KR102023530B1 - Electrode assembly - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전극 조립체에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 전지의 제조 방식을 단순화 할 수 있고, 다양한 전지 형상을 용이하게 구현할 수 있으며, 또한 전지 에너지 밀도를 증가시킬 수 있는 전극 조립체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전극 조립체는 두 개의 분리막 사이에 제1 전극이 개재되어 형성되는 전극 적층체, 전극 적층체의 양면 각각에 부착되며, 상호 이격되는 복수 개의 제2 전극, 을 포함하고, 전극 적층체는 제2 전극이 부착되지 않는 영역이 폴딩(folding)된다. The present invention relates to an electrode assembly, and more particularly, to an electrode assembly capable of simplifying a battery manufacturing method, easily implementing various battery shapes, and increasing battery energy density.
The electrode assembly according to the present invention includes an electrode stack having a first electrode interposed between two separators, a plurality of second electrodes attached to each of both sides of the electrode stack, and spaced apart from each other, and comprising an electrode stack The area where the second electrode is not attached is folded.

Description

전극 조립체{ELECTRODE ASSEMBLY}Electrode Assembly {ELECTRODE ASSEMBLY}

본 발명은 전극 조립체에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 전지의 제조 방식을 단순화 할 수 있고, 다양한 전지 형상을 용이하게 구현할 수 있으며, 또한 전지 에너지 밀도를 증가시킬 수 있는 전극 조립체에 관한 것이다. The present invention relates to an electrode assembly, and more particularly, to an electrode assembly capable of simplifying a battery manufacturing method, easily implementing various battery shapes, and increasing battery energy density.

이차 전지는 일차 전지와는 달리 재충전이 가능하고, 또 소형 및 대용량화 가능성으로 인해 근래에 많이 연구 개발되고 있다. 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격하게 증가하고 있다.Secondary batteries, unlike primary batteries, can be recharged and have been researched and developed in recent years due to the possibility of miniaturization and large capacity. As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing.

이차 전지는 전지 케이스에 전극 조립체가 내장되어 구성될 수 있다. 전지 케이스의 내부에 장착되는 전극 조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자이다. The secondary battery may be configured by embedding an electrode assembly in a battery case. The electrode assembly mounted inside the battery case is a power generator capable of charging and discharging having a stacked structure of a cathode, a separator and a cathode.

도 1은 종래의 전극 조립체 중에서 스택 & 폴딩형 전극 조립체를 도시하는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a stacked & folded electrode assembly of a conventional electrode assembly.

도 1을 참조하면, 스택 & 폴딩형 전극 조립체(1)는 음극(11), 분리막(13), 양극(15)이 순차로 적층되어 형성된 복수 개의 바이셀(10)들을 시트형 분리막(20)에 부착하고, 이 시트형 분리막(20)을 일방향으로 폴딩하여 형성된 구조를 가진다.Referring to FIG. 1, the stack & folding electrode assembly 1 includes a plurality of bicells 10 formed by sequentially stacking a cathode 11, a separator 13, and an anode 15 on a sheet separator 20. It adhere | attaches, and this sheet-type separator has a structure formed by folding in one direction.

이와 같은 구조로 형성된 종래의 스택 & 폴딩형 전극 조립체(1)는 여러 가지 문제점을 가지고 있었다. The stack & foldable electrode assembly 1 according to the related art has various problems.

먼저, 종래의 스택 & 폴딩형의 전극 조립체(1)에서는 음극(11), 분리막(13), 양극(15)을 적층하여 기본단위체로 절단하여 형성된 개별적인 바이셀(10)을 먼저 만든 후에 이 바이셀(10)을 시트형 분리막(20)에 부착하여 폴딩하는 공정을 거치게 되므로 전극 조립체 제조 절차가 복잡하였다. First, in the conventional stack & folding type electrode assembly 1, an individual bi-cell 10 formed by stacking a cathode 11, a separator 13, and an anode 15 and cutting them into basic units is first made. Since the cell 10 is attached to the sheet-type separator 20 and folded, the electrode assembly manufacturing procedure is complicated.

