KR102112227B1 - 전극용 집전체 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체는, 고분자 필름; 상기 고분자 필름의 적어도 하나의 표면에 마련되는 적어도 하나의 금속편; 상기 고분자 필름 및 상기 금속편의 표면에 마련되는 도전재; 및 상기 금속편에 접합 또는 연결되는 리드탭;을 포함할 수 있다.

Description

전극용 집전체{CURRENT COLLECTOR FOR ELECTRODES}
본 발명은 전극용 집전체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속 포일(foil)을 사용하지 않고 전극의 무게를 줄일 수 있으며 전극조립체의 두께를 줄일 수 있는 전극용 집전체에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 작동전위를 나타내고, 자가방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 있다.
리튬금속 이차전지는 최초로 상용화된 이차전지로서, 리튬 금속을 음극으로 사용한다. 그러나, 리튬 금속 이차전지는 리튬금속 음극의 표면에 형성되는 리튬 수지상에 의해 셀의 부피팽창, 용량 및 에너지 밀도의 점진적인 감소, 수지상 지속 성장에 따른 단락발생, 사이클 수명 감소와 셀 안정성 문제(폭발 및 발화)가 있어 상용화된지 불과 몇 년만에 생산이 중단되었다. 이에, 리튬 금속 대신에 보다 안정하고 격자나 빈 공간 내에 리튬을 이온상태로 안정하게 저장할 수 있는 탄소계 음극이 사용되었으며, 상기 탄소계 음극 사용으로 인해 본격적인 리튬 이차전지의 상용화 및 보급이 진행되었다.
현재까지 리튬 이차전지는 탄소계 또는 비탄소계 음극 소재들이 주류를 이루고 있으며, 대부분의 음극재 개발은 탄소계(흑연, 하드카본, 소프트 카본 등)와 비탄소계(실리콘, 주석, 티타늄 산화물 등) 소재에 집중되어 있다.
한편, 최근에는 휴대용 전자기기 및 정보 통신 기기가 소형화됨에 따라 이들을 구동하기 위한 초소형 전원 시스템으로서 리튬 이차전지의 이용이 크게 기대되고 있다.
더욱이, 최근에는 유연성(Flexibility), 저가격, 제작 용이성 등의 장점을 이용한 고분자계 전자기기 및 소자의 개발 및 연구가 활발하게 진행되고 있다. 따라서 소형화된 기기에 사용하기 위해서는 리튬 이차전지의 에너지 밀도 또는 성능은 유지하면서도 전지의 두께 또는 무게를 줄일 필요가 있다.
또한, 리튬 이차전지의 두께 또는 무게를 줄이더라도 내부 단락 발생시 전류 패스를 차단 또는 파괴함으로써 리튬 이차전지의 안전성을 높일 수 있어야 한다.
본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명을 제안하게 되었다.
한국공개특허공보 제10-2018-0037898호(2018.04.13.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 금속 포일로 된 집전체와 비교하여 두께를 줄일 수 있는 전극용 집전체를 제공한다.
또한, 본 발명은 금속 포일로 된 집전체 보다 무게를 줄일 수 있는 전극용 집전체를 제공한다.
또한, 본 발명은 금속 포일로 된 집전체의 저항 보다 큰 저항값을 가지기 때문에 내부 단락 발생시 단락 전류를 저하시킬 수 있는 전극용 집전체를 제공한다.
상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체는, 고분자 필름; 상기 고분자 필름의 적어도 하나의 표면에 마련되는 적어도 하나의 금속편; 상기 고분자 필름 및 상기 금속편의 표면에 마련되는 도전재; 및 상기 금속편에 접합 또는 연결되는 리드탭;을 포함할 수 있다.
상기 금속편은 박막, 포일, 메쉬, 와이어 또는 파이버의 형태로 마련될 수 있다.
상기 금속편은 상기 리드탭의 용접 위치를 확보하거나 상기 고분자 필름의 길이가 긴 경우 전도성을 확보하는 전기 패스의 역할을 하도록 형성될 수 있다.
