electrode tabs of the unit cells may be coupled to protrude from the bottom surface of the electrode assembly in which the winding is completed to form the negative electrode terminal of the electrode assembly.

이러한 전극조립체의 구체적인 권취 구조는, 권취 반경(R)이 제 1 단위셀로부터 제 n 단위셀까지 증가하는 구조로 적층된 단위셀들이 권취된 구조일 수 있다.The specific winding structure of the electrode assembly may be a structure in which unit cells stacked in a structure in which the winding radius R increases from the first unit cell to the nth unit cell are wound.

여기서 권취 반경(R)이란, 권취 축으로부터 각 단위셀의 권취 종료 부위 사이의 거리를 의미하며, 따라서, 제 1 단위셀이 전극조립체에서 가장 내측으로 권취될 수 있고, 제 n 단위셀이 가장 외측으로 권취될 수 있으며, 권취가 완료된 상태에서 제 1 단위셀의 권취 종료 부위는 제 n 단위셀에 밀착되며, 제 2 단위셀의 권취 종료 부위는 제 1 단위셀에 밀착되고, 제 2 단위셀로부터 제 n 단위셀 까지 상기 구조로 상호 밀착되면서 권취 종료 부위에 단차가 형성될 수 있다. Here, the winding radius R means the distance between the winding end portions of each unit cell from the winding axis, and thus, the first unit cell can be wound inwardly in the electrode assembly, and the nth unit cell is the outermost. The winding end portion of the first unit cell is in close contact with the n-th unit cell, the winding end portion of the second unit cell is in close contact with the first unit cell in the state that the winding is completed, and from the second unit cell Steps may be formed at the end portion of the winding while being in close contact with each other up to the nth unit cell.

한편, 본 발명에 따른 전극조립체의 또 다른 구체적인 예에서, 상기 전극조립체는, n개의 단위셀들이 한 쌍의 분리필름 사이에서 측면 방향으로 배열된 상태에서, 제 1 단위셀로부터 제 n 단위셀까지 권취된 구조일 수 있다.On the other hand, in another specific example of the electrode assembly according to the present invention, the electrode assembly, from the first unit cell to the nth unit cell in a state in which the n unit cells are arranged in the lateral direction between the pair of separation film It may be a wound structure.

구체적으로, 상기 전극조립체는, 서로 인접한 단위셀들 사이에 분리막들이 개재되어 있고, 상기 분리막을 사이에 두고 인접한 단위셀들의 측면이 밀착된 상태로 단위셀들이 수평 배열된 후, 권취된 구조일 수 있으며, 상기 권취 구조는, 제 1 단위셀이 권취된 상태에서, 제 1 단위셀의 권취 종료 부위인 제 1 단위셀의 측면에 인접한 제 2 단위셀의 일측 단부를 시작으로 제 2 단위셀이 제 1 단위셀 상에 권취된 구조이고, 상기 n이 3이상일 때, 제 2 단위셀로부터 제 n 단위셀 까지 상기 구조로 권취된 구조일 수 있다.In detail, the electrode assembly may have a structure in which separation membranes are interposed between unit cells adjacent to each other, and after the unit cells are horizontally arranged with the side surfaces of adjacent unit cells in close contact with the separation membrane therebetween. The winding structure may include a second unit cell starting from one end of the second unit cell adjacent to a side of the first unit cell which is a winding end portion of the first unit cell while the first unit cell is wound. The structure is wound on one unit cell, and when n is 3 or more, the structure may be a structure wound from the second unit cell to the nth unit cell.

이러한 전극조립체에서, 상기 단위셀들의 두께는 서로 동일할 수 있고, 단위셀들의 세로 폭, 가로 폭 또는 세로 폭 및 가로 폭 모두 상이한 구조로 이루어질 수 있다.In such an electrode assembly, the thicknesses of the unit cells may be the same, and the unit cells may have a different structure in length, width, or length and width.

만약, 세로 폭이 상이할 경우, 상기 전극조립체는, 단위셀들의 세로 폭의 차이에 의해 단위셀들이 권취된 상태에서 전극조립체 상면 또는 하면에 단차가 형성될 수 있다.If the vertical widths are different, the electrode assembly may have a step formed on the upper or lower surface of the electrode assembly in a state in which the unit cells are wound by the difference in the vertical widths of the unit cells.

상기 단위셀들의 전극 탭들은 권취 방향에 대해 수직 방향으로 도출되어 있고, 단위셀들이 권취된 상태에서 전극조립체 상단 또는 하단에서 상호 결합되어 전극 단자를 형성 할 수 있다.The electrode tabs of the unit cells are derived in a direction perpendicular to the winding direction, and may be coupled to each other at the top or bottom of the electrode assembly in a state in which the unit cells are wound to form electrode terminals.

본 발명은 또한, 상기 전극조립체를 제조하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing the electrode assembly.

상기 방법은 구체적으로, Specifically, the method

(a) 세로 폭 및/또는 가로 폭의 크기가 가장 큰 제 1 단위셀 상에, 적층 방향으로 세로 폭 또는 가로 폭의 크기가 감소되도록 분리필름들과 함께 단위셀들을 적층하는 과정;(a) stacking the unit cells together with the separation films on the first unit cell having the largest length and / or width, the length of the width or width being reduced in the stacking direction;

(b) 권취 반경(R)이 제 1 단위셀로부터 제 n 단위셀까지 증가하도록, 적층된 단위셀들을 일측 단부로부터 타측 단부까지 권취하고, 권취 종료 부위를 고정시키는 과정; 및(b) winding the stacked unit cells from one end to the other end and fixing the winding end portion so that the winding radius R increases from the first unit cell to the nth unit cell; And

(c) 단위셀들의 전극 탭들을 서로 연결하여 전극조립체의 양극 단자와 음극 단자를 형성하는 과정;(c) connecting the electrode tabs of the unit cells to each other to form a positive terminal and a negative terminal of the electrode assembly;

을 포함하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that it comprises a.