또한, 스택 & 폴딩형 전극 조립체(1)의 측부에서는 시트형 분리막(20)이 여러겹 겹쳐져 배치되기 때문에 전극(11, 15)과 분리막(20) 사이에는 불가피하게 갭 공간(G)이 존재하게 된다. In addition, since the sheet-type separator 20 is arranged in a plurality of overlapping layers at the side of the stack & folding electrode assembly 1, a gap space G is inevitably present between the electrodes 11 and 15 and the separator 20. .

이 갭 공간(G)은 전지의 부피를 불필요하게 증가시키는 요인이 되므로 공간활용의 효율성을 현저히 떨어뜨릴 수 있다. 또한, 불필요하게 전지의 부피가 커진다는 것은 에너지 밀도가 낮아지는 것을 의미할 수 있다. This gap space G becomes a factor of unnecessarily increasing the volume of the battery, which can significantly reduce the efficiency of space utilization. In addition, unnecessarily increasing the volume of the battery may mean that the energy density is lowered.

그리고 바이셀(10)에서 분리막(13)이 수축할 경우 단락의 위험이 발생할 수 있으므로 분리막(13)의 여분을 길게 두어야 하는데 이 경우 갭 공간(G)의 크기는 더욱 커져야 할 수 있다. In addition, when the separator 13 shrinks in the bi-cell 10, a risk of short circuit may occur, and thus, an excess of the separator 13 needs to be kept long. In this case, the size of the gap space G may need to be increased.

한편 갭 공간(G)의 발생은 전극 조립체의 정렬도를 좋지 못하게 하는 요인이 되기도 하였고, 다양한 형상의 전지를 만드는 경우에 있어서도 큰 방해요인이 되는 문제가 있었다.On the other hand, the generation of the gap space (G) has been a factor to poor alignment of the electrode assembly, there is a problem that is a great obstacle even when making a battery of various shapes.

따라서 이러한 문제점 들을 해결하기 위하여 라미네이션 & 스택 방식의 전극 조립체 등 여러 가지 형상의 전극 조립체가 개발되고 있는 등 많은 노력이 뒤따르고 있다. Therefore, in order to solve these problems, many efforts have been followed, such as the development of electrode assemblies having various shapes such as lamination & stack type electrode assemblies.

본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 전지의 제조 방식을 단순화 할 수 있고, 다양한 전지 형상을 용이하게 구현할 수 있으며, 또한 전지의 안전성과 에너지 밀도를 증가시킬 수 있는 전극 조립체를 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, the problem of the present invention can simplify the manufacturing method of the battery, can easily implement a variety of battery shapes, and can also increase the safety and energy density of the battery It is to provide an electrode assembly.

본 발명에 따른 전극 조립체는 두 개의 분리막 사이에 제1 전극이 개재되어 형성되는 전극 적층체, 전극 적층체의 양면 각각에 부착되며, 상호 이격되는 복수 개의 제2 전극, 을 포함하고, 전극 적층체는 제2 전극이 부착되지 않는 영역이 폴딩(folding)된다. The electrode assembly according to the present invention includes an electrode stack having a first electrode interposed between two separators, a plurality of second electrodes attached to each of both sides of the electrode stack, and spaced apart from each other, and comprising an electrode stack The area where the second electrode is not attached is folded.

본 발명에 따른 전극 조립체는 두 개의 분리막 사이에 제1 전극이 개재되어 형성되는 전극 적층체, 전극 적층체의 양면 각각에 부착되며, 상호 이격되는 복수 개의 제2 전극, 을 포함하고, 전극 적층체는 제2 전극이 부착되지 않는 영역이 폴딩 됨에 따라, 전지의 제조 방식을 단순화 할 수 있고, 다양한 전지 형상을 용이하게 구현할 수 있으며, 또한 전지의 안전성과 에너지 밀도를 증가시킬 수 있다. The electrode assembly according to the present invention includes an electrode stack having a first electrode interposed between two separators, a plurality of second electrodes attached to each of both sides of the electrode stack, and spaced apart from each other, and comprising an electrode stack As the region where the second electrode is not attached is folded, the battery manufacturing method can be simplified, various battery shapes can be easily implemented, and the safety and energy density of the battery can be increased.