상기 고분자 필름과 마주하는 상기 금속편의 일면에는 크로메이트 처리를 포함한 표면 처리가 형성될 수 있다.
상기 고분자 필름과 마주하는 상기 금속편의 일면에는 접착층이 형성될 수 있다.
상기 고분자 필름의 표면에는 상기 도전재와의 접착력 또는 결착력을 높이기 위한 표면 처리가 형성될 수 있다.
상기 도전재는 금속 또는 도전성 물질로 마련되며 상기 고분자 필름의 표면에 도금 또는 코팅된 상태로 형성될 수 있다.
상기 도전재는 전극용 집전체의 한계 전류 또는 최대 전류를 조절하거나 낮추도록 형성될 수 있다.
상기 리드탭은 상기 금속편에 용접되어 상기 금속편 및 상기 도전재와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 금속편 및 상기 도전재는 상기 고분자 필름의 양면에 마련되며, 상기 고분자 필름의 양면에 마련된 상기 금속편은 동일한 위치에 형성될 수 있다.
상기 고분자 필름의 양면에 마련된 상기 금속편 중 어느 하나에 상기 리드탭을 용접할 때, 상기 고분자 필름이 녹음으로써 상기 고분자 필름의 양면에 마련된 상기 금속편이 서로 연결되어 상기 리드탭이 상기 고분자 필름의 양면에 마련된 상기 도전재와 동시에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 고분자 필름에는 상기 리드탭을 덮는 탭 커버부재가 마련되고, 상기 탭 커버부재는 상기 도전재, 상기 금속편 및 상기 리드탭과 접촉하도록 형성될 수 있다.
상기 탭 커버부재는 전도성 재질을 포함하여 상기 금속편과 상기 도전재를 전기적으로 연결하거나 상기 금속편과 상기 도전재 사이의 전도성을 강화하도록 형성될 수 있다.
상기 탭 커버부재는 상기 전도성 재질로 형성되는 제1 레이어 및 상기 제1 레이어의 상면에 마련되며 비전도성 재질로 형성되는 제2 레이어를 포함하며, 상기 제1 레이어는 상기 도전재, 상기 금속편 및 상기 리드탭과 접촉하도록 마련될 수 있다.
상기 탭 커버부재는, 상기 리드탭과 마주보는 상기 고분자 필름의 일면에 마련된 상기 금속편 및 상기 도전재를 덮도록 마련되어 상기 금속편과 상기 도전재를 전기적으로 연결하거나 상기 금속편과 상기 도전재 사이의 전도성을 강화하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 전극용 집전체는 금속 포일 대신 부도체로 된 고분자 필름을 이용하기 때문에 집전체 및 전지의 무게를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전극용 집전체는 금속 포일을 사용하는 대신 고분자 필름의 표면에 도전재를 코팅 또는 도금층을 형성하기 때문에 금속 포일로 된 집전체 보다 두께를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전극용 집전체는 금속 포일로 된 집전체의 저항 보다 큰 저항값을 가지며 또한 고분자 필름의 손상에 의해 전류 흐름이 방해를 받을 수 있기 때문에 내부 단락 발생시 단락 전류를 저하시킬 수 있고 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체의 고분자 필름 및 금속편을 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체의 형성 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체의 표면 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전극용 집전체를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6에 따른 전극용 집전체의 리드탭 및 탭 커버부재를 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 6에 따른 전극용 집전체를 포함하는 전극 조립체를 보여주는 분해 사시도이다.
도 9는 도 6에 따른 전극용 집전체를 포함하는 전극 조립체를 보여주는 투시 사시도이다.
도 10은 도 9에 따른 전극 조립체를 말아서 감은 형태를 보여주는 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 전극용 집전체의 결착력 시험 결과를 보여주는 사진이다.