이와는 달리, 상기 방법은, In contrast, the method,

(a) n개의 단위셀들이 지면에 대해 측면으로 배열되도록, 한 쌍의 분리필름 사이에 단위셀들을 수평으로 배열하고, 인접한 단위셀들의 측면 사이에 분리막을 개재하는 과정;(a) arranging unit cells horizontally between a pair of separation films so that n unit cells are arranged laterally with respect to the ground, and interposing a separation membrane between sides of adjacent unit cells;

(b) 상기 제 1 단위셀의 단부로부터 제 1 단위셀을 권취하는 과정;(b) winding a first unit cell from an end of the first unit cell;

(c) 제 1 단위셀의 권취 종료 부위인 제 1 단위셀의 일 측면에 인접한 제 2 단위셀의 일측 단부를 시작으로, 제 2 단위셀을 제 1 단위셀 상에 권취하는 과정;(c) winding the second unit cell onto the first unit cell, starting with one end of the second unit cell adjacent to one side of the first unit cell as the winding end portion of the first unit cell;

(d) 제 2 단위셀로부터 제 n 단위셀 까지 상기 과정(c)과 동일하게 단위셀들을 권취하고, 권취 종료 부위인 제 n 단위셀의 일측 단부를 고정시키는 과정; 및(d) winding the unit cells from the second unit cell to the nth unit cell in the same manner as the process (c), and fixing one end of the nth unit cell which is the winding end site; And

(e) 단위셀들의 전극 탭들을 서로 연결하여 전극조립체의 양극 단자와 음극 단자를 형성하는 과정;(e) connecting the electrode tabs of the unit cells to each other to form a positive terminal and a negative terminal of the electrode assembly;

을 포함할 수 있다.It may include.

본 발명은 또한, 전극조립체가 전지케이스에 전해액과 함께 내장되어 있는 전지셀을 제공한다. The present invention also provides a battery cell in which the electrode assembly is embedded with the electrolyte in the battery case.

상기 전지케이스는 원통형 금속 캔, 또는 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 케이스일 수 있으나 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The battery case may be a pouch-shaped case made of a cylindrical metal can or a laminate sheet, but is not limited thereto.

본 발명의 전지셀은 에너지 밀도가 높은 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지 또는 리튬 이온 폴리머 전지셀일 수 있지만, 이들만으로 한정되지 않음은 물론이다.The battery cell of the present invention may be a lithium ion battery, a lithium polymer battery or a lithium ion polymer battery cell having a high energy density, but is not limited thereto.

일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다.In general, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a lithium salt-containing nonaqueous electrolyte.

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 by, for example, applying a mixture of a positive electrode active material, a conductive material, and a binder to a positive electrode current collector, followed by drying, and optionally, a filler is 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 positive electrode 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 , Cu 2 V 2 O 7 and the like; Ni-site type lithium nickel oxide represented by the formula LiNi 1-x M x O 2 , wherein 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 (wherein M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn or Ta and x = 0.01 to 0.1) or Li 2 Mn 3 MO 8 (wherein M = Fe, Co, Lithium manganese composite oxide represented by Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with alkaline earth metal ions; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 and the like, but are 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 typically added in an amount of 1 to 30 wt% based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery, and examples thereof include graphite such as natural graphite and artificial graphite; Carbon blacks such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride powder, aluminum powder and nickel powder; Conductive whiskeys 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 that assists the bonding of the active material and the conductive material to the current collector, and is generally added in an amount of 1 to 30 wt% based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose (CMC), starch, hydroxypropyl cellulose, 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 inhibiting expansion of the positive electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical change in the battery. Examples of the filler include olefinic polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials, such as glass fiber and carbon fiber, 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 coating and drying a negative electrode active material on a negative electrode current collector, and optionally, the components as described above may optionally be further 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.As said negative electrode active material, For example, carbon, such as hardly graphitized carbon and graphite type 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 ≦ 1; 1 ≦ y ≦ 3; 1 ≦ z ≦ 8); Lithium metal; Lithium alloys; Silicon-based alloys; Tin-based alloys; 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 metal oxides such as Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.

상기 분리막은 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 separator is 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 from 0.01 to 10 ㎛ ㎛, thickness is generally 5 ~ 300 ㎛. As such a separator, for example, olefin polymers such as chemical resistance and hydrophobic polypropylene; Sheets or non-woven fabrics made of glass fibers or polyethylene are used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator.

리튬염 함유 비수계 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The lithium salt-containing non-aqueous electrolyte solution consists of a polar organic electrolyte solution and a lithium salt. As the electrolyte, a non-aqueous liquid electrolyte, 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.As said non-aqueous liquid electrolyte solution, N-methyl- 2-pyrrolidinone, a propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma, for example Butyl lactone, 1,2-dimethoxy ethane, tetrahydroxy franc, 2-methyl tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxorone, formamide, dimethylformamide, dioxolon , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphate triester, trimethoxy methane, dioxorone derivatives, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbo Aprotic organic solvents such as nate derivatives, tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyroionate and ethyl propionate 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 electrolytes include polyethylene derivatives, polyethylene oxide derivatives, polypropylene oxide derivatives, phosphate ester polymers, polyedgetion lysine, polyester sulfides, polyvinyl alcohols, polyvinylidene fluorides, Polymers containing ionic dissociating 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, sulfates and the like of Li, such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 , and the like, may 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 good material to be dissolved 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.In addition, for the purpose of improving charge / discharge characteristics, flame retardancy, etc., the non-aqueous electrolyte solution includes, for example, pyridine, triethyl phosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, and hexaphosphate triamide. Nitrobenzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinones, N, N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrroles, 2-methoxy ethanol, aluminum trichloride, etc. It may be. In some cases, in order to impart nonflammability, halogen-containing solvents such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride may be further included, and carbon dioxide gas may be further included to improve high temperature storage characteristics.