도 1은 종래의 전극 조립체 중에서 스택 & 폴딩형 전극 조립체를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 전극 조립체를 도시하는 단면도이다.
도 3은 폴딩이 완료된 상태에서 도 2의 전극 조립체를 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 전극 조립체를 도시하는 단면도이다.
도 5는 폴딩이 완료된 상태에서 도 4의 전극 조립체를 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 전극 조립체를 도시하는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a stacked & folded electrode assembly of a conventional electrode assembly.
2 is a cross-sectional view showing an electrode assembly according to Embodiment 1 of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the electrode assembly of FIG. 2 in the folded state.
4 is a cross-sectional view showing an electrode assembly according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the electrode assembly of FIG. 4 in the folded state. FIG.
6 is a sectional view showing an electrode assembly according to Embodiment 3 of the present invention.

이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited or limited by the following examples.

실시예Example 1 One

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 전극 조립체를 도시하는 단면도이다. 도 3은 폴딩이 완료된 상태에서 도 2의 전극 조립체를 도시하는 단면도이다2 is a cross-sectional view showing an electrode assembly according to Embodiment 1 of the present invention. 3 is a cross-sectional view of the electrode assembly of FIG. 2 in the folded state.

이하에서는 도 2 및 3을 참조하여 본 발명의 실시예 1에 따른 전극 조립체에 대해 설명한다.Hereinafter, an electrode assembly according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

먼저 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 전극 조립체(100)는 분리막(113)과 제1 전극(111)의 적층체인 전극 적층체(110)와 전극 적층체(110)의 양면에 부착되는 복수 개의 제2 전극(115)을 포함한다. 본 발명의 실시예 1에 따른 전극 조립체(100)에서는 편의상 제1 전극(111)이 음극, 제2 전극(115)이 양극일 수 있다. First, referring to FIG. 2, the electrode assembly 100 according to the first exemplary embodiment of the present invention may have both surfaces of the electrode stack 110 and the electrode stack 110, which are a stack of the separator 113 and the first electrode 111. It includes a plurality of second electrodes 115 attached to. In the electrode assembly 100 according to the first embodiment of the present invention, for convenience, the first electrode 111 may be a cathode, and the second electrode 115 may be an anode.

전극 적층체(110)는 두 개의 시트형의 분리막(113) 사이에 제1 전극(111)이 개재되어 형성된다. 이때 제1 전극(111)은 복수 개가 시트형의 분리막(113) 사이에서 길이 방향(X)으로 서로 간격을 두고 배치될 수 있다. The electrode stack 110 is formed by interposing a first electrode 111 between two sheet-shaped separators 113. In this case, a plurality of first electrodes 111 may be disposed at intervals between the sheet-shaped separators 113 in the longitudinal direction (X).

제2 전극(115)은 전극 적층체(110)의 일면(117) 또는 그 반대 편 면인 타면(119)에 부착될 수 있다. 그리고 제2 전극(115)은 각각의 면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 전극 적층체(110)의 일면(117)에 부착된 제2 전극(115)끼리 상호 이격되어 배치될 수 있으며, 또한 전극 적층체(110)의 타면(119)에 부착된 제2 전극(115)끼리 상호 이격되어 배치될 수 있다. The second electrode 115 may be attached to one surface 117 of the electrode stack 110 or the other surface 119 opposite thereto. In addition, the second electrodes 115 may be spaced apart from each other on their respective surfaces. That is, the second electrodes 115 attached to the one surface 117 of the electrode stack 110 may be disposed to be spaced apart from each other, and the second electrode attached to the other surface 119 of the electrode stack 110 ( 115) may be spaced apart from each other.

시트형의 분리막(113), 제1 전극(111), 및 제2 전극(115)은 서로 접합되어 있을 수 있다. 이와 같은 접합은 본드 물질을 이용하여 접착하는 방식일 수도 있고, 또는 열과 압력에 의해 접합되는 방식일 수도 있다. 일례로 라미네이션에 의한 접합일 수 있다. 전극(111, 115)이 분리막(113)에 부착되는 경우 견고한 전극 조립체(100)가 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 분리막(113) 수축이 방지되어 전지의 안전성이 더욱 향상될 수 있다. The sheet-shaped separator 113, the first electrode 111, and the second electrode 115 may be bonded to each other. Such bonding may be a method of bonding using a bond material, or may be a method of bonding by heat and pressure. For example, it may be a junction by lamination. When the electrodes 111 and 115 are attached to the separator 113, not only the rigid electrode assembly 100 may be formed, but also the contraction of the separator 113 may be prevented, thereby further improving the safety of the battery.