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 전극용 집전체를 포함하는 리튬 이차전지의 성능을 실험한 그래프이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체의 고분자 필름 및 금속편을 도시한 사시도, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체의 형성 과정을 설명하기 위한 단면도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체의 표면 처리를 설명하기 위한 도면, 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전극용 집전체를 도시한 사시도, 도 7은 도 6에 따른 전극용 집전체의 리드탭 및 탭 커버부재를 보여주는 단면도, 도 8은 도 6에 따른 전극용 집전체를 포함하는 전극 조립체를 보여주는 분해 사시도, 도 9는 도 6에 따른 전극용 집전체를 포함하는 전극 조립체를 보여주는 투시 사시도, 도 10은 도 9에 따른 전극 조립체를 말아서 감은 형태를 보여주는 사시도, 도 11은 본 발명에 따른 전극용 집전체의 결착력 시험 결과를 보여주는 사진, 도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 전극용 집전체를 포함하는 리튬 이차전지의 성능을 실험한 그래프이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체(CURRENT COLLECTOR FOR ELECTRODES, 100)는, 금속 포일로 된 집전체의 저항 보다 큰 저항값을 가지기 때문에 집전체를 흐르는 전류의 한계 전류값을 조정할 수 있고, 또한 고분자 필름의 손상에 의해 전류 흐림이 방해를 받을 수 있기 때문에 이차전지의 내부 단락 발생시 단락 전류를 저하시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 전극용 집전체(100)를 구비한 리튬이차전지(Lithium Secondary Battery)는 Max Current Limited Battery (MCLB)의 성격 또는 개념을 가질 수 있다. 이하에서는, MCLB의 구현을 가능하게 하는 본 발명에 따른 전극용 집전체에 대해서 설명한다.
본 발명에 따른 전극용 집전체(100)는 기존 전지의 집전체 즉, 금속 포일(metal foil)로 형성된 집전체의 저항 보다 높은 저항값을 가지기 때문에 한계 전류를 조정할 수 있을 뿐만 아니라 내부 단락시 전류 패스를 붕괴시킴으로써 단락 전류를 저하시킬 수 있다.
본 발명에 따른 전극용 집전체(100)는 금속 포일을 사용하지 않고 고분자 필름(101)을 기본 소재로 하고, 고분자 필름(101) 위에 얇은 두께의 금속을 도포하거나 코팅하는 것을 하나의 특징으로 한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체(100, current collector)는, 고분자 필름(101, polymer film); 상기 고분자 필름(101)의 적어도 하나의 표면에 마련되는 적어도 하나의 금속편(120, metal element); 상기 고분자 필름(101) 및 상기 금속편(120)의 표면에 마련되는 도전재(102); 및 상기 금속편(120)에 접합 또는 연결되는 리드탭(190, lead tab);을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 고분자 필름(101)은 일정한 길이는 가지도록 띠 모양으로 마련될 수 있다. 여기서, 고분자 필름(101)은 그 길이방향(즉, 상대적으로 긴 길이를 가지는 방향)을 따라 감김(rolling/winding)으로써 후술하는 전극조립체(10)를 형성할 수 있다.
고분자 필름(101)은 폴리에틸렌(PE: polyethylene), 폴리프로필렌(PP: polypropylene), 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: polyethylene terephthalate) 등의 부도체 재질로 마련되는 것이 바람직하다.
고분자 필름(101)은 50 μm 이하의 두께를 가지되, 1.4 μm 이상, 50 μm 이하의 두께를 가지는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체(100)는 기존의 금속 포일 집전체를 사용하는 경우 보다 전지의 두께 또는 무게를 줄일 수 있는데, 두께가 1.4 μm 이상, 50 μm 이하인 부도체의 고분자 필름(101)을 집전체(100)의 기본 구성으로 사용함으로써 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체(100)를 구비한 리튬이차전지의 전체적인 두께 또는 무게를 줄일 수 있다.
한편, 고분자 필름(101)은 300℃ 보다 낮은 온도에서 녹는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 리드탭(190)을 용접으로 고정하게 되는데, 고분자 필름(101)이 리드탭(190)의 용접 온도 보다 낮은 온도에서 녹지 않으면 리드탭(190)이 결합될 수 없다. 따라서, 고분자 필름(101)은 리드탭(190)을 용접하는 과정에서 녹을 수 있는 정도의 녹는점을 가져야 하며 300℃ 보다 낮은 녹는점을 가지는 것이 바람직하다.