본 발명은 또한, 상기 전지셀을 전원으로 포함하고 있는 디바이스를 제공하는 바, 상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 태플릿 PC, 스마트 패드, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치 등으로부터 선택되는 것일 수 있다.The present invention also provides a device including the battery cell as a power source, the device is a mobile phone, portable computer, smartphone, tablet PC, smart pad, netbook, LEV (Light Electronic Vehicle), electric vehicle, It may be selected from a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.

본 발명은 또한, 상기 전지셀을 하나 이상 포함하는 있는 전지팩 및 상기 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공한다. The present invention also provides a battery pack including one or more battery cells and a device including the battery pack.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전극조립체는 셀 용량이 다른 단위셀들의 조합으로, 다양한 에너지 밀도로 구성될 있을 뿐만 아니라, 크기가 다른 단위 셀들이 권취되면서 곡면을 이루는 바, 곡면 구조의 디바이스에 적용이 가능하며, 상기와 같은 특정한 구조에 기반하여 다양한 용량 및 크기를 가진 전지셀로 제작될 수 있으므로, 디바이스 내부 공간 활용도를 극대화할 수 있다.As described above, the electrode assembly according to the present invention is a combination of unit cells having different cell capacities, and may be configured with various energy densities, and form curved surfaces while unit cells having different sizes are wound. It can be applied to, and can be made of a battery cell having various capacities and sizes based on the specific structure as described above, it is possible to maximize the utilization of the internal space of the device.

도 1은 본 발명의 전극조립체를 구성하는 단위셀들의 모식도이다;
도 2는 도 1의 a부위를 확대한 모식도이다;
도 3 내지 도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극조립체의 모식도들이다;
도 6 및 도 7는 본 발명의 실시예에 또 다른 실시예에 따른 전극조립체의 모식도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체의 모식도이다;
도 9 및 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체의 모식도이다.1 is a schematic diagram of unit cells constituting an electrode assembly of the present invention;
FIG. 2 is an enlarged schematic view of a portion of FIG. 1; FIG.
3 to 5 are schematic views of an electrode assembly according to one embodiment of the present invention;
6 and 7 are schematic views of an electrode assembly according to another embodiment of the present invention.
8 is a schematic view of an electrode assembly according to another embodiment of the present invention;
9 and 10 are schematic views of an electrode assembly according to another embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although described with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, this is for easier understanding of the present invention, the scope of the present invention is not limited thereto.

도 1에는 본 발명의 전극조립체를 구성하는 단위셀들의 모식도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 a부위를 확대한 모식도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a schematic diagram of unit cells constituting the electrode assembly of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an enlarged portion a of FIG. 1.

이들 도면을 참조하면, 단위셀(1a)은 제 1 양극(10a), 분리막(11a), 음극(12), 분리막(11b) 및 제 2 양극(10b)이 순차적으로 적층된 구조로 이루어져 있다. 이와 같은 적층 구조로 이루어진 바이셀을 이하에서 C형 바이셀로 설명한다.Referring to these drawings, the unit cell 1a has a structure in which a first anode 10a, a separator 11a, a cathode 12, a separator 11b, and a second anode 10b are sequentially stacked. A bicell composed of such a laminated structure will be described below as a C-type bicell.

단위셀(1b)은 제 1 음극(20a), 분리막(21a), 양극(22), 분리막(21b) 및 제 2 음극(20b)이 순차적으로 적층된 구조로 이루어져 있다. 이와 같은 적층 구조로 이루어진 바이셀을 이하에서 A형 바이셀로 설명한다.The unit cell 1b has a structure in which the first cathode 20a, the separator 21a, the anode 22, the separator 21b, and the second cathode 20b are sequentially stacked. A bicell composed of such a laminated structure will be described below as an A-type bicell.

C형 바이셀에서 제 1 양극(10a)은 양극 집전체(30)의 양면에 양극 활물질(31)이 도포된 구조로 이루어져 있다. 음극(12)은 음극 집전체(32)의 양면에 음극 활물질(33)이 도포된 구조로 이루어져 있다. 제 2 양극 집전체(34)의 양면에 양극 활물질(25)이 도포된 구조로 이루어져 있다.In the C-type bicell, the first positive electrode 10a has a structure in which the positive electrode active material 31 is coated on both surfaces of the positive electrode current collector 30. The negative electrode 12 has a structure in which the negative electrode active material 33 is coated on both surfaces of the negative electrode current collector 32. The positive electrode active material 25 is coated on both surfaces of the second positive electrode current collector 34.

A형 바이셀 또한 음극과 양극의 배열 순서를 제외하면, 상기 C형 바이셀과 동일한 구조로 이루어질 수 있다. A-type bi-cell may also have the same structure as the C-type bi-cell except for the arrangement order of the negative electrode and the positive electrode.

또한, 상기 바이셀들의 구조는 하나의 예시적인 구조로서, 집전체의 일면 상에만 전극활물질이 도포된 구조 또한 본 발명의 범주에 포함됨은 물론이다.In addition, the structure of the bi-cells is an exemplary structure, a structure in which the electrode active material is applied only on one surface of the current collector is also included in the scope of the present invention.

여기서, 본 발명은 C형 바이셀을 기준으로 설명하면, 제 1, 2 양극(10a, 10b) 및 음극(12)에서 선택되는 적어도 하나의 전극은 집전체(30, 32, 34)의 두께가 더 얇거나 더 두꺼울 수 있고, 활물질(31, 33, 35)의 도포 량 또한 상이할 수 있다. Here, the present invention will be described based on the C-type bi-cell, at least one electrode selected from the first, second positive electrode (10a, 10b) and the negative electrode 12 has a thickness of the current collector (30, 32, 34) It may be thinner or thicker, and the application amount of the active materials 31, 33, 35 may also be different.