전극 적층체(110)에 제2 전극(115)이 부착되어 있는 상태에서 전극 적층체(110)는 제2 전극(115)이 부착되지 않는 영역이 폴딩(folding)된다. 즉, 전극 적층체(110)는 폴딩되는 부분인 폴딩부를 복수 개 구비하고, 폴딩부에서 폴딩됨에 따라 전극 조립체(100)가 형성될 수 있다.In a state where the second electrode 115 is attached to the electrode stack 110, an area where the second electrode 115 is not attached is folded in the electrode stack 110. That is, the electrode stack 110 may include a plurality of folding parts that are folding portions, and the electrode assembly 100 may be formed as the electrode stack 110 is folded in the folding parts.

구체적으로, 전극 적층체(110)는 전극 적층체(110)의 타면(119)에 부착된 제2 전극(115)과 전극 적층체(110)의 일면(117)에 부착된 제2 전극(115)의 사이 영역에서 제1 폴딩부(121)를 구비하고, 또한 전극 적층체(110)의 일면(117)에 부착된 제2 전극(115)과 전극 적층체(110)의 타면(119)에 부착된 제2 전극(115)의 사이 영역에서 제2 폴딩부(123)를 구비하며, 제1 폴딩부(121)와 제2 폴딩부(123)는 서로 인접하게 위치할 수 있다. Specifically, the electrode stack 110 may include a second electrode 115 attached to the other surface 119 of the electrode stack 110 and a second electrode 115 attached to one surface 117 of the electrode stack 110. In the region between the second electrode 115 and the other surface 119 of the electrode stack 110 and having the first folding portion 121 and attached to one surface 117 of the electrode stack 110. The second folding part 123 may be provided in an area between the attached second electrodes 115, and the first folding part 121 and the second folding part 123 may be adjacent to each other.

그리고 제1 폴딩부(121)와 제2 폴딩부(123)는 서로 반대 방향으로 폴딩될 수 있다. 즉, 제1 폴딩부(121)는 일방향(L)으로 폴딩되고, 제2 폴딩부(123)는 타방향(R)으로 폴딩될 수 있다. 이와 같이 폴딩될 때 본 발명의 실시예 1에 따른 전극 조립체(100)는 지그재그 방식으로 폴딩될 수 있다. In addition, the first folding part 121 and the second folding part 123 may be folded in opposite directions. That is, the first folding part 121 may be folded in one direction (L), and the second folding part 123 may be folded in the other direction (R). When folded as described above, the electrode assembly 100 according to Embodiment 1 of the present invention may be folded in a zigzag manner.

이와 같이 폴딩 된 결과의 전극 조립체(100) 모습이 도 3에서 도시되고 있다. 이와 같이 만들어진 전극 조립체(100)는 개별적인 바이셀들을 따로 만드는 공정이 필요가 없으므로 종래의 스택 & 폴딩형의 전극 조립체(1)보다 더욱 단순하고 간단한 방식으로 전극 조립체(100)를 제조할 수 있으며 그에 따라 제조 비용 및 시간을 현저히 단축시킬 수 있다. The electrode assembly 100 is shown in FIG. 3 as a result of the folding. Since the electrode assembly 100 made as described above does not require a process of making individual bicells separately, the electrode assembly 100 can be manufactured in a simpler and simpler manner than the conventional stack & folding type electrode assembly 1. As a result, manufacturing costs and time can be significantly reduced.

또한, 종래의 스택 & 폴딩형의 전극 조립체(1)에서와 같은 갭 공간(G)을 제거할 수 있으므로, 불필요한 공간을 제거하여 전지의 크기를 최소화 할 수 있고 그에 따라 전지의 에너지 밀도를 증가시킬 수 있다. In addition, since the gap space G as in the conventional stack & foldable electrode assembly 1 can be eliminated, unnecessary space can be eliminated to minimize the size of the battery and thus increase the energy density of the battery. Can be.

실시예Example 2 2

도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 전극 조립체를 도시하는 단면도이다. 도 5는 폴딩이 완료된 상태에서 도 4의 전극 조립체를 도시하는 단면도이다. 4 is a cross-sectional view showing an electrode assembly according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view of the electrode assembly of FIG. 4 in the folded state. FIG.