도 1을 참조하면, 고분자 필름(101)의 표면에는 금속편(120)이 마련될 수 있다. 도 1에는 금속편(120)이 고분자 필름(101)의 폭 방향 (즉, 상대적으로 길이가 짧은 방향)을 따라 일단에 치우친 위치에 마련되어 있다.
금속편(120)은 고분자 필름(101)의 양 표면 중 어느 일면에만 마련되거나 양면에 모두 마련될 수 있다.
금속편(120)은 고분자 필름(101) 상에 리드탭(190)을 용접하는 위치를 확보하는 역할을 할 수 있다. 즉, 금속편(120)은 리드탭(190)의 연결부와 같은 역할을 할 수 있다.
또한, 금속편(120)은 집전체(100)의 전도성을 확보하는 역할을 할 수 있다. 만약, 고분자 필름(101)의 길이가 긴 경우에 전류가 고분자 필름(101)을 따라 흘러가야 하는데 고분자 필름(101)의 길이가 긴 경우에는 별도의 전류 패스(path)가 필요할 수도 있다. 이런 경우 즉, 고분자 필름(101)이 길게 형성된 경우에 금속편(120)은 전도성을 높이거나 전류 패스의 역할을 할 수 있다.
금속편(120)은 5 μm 이상의 두께를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 금속편(120)은 고분자 필름(101)의 일부분에만 마련되는 것으로 충분하다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 고분자 필름(101)의 모서리 쪽에 대략 정사각형 모양의 금속편(120a)이 마련되거나, 고분자 필름(101)의 폭 방향 일단 쪽에 좁은 띠 모양의 금속편(120b,120c)이 길게 마련될 수도 있다.
도 2에는 3개의 금속편(120a,120b,120c)이 고분자 필름(101)에 마련된 것이 도시되어 있는데, 고분자 필름(101)에 형성되는 금속편(120)의 개수 또는 위치 등에는 제한이 없다. 다만, 금속편(120)에 리드탭(190)이 용접되는 경우라면, 전극조립체의 형태를 고려하여 리드탭(190)이 용접되는 금속편(120)의 위치를 결정하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 금속편(120)은 5 μm 이상의 두께를 가지는 금속 박막 또는 금속 포일의 형태를 가지는 것이 바람직하지만, 반드시 이러한 형태에 국한되는 것은 아니다.
금속편(120)은 박막, 포일, 메쉬(mesh), 직조된 금속 와이어(wire) 또는 파이버(fiber)의 형태로 마련될 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 고분자 필름(101)의 폭 방향 하단에 마련된 금속편(120c)은 길이가 짧은 다수개의 와이어로 형성된 것이다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체(100)의 금속편(120)은 리드탭(190)의 용접 위치를 확보하거나 고분자 필름(101)의 길이가 긴 경우 전도성을 확보하는 전기 패스의 역할을 할 수 있다.
한편, 금속편(120)을 고분자 필름(101)의 표면에 부착하기 위해서, 고분자 필름(101)과 마주하거나 마주보는 금속편(120)의 일면에는 접착층(130, 도 3 참조)이 형성될 수 있다.
접착층(130)은 폴리아세트산비닐(PVA: Poly Vinyl Acetate), 폴리비닐알코올(PVA: Poly Vinyl Alcohol), 에틸렌아세트산비닐(EVA: Ethylene Vinyl Acetate), 아크릴레이트(Acrylate), Acid modified PP 등과 같이 접착 성분을 가지는 재질로 형성되며, 50 μm 보다 작은 두께를 가지는 것이 바람직하다. 여기서, 접착층(130)은 상기한 고분자와 더불어 2층 이상의 고분자 조합으로 형성될 수도 있다.
또한, 접착층(130)은 고분자(polymer) 재질로 형성된 고분자 층이 될 수도 있다. 여기서, 접착층(130) 또는 고분자 층은 금속편(120)의 전체 표면에 걸쳐 마련되거나 금속편(120)의 표면 중 일부에만 마련되어 고분자 필름(101)에 접합될 수 있다.