즉, 본 발명은 세 개의 전극을 포함하는 바이셀에서 양극과 음극의 크기 설계를 다양하게 함으로써, 궁극적으로 전극조립체의 용량을 보다 세밀하게 구성할 수 있는 장점이 있다.That is, the present invention has a merit that the capacity of the electrode assembly can be more precisely configured by varying the size design of the anode and the cathode in the bicell including three electrodes.

이와 관련하여, 도 3 내지 도 5에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극조립체가 모식적으로 도시되어 있다.In this regard, FIGS. 3 to 5 schematically show an electrode assembly according to one embodiment of the present invention.

먼저 도 3을 참조하면, 전극조립체는 제 1 단위셀(110), 제 2 단위셀(120), 제 3 단위셀(130) 및 복수의 분리 필름들(102a, 102b, 102c, 102d)을 포함한다.First, referring to FIG. 3, the electrode assembly includes a first unit cell 110, a second unit cell 120, a third unit cell 130, and a plurality of separation films 102a, 102b, 102c, 102d. do.

단위셀들(110, 120, 130)은 지면을 기준으로, 제 1 단위셀(110) 상에 분리 필름(102b)이 개재된 상태에서, 제 2 단위셀(120)이 적층되고, 제 2 단위셀(120) 상에 분리 필름(102c)이 개재된 상태에서 제 3 단위셀(130)이 적층 배열되어 있으며, 제 1 단위셀(110)의 하면과 제 3 단위셀(130)의 상면에는 또 다른 분리필름들(102a, 102d)이 각각 부가되어 있다. In the unit cells 110, 120, and 130, the second unit cell 120 is stacked and the second unit is disposed on the first unit cell 110 with the separation film 102b interposed therebetween. The third unit cell 130 is stacked and arranged in a state in which the separation film 102c is interposed on the cell 120, and the bottom surface of the first unit cell 110 and the top surface of the third unit cell 130 are further arranged. Other separation films 102a and 102d are added, respectively.

단위셀들(110, 120, 130)은 이들의 전극 탭들(150)이 일측의 단부에서 서로 나란히 도출되어 있으며, 이들 전극 탭은 도 4에서와 같이, 단위셀들(110, 120, 130)이 적층된 상태에서, 동일 축 상에서 상호 중첩되어 있다.The unit cells 110, 120, and 130 have their electrode tabs 150 drawn alongside each other at one end thereof. These electrode tabs have unit cells 110, 120, and 130 as shown in FIG. 4. In the stacked state, they overlap each other on the same axis.

또한, 제 1 단위셀(110)을 기준으로, 이들 단위셀(110, 120, 130)들(110, 120, 130)은 일측의 단부가 서로 일치된 상태로 적층되어 있다.In addition, based on the first unit cell 110, these unit cells (110, 120, 130) (110, 120, 130) are stacked in a state in which the ends of one side coincide with each other.

여기서, 제 1 단위셀(110)의 세로 폭(W1)은 제 2 단위셀(120)의 세로 폭(W2)보다 크고, 제 2 단위셀(120)의 세로 폭(W2)은 제 3 단위셀(130)의 세로 폭(W3) 보다 크게 구성되어 있으며, 따라서, 이들 단위셀(110, 120, 130)의 서로 일치된 단부와 대향하는 단부는 서로 일치되지 않는 형태의 단차가 형성되어 있다.Here, the vertical width W1 of the first unit cell 110 is greater than the vertical width W2 of the second unit cell 120, and the vertical width W2 of the second unit cell 120 is the third unit cell. It is comprised larger than the vertical width W3 of 130, Therefore, the step | step of the form which does not correspond with the mutually matched end part of these unit cells 110,120,130 is formed.

이와 같이 일치하지 않는 단부에서 유래된 단차는, 권취 후, 각 단위셀들(110, 120, 130)의 권취 종료 부위에서 단차(112)를 형성한다.The step derived from the discordant end as described above forms a step 112 at the end of the winding of each of the unit cells 110, 120, and 130 after winding.

또한, 전극조립체(100)는 제 2 단위셀(120)의 두께(T2)가 가장 두껍고, 제 3 단위셀(130)의 두께(T3)가 제 1 단위셀(110)의 두께(T1)보다 더 두꺼우며, 제 1 단위셀(110)의 두께(T1)가 가장 얇게 구성되어 있다.In addition, the electrode assembly 100 has the thickest thickness T2 of the second unit cell 120, and the thickness T3 of the third unit cell 130 is greater than the thickness T1 of the first unit cell 110. It is thicker and has the thinnest thickness T1 of the first unit cell 110.

즉, 본 발명의 전극조립체(100)는, 바이셀인 복수의 단위셀들(110, 120, 130)을 포함하고, 단위셀들(110, 120, 130)은 각각, 셀 용량을 결정하는 양극과 음극의 활물질 함유량이 미세하게 또는 상당히 상이하도록 구성될 수 있는 바, 디바이스에 요구되는 다양한 성능 지표, 예를 들어, 용량이나 에너지 밀도, 또는 출력 특성 등을 만족하도록 설계되기 용이한 구조이다.That is, the electrode assembly 100 of the present invention includes a plurality of unit cells 110, 120, and 130 which are bicells, and the unit cells 110, 120, and 130 each have a positive electrode for determining cell capacity. The active material content of the negative electrode and the negative electrode may be configured to be minutely or significantly different from each other, and thus the structure may be easily designed to satisfy various performance indices required for the device, for example, capacity, energy density, or output characteristics.