본 발명의 실시예 2에 따른 전극 조립체는 전술한 실시예 1에 따른 전극 조립체와 유사한 구성을 가진다. 다만, 실시예 2는 제1 전극이 연속적으로 형성된다는 점에서 실시예 1과 차이가 있다. The electrode assembly according to the second embodiment of the present invention has a configuration similar to the electrode assembly according to the first embodiment described above. However, the second embodiment differs from the first embodiment in that the first electrode is continuously formed.

참고로 전술한 구성과 동일한 (또는 상당한) 부분에 대해서는 동일한 (또는 상당한) 도면 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.For reference, the same (or substantial) reference numerals will be given to the same (or substantial) parts as those described above, and detailed description thereof will be omitted.

이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예 2에 따른 전극 조립체에 대해 설명한다. Hereinafter, an electrode assembly according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

먼저 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 전극 조립체(200)는 분리막(213)과 제1 전극(211)의 적층체인 전극 적층체(210)와 전극 적층체(210)의 양면에 부착되는 복수 개의 제2 전극(215)을 포함한다. First, referring to FIG. 4, the electrode assembly 200 according to the second exemplary embodiment of the present invention has both surfaces of the electrode stack 210 and the electrode stack 210, which are a stack of the separator 213 and the first electrode 211. It includes a plurality of second electrodes 215 attached to.

본 발명의 실시예 2에 따른 전극 조립체(200)에서는 제1 전극(211)이 연속적으로 형성된다. 제1 전극(211)은 길이 방향(X)으로 연속적으로 형성된 시트형의 형상을 가질 수 있다. 그리고 제1 전극(211)은 두 개의 시트형의 분리막(113) 사이에 개재된 상태로 배치될 수 있다. 본 실시예 2에서 제1 전극(211)은 음극이고, 제2 전극(215)은 양극일 수 있다. In the electrode assembly 200 according to the second embodiment of the present invention, the first electrode 211 is continuously formed. The first electrode 211 may have a sheet-like shape continuously formed in the longitudinal direction X. The first electrode 211 may be disposed between two sheet separators 113. In the second embodiment, the first electrode 211 may be a cathode and the second electrode 215 may be an anode.

제2 전극(215)은 전극 적층체(210)의 일면(217)과 타면(219)에 부착될 수 있다. 전극 적층체(210)의 일면(217)에 부착되는 제2 전극(215)과 전극 적층체(210)의 타면(219)에 부착되는 제2 전극(215)은 서로 엇갈리도록 배치될 수 있다. The second electrode 215 may be attached to one surface 217 and the other surface 219 of the electrode stack 210. The second electrode 215 attached to one surface 217 of the electrode stack 210 and the second electrode 215 attached to the other surface 219 of the electrode stack 210 may be alternately disposed.

전극 적층체(210)의 일면(217)에 부착되는 제2 전극(215)과 전극 적층체(210)의 타면(219)에 부착되는 제2 전극(215) 사이의 부분인 폴딩부에서 폴딩되어 전극 조립체(200)가 형성될 수 있다.It is folded in a folding part that is a portion between the second electrode 215 attached to one surface 217 of the electrode stack 210 and the second electrode 215 attached to the other surface 219 of the electrode stack 210. The electrode assembly 200 may be formed.

실시예 1에서와 마찬가지로 제1 폴딩부(221)와 이에 인접하는 제2 폴딩부(223)는 서로 반대 방향으로 폴딩될 수 있다. As in the first embodiment, the first folding part 221 and the second folding part 223 adjacent thereto may be folded in opposite directions.

폴딩이 완료된 상태의 전극 조립체(200)가 도 5에서 도시되고 있다. 도 5를 참조하면, 제2 전극(215)은 모두 동일한 크기(L)를 가질 수 있다. 그리고 전극 적층체(210)는 양극인 제2 전극(215)의 크기(L)를 기준으로 지그재그로 폴딩될 수 있다. 음극인 제1 전극(211)이 연속된 형태를 가지므로 양극인 제2 전극(215)의 크기에 딱 맞도록 하여 폴딩될 수 있는 것이다. The electrode assembly 200 in the folded state is shown in FIG. 5. Referring to FIG. 5, all of the second electrodes 215 may have the same size (L). The electrode stack 210 may be folded in a zigzag fashion based on the size L of the second electrode 215, which is an anode. Since the first electrode 211, which is the cathode, has a continuous shape, the first electrode 211 may be folded to fit the size of the second electrode 215, which is the anode.