한편, 고분자 필름(101)과 마주하거나 마주보는 금속편(120)의 일면에는 크로메이트(chromate) 처리를 포함한 표면 처리가 형성될 수 있다. 금속편(120)의 표면에 표면처리를 필수적으로 해야 하는데, 금속편(120)을 고분자 필름(101)에 부착하기 전에 금속편(120)의 표면에 크롬 코팅(chromate 처리)을 하거나 Non-Cr 처리(Non 크로메이트 처리 또는 바인더 처리) 또는 동시 처리할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체(100)에 있어서, 금속편(120)과 EVA로 형성된 접착층(130)의 부착 상태를 시험한 사진이다. EVA 접착층(130)이 부착된 금속편(120)을 85℃의 전해액에 넣고 24시간 경과한 후, 금속편(120)과 접착층(130)의 접착 상태를 확인해 보았다. 사용한 전해액의 조성은 LiPF6 1.1M, EC / EMC : 1 / 2 (v/v%) + Additive 이다.
도 11의 (a)는 전해액을 85℃로 보관하기 전의 사진이고 (b)는 전해액을 85℃로 보관한 후의 상태이다. 도 11의 (b)를 보면, 85℃에서 보관하더라도 접착 상태가 유지됨을 알 수 있다. 도 11의 (c)는 구리(Cu) 금속편이 표면 처리된 경우에는 접착층(130)과의 접착 상태가 유지됨을 보여준다. 도 11의 (d)는 표면 처리되지 않은 구리 금속편의 경우에는 접착층(130)이 박리됨을 보여준다.
고분자 필름(101)에 금속편(120)이 마련된 부분의 두께는 금속편(120)을 포함해서 120 μm 이하가 되고, 금속편(120)을 제외한 부분 또는 금속편(120)이 없는 부분의 두께는 100 μm 이하인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체(100)는, 고분자 필름(101) 및/또는 금속편(120)의 표면에 마련되는 도전재(102, conductive material)를 포함할 수 있다.
도전재(102)는 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 등의 금속으로 마련되거나 또는 탄소나노튜브(CNT: Carbon Nano Tube), 그래핀(graphene) 등의 도전성 물질로 마련되며, 고분자 필름(101)의 표면에 도금 또는 코팅된 상태로 형성될 수 있다. 따라서 도전재(102)는 집전체(100)의 가장 외면을 형성하는 도전층(conductive layer)이라고 할 수도 있다.
상기 도전재(102)는 전극용 집전체(100)의 한계 전류 또는 최대 전류를 조절하거나 낮추도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 도전재(102)는 집전체(100)의 전도성(conductivity)을 제어하기 위해 고분자 필름(101)과 금속편(120)의 표면에 도금되거나 코팅되는 금속 또는 도전성 물질을 의미하며, 고분자 필름(101) 및/또는 금속편(120)의 표면에 도금 또는 코팅된 상태에 중점을 둘 경우에는 도전재(102)는 도전층이라고 할 수도 있다. 이하에서 도전재(102)는 도전층을 포함하는 개념임을 밝혀둔다.
고분자 필름(101) 및/또는 금속편(120)의 표면에 도금되거나 코팅되는 도전재(102)의 코팅량 또는 코팅 두께를 조절함으로써 집전체(100)를 흐르는 전류의 최대량을 제어 또는 낮출 수 있고, 이로 인해 리튬이차전지의 안전성을 높일 수 있고 단락시 전지의 안전성을 확보할 수 있다.