또한, 본 발명의 전극조립체(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 단위셀들(110, 120, 130) 적층 구조가 권취되면서 도 5에서와 같이 곡면을 가지면서도, 외면 일부에 단차(120)가 형성되어 있는 비정형 구조로 이루어져 있다. 이와 같은 구조는 곡면과 협소하면서도 복잡한 공간을 가지는 디바이스에 적용되기 용이한 장점이 있다. In addition, the electrode assembly 100 of the present invention has a curved surface as shown in FIG. 5 while the stacked structure of the unit cells 110, 120, and 130 shown in FIGS. It consists of an amorphous structure in which) is formed. Such a structure has an advantage that it is easy to be applied to a device having a narrow surface and a complicated space.

여기서, 권취가 완료된 전극조립체(100)는, 권취 축으로부터 각 단위셀의 권취 종료 부위 사이의 거리인 권취 반경(R)이 제 1 단위셀(110)로부터 제 3 단위셀(130)까지 증가하는 구조로 적층된 단위셀들(110, 120, 130)이 권취되어 있다.Here, in the electrode assembly 100 in which the winding is completed, the winding radius R, which is the distance between the winding end portions of each unit cell from the winding axis, increases from the first unit cell 110 to the third unit cell 130. Unit cells 110, 120, and 130 stacked in a structure are wound.

즉, 제 1 단위셀(110)의 권취 반경(R1)은 제 2 단위셀(120)의 권취 반경(R2)보다 작고, 제 2 단위셀(120)의 권취 반경(R2)은 제 3 단위셀(130)의 권취 반경(R3)보다 작도록 권취되어 있으며, 그에 따라 전극조립체(100) 내측 대신 외측으로 단차가 형성되는 점에 주목해야 한다.That is, the winding radius R1 of the first unit cell 110 is smaller than the winding radius R2 of the second unit cell 120, and the winding radius R2 of the second unit cell 120 is the third unit cell. It is to be noted that the coil is wound to be smaller than the winding radius R3 of 130, and thus a step is formed outward instead of inside of the electrode assembly 100.

이와는 달리, 도 6 및 도 7에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체(200)가 도시되어 있다.6 and 7 illustrate an electrode assembly 200 according to another embodiment of the present invention.

먼저 도 6을 참조하면, 전극조립체(200)는 제 1 단위셀(210), 제 2 단위셀(220) 및 제 3 단위셀(230)의 가로 폭들(W4, W5, W6)이 제 1 단위셀(210)로부터 제 3 단위셀(230)까지 감소하는 구조로 지면에 대해 상향으로 적층 배열되어 있고, 단위셀들(210, 220, 230)의 전극 탭이 동일 축 상에 일치되어 있다.First, referring to FIG. 6, in the electrode assembly 200, the horizontal widths W4, W5, and W6 of the first unit cell 210, the second unit cell 220, and the third unit cell 230 are the first unit. The cell tabs are stacked upwardly with respect to the ground in a structure that decreases from the cell 210 to the third unit cell 230, and the electrode tabs of the unit cells 210, 220, and 230 are aligned on the same axis.

즉, 단위셀들(210, 220, 230)의 가로 폭(W4, W5, W6)의 차이로 인해, 일측 단부가 일치하지 않는 상태로 적층되어 있으며, 그에 따라 도 7에서와 같이, 일치하지 않는 단부는, 단위셀들(210, 220, 230)이 권취된 후, 전극조립체(200) 상면에 단차(240)를 형성하고, 단위셀들(210, 220, 230)의 전극 탭들은 전극조립체(200)의 하면으로부터 돌출된 상태로 결합되어 전극조립체(200)의 전극 단자를 형성한다. That is, due to the difference in the horizontal widths W4, W5, and W6 of the unit cells 210, 220, and 230, one end portion is stacked in an inconsistent state, and thus, as shown in FIG. At the end, after the unit cells 210, 220, and 230 are wound, the step 240 is formed on the upper surface of the electrode assembly 200, and the electrode tabs of the unit cells 210, 220, and 230 are formed of the electrode assembly. It is coupled to protrude from the lower surface of the 200 to form an electrode terminal of the electrode assembly 200.

만약, 제 1 단위셀 내지 제 3 단위셀의 가로 폭들이 도 6 및 도 7과는 달리 제 1 단위셀(310)로부터 제 3 단위셀(330)까지 증가하는 구조로 적층된 후, 권취되면 도 8에서와 같이, 전극조립체(300) 외면이 아닌, 전극조립체(300)의 상단 일부가 내측으로 만입된 형태의 단차(340)가 형성될 수도 있다.If the widths of the first to third unit cells are stacked in a structure in which the widths of the first to third unit cells increase from the first unit cell 310 to the third unit cell 330, unlike FIG. 6 and FIG. As shown in FIG. 8, a step 340 may be formed in which a part of the upper end of the electrode assembly 300 is indented instead of the outer surface of the electrode assembly 300.

한편 도 9 및 도 10에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극조립체가 모식적으로 도시되어 있다.9 and 10 schematically show an electrode assembly according to another embodiment of the present invention.

먼저 도 8을 참조하면, 전극조립체(400)는, 3개의 단위셀들(410, 420, 430)(410, 420, 430)이 한 쌍의 분리필름들(402a, 402b) 사이에서 측면 방향으로 배열되어 있다.First, referring to FIG. 8, the electrode assembly 400 includes three unit cells 410, 420, and 430 (410, 420, and 430) in a lateral direction between a pair of separation films 402a and 402b. Are arranged.

여기서, 제 1 단위셀(410) 내지 제 3 단위셀(430)은 서로 인접한 단위셀들(410, 420, 430) 사이에 분리막들이 개재된 상태로 인접한 단위셀들(410, 420, 430)의 측면이 밀착되어 있으며, 그에 따라 측면을 기준으로, 제 1 단위셀(410)의 제 1 양극(412)은 제 2 단위셀(420)의 제 1 음극(422)과 밀착되고, 제 1 단위셀(410)의 음극(416)은 제 2 단위셀(420)의 양극(426)과 밀착되며, 제 1 단위셀(410)의 제 2 양극(414)은 제 2 단위셀(420)의 제 2 음극(424)과 밀착된다.Here, the first unit cell 410 to the third unit cell 430 are formed of adjacent unit cells 410, 420, 430 with separators interposed between adjacent unit cells 410, 420, 430. The side surfaces are in close contact with each other. Accordingly, the first positive electrode 412 of the first unit cell 410 is in close contact with the first negative electrode 422 of the second unit cell 420, and the first unit cell is close to the side surface. The cathode 416 of 410 is in close contact with the anode 426 of the second unit cell 420, and the second anode 414 of the first unit cell 410 is the second of the second unit cell 420. In close contact with the cathode 424.