음극인 제1 전극(211)이 연속적이지 않은 도 2, 도 3과 비교할 때, 양극인 제2 전극(215)의 크기를 기준으로 폴딩되는 실시예 2의 경우 전지의 에너지 밀도가 더욱 향상될 수 있다. Compared to FIGS. 2 and 3 in which the first electrode 211, which is a cathode, is not continuous, the energy density of the battery may be further improved in the case of Embodiment 2 in which the cathode is folded based on the size of the second electrode 215, which is a cathode. have.

도 2 및 도 3을 참조하면, 양극에서 나오는 리튬 이온을 수용하기 위해 통상 음극의 크기가 양극의 크기보다 더 크게 형성되는데, 이러한 경우 크기가 더 큰 음극의 크기를 기준으로 전극 적층체(110)의 폴딩이 이루어진다. 이 경우 폴딩이 완료된 전극 조립체(100)에는 양극과 음극의 크기 차이로 인한 잉여 공간(S)이 발생한다(도 3 참조). 2 and 3, the size of the negative electrode is generally larger than that of the positive electrode in order to receive lithium ions from the positive electrode. In this case, the electrode stack 110 is based on the size of the larger negative electrode. Folding is done. In this case, the excess space (S) due to the difference between the size of the positive electrode and the negative electrode is generated in the electrode assembly 100 is completed folding (see Figure 3).

그런데 본 실시예 2의 경우처럼 연속된 음극을 포함하는 전극 적층체(210)가 양극을 기준으로(즉, 제2 전극(215)의 크기를 기준으로) 폴딩이 이루어질 경우 상기와 같은 잉여 공간(S)의 발생을 막을 수 있다. 그에 따라 전지의 에너지 밀도를 현저히 향상시킬 수 있다. 즉, 제1 전극(211)과 제2 전극(210) 사이에 잉여 공간이 발생되는 것을 방지하도록, 전극 적층체(210)는 제2 전극(215)의 크기를 기준으로 폴딩되되, 제2 전극(215)의 단부와 전극 적층체(210) 사이가 밀착되도록 폴딩된다.However, when the electrode stack 210 including the continuous cathodes is folded based on the anode (that is, based on the size of the second electrode 215) as in the case of the second embodiment, the excess space as described above ( The occurrence of S) can be prevented. Thereby, the energy density of a battery can be improved significantly. That is, the electrode stack 210 may be folded based on the size of the second electrode 215 to prevent the excess space between the first electrode 211 and the second electrode 210 from occurring. The end of 215 and the electrode stack 210 are folded in close contact.

실시예Example 3 3

도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 전극 조립체를 도시하는 단면도이다. 6 is a sectional view showing an electrode assembly according to Embodiment 3 of the present invention.

본 발명의 실시예 3에 따른 전극 조립체는 전술한 실시예 2에 따른 전극 조립체와 유사한 구성을 가진다. 다만, 실시예 3은 복수 개의 제2 전극의 크기가 서로 다르다는 점에서 실시예 2와 차이가 있다. The electrode assembly according to Embodiment 3 of the present invention has a configuration similar to that of the electrode assembly according to Embodiment 2 described above. However, the third embodiment is different from the second embodiment in that the sizes of the plurality of second electrodes are different from each other.

참고로 전술한 구성과 동일한 (또는 상당한) 부분에 대해서는 동일한 (또는 상당한) 도면 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.For reference, the same (or substantial) reference numerals will be given to the same (or substantial) parts as those described above, and detailed description thereof will be omitted.

이하에서는 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예 3에 따른 전극 조립체에 대해 설명한다. Hereinafter, an electrode assembly according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. 6.