마찬가지로, 측면을 기준으로, 제 2 단위셀(420)의 제 1 음극(422)은 제 3 단위셀(430)의 제 1 양극(432)과 밀착되며, 제 2 단위셀(420)의 양극(426)은 제 3 단위셀(430)의 음극(436)과 밀착되며, 제 2 단위셀(420)의 제 2 음극(424)은 제 2 단위셀(420)의 제 2 양극(434)과 밀착된다. Similarly, with respect to the side surface, the first cathode 422 of the second unit cell 420 is in close contact with the first anode 432 of the third unit cell 430, and the anode of the second unit cell 420 ( 426 is in close contact with the negative electrode 436 of the third unit cell 430, and the second negative electrode 424 of the second unit cell 420 is in close contact with the second positive electrode 434 of the second unit cell 420. do.

여기서 단위셀들(410, 420, 430)의 두께는 서로 동일하고, 제 2 단위셀(420)의 세로 폭(W7)은 나머지 단위셀들(410, 420, 430)의 세로 폭들 보다 더 큰 구조로 이루어져 있다.The unit cells 410, 420, and 430 have the same thickness, and the vertical width W7 of the second unit cell 420 is larger than the vertical widths of the remaining unit cells 410, 420, and 430. Consists of

이와 같이 단위셀들(410, 420, 430)이 수평 배열된 후 일측 단부로부터 타측 단부로 권취되면 도 9에서와 같이 원통형 구조의 전극조립체(400)로 구성될 수 있다.As such, when the unit cells 410, 420, and 430 are horizontally arranged and wound up from one end to the other end, the unit cells 410, 420, and 430 may be configured to have an electrode assembly 400 having a cylindrical structure as shown in FIG. 9.

구체적으로, 전극조립체(400)는 제 1 단위셀(410)이 원통형으로 권취된 상태에서, 제 1 단위셀(410)의 권취 종료 부위인 제 1 단위셀(410)의 측면에 인접한 제 2 단위셀(420)의 일측 단부를 시작으로 제 2 단위셀(420)이 제 1 단위셀(410) 상에 권취되어 있으며, 그에 따라 제 1 단위셀(410)의 제 2 양극(414)이 제 2 단위셀(420)의 제 1 음극(422)과 밀착되어 있다.In detail, the electrode assembly 400 includes a second unit adjacent to a side of the first unit cell 410 which is a winding end portion of the first unit cell 410 in a state in which the first unit cell 410 is wound in a cylindrical shape. Starting from one end of the cell 420, the second unit cell 420 is wound on the first unit cell 410, so that the second anode 414 of the first unit cell 410 is second. In close contact with the first cathode 422 of the unit cell 420.

이 상태에서, 제 2 단위셀(420)의 권취 종료 부위인 제 2 단위셀(420)의 측면에 인접한 제 3 단위셀(430)의 일측 단부를 시작으로 제 3 단위셀(430)이 제 2 단위셀(420) 상에 권취되어 있으며, 그에 따라 제 2 단위셀(420)의 제 2 음극(424)이 제 3 단위셀(430)의 제 1 양극(432)과 밀착되어 있다.In this state, the third unit cell 430 is the second starting from one end of the third unit cell 430 adjacent to the side of the second unit cell 420 which is the winding end portion of the second unit cell 420. It is wound on the unit cell 420, and thus the second cathode 424 of the second unit cell 420 is in close contact with the first anode 432 of the third unit cell 430.

이상과 같이, 본 발명의 전극조립체는 셀 용량이 다른 단위셀들의 조합으로, 다양한 에너지 밀도로 구성될 있을 뿐만 아니라, 크기가 다른 단위 셀들이 권취되면서 곡면을 이루는 바, 곡면 구조의 디바이스에 적용이 가능하며, 상기와 같은 특정한 구조에 기반하여 다양한 용량 및 크기를 가진 전지셀로 제작될 수 있으므로, 디바이스 내부 공간 활용도를 극대화할 수 있다.As described above, the electrode assembly of the present invention is a combination of unit cells having different cell capacities, and may be composed of various energy densities, and form curved surfaces as unit cells having different sizes are wound. It is possible to manufacture a battery cell having various capacities and sizes based on the specific structure as described above, thereby maximizing the utilization of internal device space.

본 발명이 속한 분양에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

Claims (22)

전지케이스에 전해액과 함께 내장되어 전지셀을 구성하는 전극조립체로서, 셀 용량 및 셀 크기 중에서 적어도 하나가 서로 상이한 n개(n≥2)의 단위셀들이 각각 곡면을 이루면서 하나 이상의 분리필름과 함께 권취(winding)된 구조이고
상기 n개의 단위셀들은 각각 양극, 분리막, 음극, 분리막 및 양극, 또는 음극, 분리막, 양극, 분리막 및 음극이 순차적으로 적층된 구조의 바이셀(bi-cell)이고,
상기 n개의 단위셀들 중에서 적어도 하나는, 세로 폭, 가로 폭 및 두께에서 선택되는 적어도 하나의 셀 크기가, 나머지 단위셀들의 셀 크기 보다 크거나 또는 나머지 단위셀들의 셀 크기 보다 작은 것을 특징으로 하는 전극조립체. An electrode assembly embedded with an electrolyte in a battery case to constitute a battery cell, wherein n (n≥2) unit cells having at least one of a cell capacity and a cell size are curved to form a curved surface, respectively, and wound together with one or more separation films. It's a winded structure
Each of the n unit cells is a bi-cell having a structure in which an anode, a separator, a cathode, a separator, and an anode, or a cathode, a separator, an anode, a separator, and a cathode are sequentially stacked.
At least one of the n unit cells, characterized in that at least one cell size selected from the vertical width, horizontal width and thickness, is larger than the cell size of the remaining unit cells or smaller than the cell size of the remaining unit cells Electrode assembly. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 n개의 단위셀들 중에서 적어도 하나는 셀 용량을 결정하는 양극과 음극의 활물질 함유량이 나머지 단위셀들과 상이하고,
상기 활물질 함유량은 단위셀들에 포함된 양극 또는 음극의 세로 폭, 가로 폭 및 두께에서 선택되는 적어도 하나의 크기에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 전극조립체. The method of claim 1, wherein at least one of the n unit cells has an active material content of the positive electrode and the negative electrode for determining the cell capacity is different from the other unit cells,
The active material content is an electrode assembly, characterized in that determined by at least one size selected from the vertical width, width and thickness of the positive electrode or negative electrode included in the unit cells. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는 제 1 단위셀로부터 제 n 단위셀까지 지면에 대해 상향으로 적층된 상태에서 단위셀들의 일측 단부로부터 대향하는 타측 단부까지 권취된 구조인 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly of claim 1, wherein the electrode assembly has a structure in which the electrode assembly is wound from one end of the unit cells to the other end of the unit cells in a state of being stacked upward from the first unit cell to the nth unit cell. . 제 4 항에 있어서, 상기 전극조립체는, 서로 인접한 단위셀들 사이에 분리필름들이 개재되어 있고, 지면을 기준으로 제 1 단위셀의 하면과 제 n 단위셀의 상면에는 또 다른 분리필름들이 부가되어 있는 것을 특징으로 하는 전극조립체.5. The electrode assembly of claim 4, wherein separation electrodes are interposed between unit cells adjacent to each other, and further separation films are added to a lower surface of the first unit cell and an upper surface of the nth unit cell with respect to the ground. An electrode assembly, characterized in that. 제 4 항에 있어서, 상기 단위셀들은 세로 폭 또는 가로 폭이 제 1 단위셀로부터 제 n 단위셀까지 감소하는 구조로 이루어져 있고,
인접한 단위셀들의 세로 폭 또는 가로 폭의 차이에 의해 적어도 하나의 단부가 일치하지 않는 상태로 적층된 후, 권취되는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method of claim 4, wherein the unit cells have a structure in which the vertical width or the horizontal width is reduced from the first unit cell to the nth unit cell,
Electrode assembly characterized in that the at least one end is stacked in a state inconsistent with the difference in the vertical width or the horizontal width of the adjacent unit cells, and then wound. 제 6 항에 있어서, 상기 일치하지 않는 단부는, 단위셀들이 권취된 상태의 전극조립체 외면 일부에 단차를 형성하고, 상기 단차는 인접한 단위셀들의 세로 폭, 가로 폭 또는 두께 차이로부터 유래되는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method of claim 6, wherein the non-matching end, the step is formed in a portion of the outer surface of the electrode assembly in the unit cell is wound, the step is derived from the difference in the longitudinal width, width or thickness of the adjacent unit cells Electrode assembly. 제 4 항에 있어서, 상기 단위셀들은, 이들의 전극 탭들이 권취 방향에 대해 수직 방향으로 도출된 구조로 이루어져 있고, 상기 전극조립체는 단위셀들의 전극 탭들이 동일 축 상에 일치된 상태로 적층된 후, 권취된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method of claim 4, wherein the unit cells have a structure in which their electrode tabs are drawn in a direction perpendicular to the winding direction, and the electrode assembly is stacked with the electrode tabs of the unit cells aligned on the same axis. After that, the electrode assembly, characterized in that consisting of a wound structure. 제 8 항에 있어서, 상기 전극 탭들은 전극조립체의 상면 또는 하면으로부터 돌출된 상태로 결합되어 전극조립체의 전극 단자를 형성하는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly of claim 8, wherein the electrode tabs are coupled to protrude from an upper surface or a lower surface of the electrode assembly to form electrode terminals of the electrode assembly. 제 4 항에 있어서, 상기 전극조립체는, 권취 반경(R)이 제 1 단위셀로부터 제 n 단위셀까지 증가하는 구조로 적층된 단위셀들이 권취된 구조인 것을 특징으로 하는 전극조립체. The electrode assembly of claim 4, wherein the electrode assembly has a structure in which unit cells stacked in a structure in which a winding radius R increases from a first unit cell to an nth unit cell are wound. 제 1 항에 있어서, 상기 전극조립체는, n개의 단위셀들이 한 쌍의 분리필름 사이에서 측면 방향으로 배열된 상태에서, 제 1 단위셀로부터 제 n 단위셀까지 권취된 구조인 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly of claim 1, wherein the electrode assembly has a structure in which n unit cells are wound from a first unit cell to an nth unit cell in a state in which the n unit cells are arranged laterally between a pair of separation films. Assembly. 제 11 항에 있어서, 상기 전극조립체는, 서로 인접한 단위셀들 사이에 분리막들이 개재되어 있고, 상기 분리막을 사이에 두고 인접한 단위셀들의 측면이 밀착된 상태로 단위셀들이 수평 배열된 후, 권취된 구조인 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method of claim 11, wherein the electrode assembly, the separator cells are interposed between the adjacent unit cells, the unit cells are horizontally arranged with the side of the adjacent unit cells are in close contact with the separation membrane therebetween, and then wound Electrode assembly, characterized in that the structure. 제 12 항에 있어서, 상기 권취 구조는,