본 발명의 실시예 3에 따른 전극 조립체(300)에서는 전극 적층체(310)의 일면에 부착되는 제2 전극(315)과 전극 적층체(310)의 타면에 부착되는 제2 전극(315)의 크기가 서로 다르다. In the electrode assembly 300 according to the third embodiment of the present invention, the second electrode 315 attached to one surface of the electrode stack 310 and the second electrode 315 attached to the other surface of the electrode stack 310 are formed. Different sizes

그렇지만 실시예 2에서와 같은 방식으로 전극 적층체(310)가 각각의 제2 전극(315)의 크기를 기준으로 폴딩될 수 있다. 본 실시예 3에서 제1 전극(311)은 음극, 제2 전극(315)은 양극일 수 있다. However, in the same manner as in the second embodiment, the electrode stack 310 may be folded based on the size of each second electrode 315. In the third embodiment, the first electrode 311 may be a cathode and the second electrode 315 may be an anode.

이러한 방식으로 폴딩이 완료된 상태의 전극 조립체(300)의 모습이 도 6에서 도시되고 있다. 크기가 단계적으로 작아지는 제2 전극(315)의 크기를 기준으로 폴딩이 이루어지므로, 도 6에서 도시되는 바와 같이 계단식으로 단차진 형태의 전극 조립체(300)가 형성될 수 있다. 또한, 제1 전극(311)인 음극은 제2 전극(315)인 양극의 단부에 도달하기 전에 폴딩되는 부분을 포함한다.In this manner, the appearance of the electrode assembly 300 in a state in which folding is completed is shown in FIG. 6. Since folding is performed based on the size of the second electrode 315 which is gradually reduced in size, as shown in FIG. 6, a stepped electrode assembly 300 may be formed stepwise. In addition, the cathode, which is the first electrode 311, includes a portion that is folded before reaching the end of the anode, which is the second electrode 315.

이러한 형태의 전극 조립체(300)는 다양한 모양의 자유 형상을 가지는 전지를 만들기에 현저히 유리할 수 있다. This type of electrode assembly 300 may be significantly advantageous for making batteries having various shapes of free shapes.

일례로 계단식의 이차 전지를 만드는 경우를 예로 들면, 전극 조립체를 폴딩하는 과정에서 분리막(313)을 자를 필요가 전혀 없을 수 있다. 즉, 분리막 절단 없이 우선 원하는 형상대로 전극 조립체(300)의 모양을 구현할 수 있다. 폴딩이 모두 끝나고 분리막(313) 끝부분을 한번만 커팅 해주면 될 수 있다. 이렇듯 다양한 형상의 전지를 매우 쉽고 편리하게 제작할 수 있다. For example, in the case of making a stepped secondary battery, it may be unnecessary to cut the separator 313 in the process of folding the electrode assembly. That is, first, the shape of the electrode assembly 300 may be implemented in a desired shape without cutting the separator. After the folding is finished, the end of the separator 313 may be cut only once. As described above, batteries of various shapes can be manufactured very easily and conveniently.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical concept of the present invention and the following will be described by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations are possible without departing from the scope of the appended claims.

1: 스택 & 폴딩형 전극 조립체
10: 바이셀
11: 음극
13: 분리막
15: 양극
20: 분리막
100, 200, 300: 전극 조립체
110, 210, 310: 전극 적층체
111, 211, 311: 제1 전극
113, 213, 313: 분리막
115, 215, 315: 제2 전극
117: 일면
119: 타면
121, 221: 제1 폴딩부
123, 223: 제2 폴딩부
G: 갭 공간1: Stacked & Foldable Electrode Assembly
10: bicell
11: cathode
13: separator
15: anode
20: separator
100, 200, 300: electrode assembly
110, 210, 310: electrode stack
111, 211, and 311: first electrode
113, 213, 313: separator
115, 215, 315: second electrode
117: one side
119: ride
121, 221: first folding part
123 and 223: second folding part
G: gap space

Claims (6)

두 개의 분리막 사이에 제1 전극이 개재되어 형성되는 전극 적층체;
상기 전극 적층체의 양면 각각에 부착되며, 상호 이격되는 복수 개의 제2 전극; 을 포함하고,
상기 전극 적층체는 상기 제2 전극이 부착되지 않는 영역이 폴딩(folding)되고,
상기 전극 적층체는 폴딩되는 부분인 폴딩부를 복수 개 구비하고, 상기 폴딩부는 인접한 폴딩부와 서로 반대 방향으로 폴딩되며,
상기 제1 전극은 음극으로 이루어져 연속적으로 형성되며,
상기 제2 전극은 양극으로 이루어지되, 상기 전극 적층체의 일면에 부착되는 제2 전극과 상기 전극 적층체의 타면에 부착되는 제2 전극은 서로 엇갈리도록 배치되고,
상기 전극 적층체의 일면에 부착되는 제2 전극과 상기 전극 적층체의 타면에 부착되는 제2 전극은 서로 다른 크기를 가지고,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 잉여 공간이 발생되는 것을 방지하도록, 상기 전극 적층체는 상기 제2 전극의 크기를 기준으로 폴딩되되, 상기 제2 전극의 단부와 상기 전극 적층체 사이가 밀착되도록 폴딩되며,
연속된 형태를 가지는 상기 제1 전극은 단차진 형상을 가지고,
상기 제1 전극인 음극은 상기 제2 전극인 양극의 단부에 도달하기 전에 폴딩되는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.An electrode stack formed by interposing a first electrode between two separators;
A plurality of second electrodes attached to each of both surfaces of the electrode stack and spaced apart from each other; Including,
The electrode stack is folded in an area where the second electrode is not attached,
The electrode stack includes a plurality of folding parts, which are folding parts, and the folding parts are folded in opposite directions to adjacent folding parts.
The first electrode is formed continuously by the cathode,
The second electrode is made of an anode, the second electrode attached to one surface of the electrode stack and the second electrode attached to the other surface of the electrode stack are arranged to be staggered with each other,
The second electrode attached to one surface of the electrode stack and the second electrode attached to the other surface of the electrode stack have different sizes,
The electrode stack is folded based on the size of the second electrode to prevent the excess space between the first electrode and the second electrode from being generated, and between the end of the second electrode and the electrode stack. Folds tightly,
The first electrode having a continuous shape has a stepped shape,
The cathode, which is the first electrode, includes a portion that is folded before reaching the end of the anode, which is the second electrode. Electrode assembly, characterized in that. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 분리막, 상기 제1 전극, 및 상기 제2 전극은 열과 압력에 의해 접합되는 것을 특징으로 하는 전극 조립체.The method according to claim 1,
And the separator, the first electrode, and the second electrode are joined by heat and pressure. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220052261A (en) * 2020-10-20 2022-04-27 선전 지선 인텔리전트 테크놀러지, 코.,엘티디 Lamination device method and laminated structure

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HUE062872T2 (en) * 2018-04-20 2023-12-28 Bosch Gmbh Robert Method for manufacturing an electrode assembly for a battery cell and battery cell
KR20210112193A (en) 2020-03-04 2021-09-14 주식회사 엘지에너지솔루션 The Electrode Assembly And The Method For Manufacturing Thereof
KR20230023348A (en) 2021-08-10 2023-02-17 주식회사 엘지에너지솔루션 Electrode assembly
WO2023087067A1 (en) * 2021-11-19 2023-05-25 Graphene Manufacturing Group Ltd Improved battery

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0917441A (en) * 1995-06-27 1997-01-17 Sanyo Electric Co Ltd Square battery having folded electrode plate therein
KR100515572B1 (en) * 2000-02-08 2005-09-20 주식회사 엘지화학 Stacked electrochemical cell and method for preparing the same
KR101387137B1 (en) * 2012-04-04 2014-04-24 한화케미칼 주식회사 Electrode assembly and rechargeable battery with the same
KR20130131843A (en) * 2012-05-25 2013-12-04 주식회사 엘지화학 Novel electrode separator assembly for secondary battery and method manufacturing the same
KR20130135017A (en) * 2012-05-31 2013-12-10 주식회사 엘지화학 A stepwise electrode assembly, and battery cell, battery pack and device comprising the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220052261A (en) * 2020-10-20 2022-04-27 선전 지선 인텔리전트 테크놀러지, 코.,엘티디 Lamination device method and laminated structure
EP3989319A1 (en) * 2020-10-20 2022-04-27 Shenzhen Geesun Intelligent Technology Co., Ltd. Laminating equipment, method and laminated structure
KR102612654B1 (en) * 2020-10-20 2023-12-11 선전 지선 인텔리전트 테크놀러지, 코.,엘티디 Lamination device method and laminated structure

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