제 1 단위셀이 권취된 상태에서, 제 1 단위셀의 권취 종료 부위인 제 1 단위셀의 측면에 인접한 제 2 단위셀의 일측 단부를 시작으로 제 2 단위셀이 제 1 단위셀 상에 권취된 구조이고, 상기 n이 3이상일 때, 제 2 단위셀로부터 제 n 단위셀 까지 상기 구조로 권취된 구조인 것을 특징으로 하는 전극조립체.The method of claim 12, wherein the winding structure,
In a state in which the first unit cell is wound, the second unit cell is wound on the first unit cell starting from one end of the second unit cell adjacent to the side of the first unit cell which is the winding end portion of the first unit cell. And n is 3 or more, the electrode assembly characterized in that the structure wound from the second unit cell to the n-th unit cell in the structure. 제 12 항에 있어서, 상기 단위셀들의 두께는 서로 동일하고, 단위셀들의 세로 폭 또는 가로 폭이 서로 상이한 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode assembly of claim 12, wherein the unit cells have the same thickness and have a vertical width or width different from each other. 제 14 항에 있어서, 상기 전극조립체는, 단위셀들의 세로 폭의 차이에 의해 단위셀들이 권취된 상태에서 전극조립체 상면 또는 하면에 단차가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전극조립체. 15. The electrode assembly of claim 14, wherein the electrode assembly has a step formed on an upper surface or a lower surface of the electrode assembly in a state in which the unit cells are wound by a difference in length of the unit cells. 제 11 항에 있어서, 상기 단위셀들의 전극 탭들은 권취 방향에 대해 수직 방향으로 도출되어 있고, 단위셀들이 권취된 상태에서 전극조립체 상단 또는 하단에서 상호 결합되어 전극 단자를 형성하는 것을 특징으로 하는 전극조립체.The electrode of claim 11, wherein the electrode tabs of the unit cells are drawn in a direction perpendicular to the winding direction, and are coupled to each other at an upper or lower end of the electrode assembly while the unit cells are wound to form electrode terminals. Assembly. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 10 항 중 어느 하나에 따른 전극조립체를 제조하는 방법으로서,
(a) 세로 폭 및/또는 가로 폭의 크기가 가장 큰 제 1 단위셀 상에, 적층 방향으로 세로 폭 또는 가로 폭의 크기가 감소되도록 분리필름들과 함께 단위셀들을 적층하는 과정;
(b) 권취 반경(R)이 제 1 단위셀로부터 제 n 단위셀까지 증가하도록, 적층된 단위셀들을 일측 단부로부터 타측 단부까지 권취하고, 권취 종료 부위를 고정시키는 과정; 및
(c) 단위셀들의 전극 탭들을 서로 연결하여 전극조립체의 양극 단자와 음극 단자를 형성하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.A method of manufacturing an electrode assembly according to any one of claims 1 and 3 to 10,
(a) stacking the unit cells together with the separation films on the first unit cell having the largest length and / or width, the length of the width or width being reduced in the stacking direction;
(b) winding the stacked unit cells from one end to the other end and fixing the winding end portion so that the winding radius R increases from the first unit cell to the nth unit cell; And
(c) connecting the electrode tabs of the unit cells to each other to form a positive terminal and a negative terminal of the electrode assembly;
Method comprising a. 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 하나에 따른 전극조립체를 제조하는 방법으로서,
(a) n개의 단위셀들이 지면에 대해 측면으로 배열되도록, 한 쌍의 분리필름 사이에 단위셀들을 수평으로 배열하고, 인접한 단위셀들의 측면 사이에 분리막을 개재하는 과정;
(b) 상기 제 1 단위셀의 단부로부터 제 1 단위셀을 권취하는 과정;
(c) 제 1 단위셀의 권취 종료 부위인 제 1 단위셀의 일 측면에 인접한 제 2 단위셀의 일측 단부를 시작으로, 제 2 단위셀을 제 1 단위셀 상에 권취하는 과정;
(d) 제 2 단위셀로부터 제 n 단위셀 까지 상기 과정(c)과 동일하게 단위셀들을 권취하고, 권취 종료 부위인 제 n 단위셀의 일측 단부를 고정시키는 과정; 및
(e) 단위셀들의 전극 탭들을 서로 연결하여 전극조립체의 양극 단자와 음극 단자를 형성하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.A method of manufacturing an electrode assembly according to any one of claims 11 to 16,
(a) arranging unit cells horizontally between a pair of separation films so that n unit cells are arranged laterally with respect to the ground, and interposing a separation membrane between sides of adjacent unit cells;
(b) winding a first unit cell from an end of the first unit cell;
(c) winding the second unit cell onto the first unit cell, starting with one end of the second unit cell adjacent to one side of the first unit cell as the winding end portion of the first unit cell;
(d) winding the unit cells from the second unit cell to the nth unit cell in the same manner as the process (c), and fixing one end of the nth unit cell which is the winding end site; And
(e) connecting the electrode tabs of the unit cells to each other to form a positive terminal and a negative terminal of the electrode assembly;
Method comprising a. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 16 항 중 어느 하나에 따른 전극조립체가 전지케이스에 전해액과 함께 내장되어 있는 전지셀.A battery cell in which the electrode assembly according to any one of claims 1 and 3 to 16 is embedded together with an electrolyte in the battery case. 제 19 항에 있어서, 상기 전지케이스는 원통형 금속 캔, 또는 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 케이스인 것을 특징으로 하는 전지셀.20. The battery cell according to claim 19, wherein the battery case is a pouch-shaped case made of a cylindrical metal can or a laminate sheet. 제 19 항에 따른 전지셀을 하나 이상 포함하는 전지팩.A battery pack comprising one or more battery cells according to claim 19. 제 21 항에 따른 전지팩을 포함하는 디바이스.A device comprising a battery pack according to claim 21.
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