다시 말하면, 고분자 필름(101) 및/또는 금속편(120)의 표면에 형성된 도전재(102)의 두께 또는 양에 의해서 집전체(100)를 흐르는 한계 전류 또는 최대 전류가 조절될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체(100)의 도전재(102)에 의해서 리튬이차전지(Lithium Secondary Battery)의 Max Current Limited Battery (MCLB)의 성격 또는 개념이 구현될 수 있다. 또한, 물리적인 내부 단락 발생시 고분자 필름(101)이 녹을 수 있어서 급격한 전류의 발생을 방해할 수 있기 때문에 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
상기 도전재(102)는 다양한 방식에 의해 고분자 필름(101) 및/또는 금속편(120)의 표면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전재(102)가 금속인 경우에는 스퍼터링(sputtering), 증발코팅(evaporation coating), 또는 무전해도금에 의해서 고분자 필름(101) 및/또는 금속편(120)의 표면에 형성될 수 있다. 또한, 스퍼터링(sputtering), 증발코팅(evaporation coating), 무전해도금 또는 전해도금 중 2 이상에 의해서 도전재(102)가 도금 또는 코팅될 수도 있다.
도전재(102)가 도금 또는 코팅되는 양(무게) 또는 두께에 의해서 집전체(100)의 전도성을 제어하거나 전지의 안전성을 확보할 수 있기 때문에, 도금 또는 코팅할 때 도전재(102)의 두께 또는 무게를 제어 내지 조절할 수 있는 방식을 사용할 필요가 있다.
도전재(102)가 금속인 경우에, 도전재(102)의 도금 또는 코팅 두께 또는 무게 조절을 위해서 스퍼터링과 전해도금을 모두 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 스퍼터링을 이용해서 고분자 필름(101) 및/또는 금속편(120)의 표면에 도전재(102)를 얇게 도금 또는 코팅한 후에, 전해도금을 이용해서 그 위에 다시 도전재(102)를 형성하면서 도전재(102)의 도금 두께 또는 무게를 용이하게 제어하거나 조절하게 된다.
전해도금 방식에 비해서 스퍼터링 방식은 비용이 고가이기 때문에, 스퍼터링을 이용해서 얇게 도전재(102)를 도금한 후에 전해도금을 이용해서 도전재(102)를 도금하게 된다. 이와 같이 스퍼터링과 전해도금을 함께 이용하는 것이 경제성 측면에서도 유리하고 도전재(102)의 두께 또는 무게를 쉽게 조절할 수 있다는 장점이 있다.
고분자 필름(101) 및/또는 금속편(120)의 표면에 도금되거나 코팅되는 도전재(102)의 두께는 리드탭(190)과 전극(집전체)의 길이에 의해서 결정될 수 있다. 예를 들어, 전극(집전체)의 길이가 길어지면 도전재(102)의 도금 두께도 증가하는 것이 바람직하다.
도전재(102)는 고분자 필름(101)의 어느 일면에만 형성되거나 양면에 모두 형성될 수도 있다. 이때, 도전재(102)는 최소 단면 기준 0.5 μm, 최대 단면 기준 2 μm의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 고분자 필름(101)의 표면에 형성되는 도전재(102)는 고분자 필름(101)의 표면에 도금 또는 코팅되거나, 고분자 필름(101)의 표면에 형성된 도전재(102)가 고분자 필름(101)의 내부를 투과 또는 통과할 수도 있다. 예를 들어, 고분자 필름(101)이 다공성 재질로 형성된 경우, 고분자 필름(101)의 표면 중 어느 일면에 도금되거나 코팅된 도전재(102)는 고분자 필름(101)의 기공을 통해서 다른 표면까지 도달할 수 있다.
무전해 도금 방식을 이용하여 도전재(102)를 도금하거나 코팅하는 경우에 다공성인 고분자 필름(101)의 한 면에만 도전재(102)를 도금 또는 코팅해도 고분자 필름(101)의 내부로 도전재(102)가 스며들어 다른 면까지 도전재(102)가 도달하기 때문에 고분자 필름(101)의 어느 일면에만 도전재(102)를 도금 또는 코팅해도 고분자 필름(101)의 양면에서 전도성을 확보할 수 있다.
또한, 도전재(102)는 고분자 필름(101)에 금속편(120)이 부착된 후에 도금 또는 코팅되기 때문에 금속편(120)의 표면에도 도전재(102)가 도금 또는 코팅된다. 이때, 금속편(120)이 박막 금속 포일이거나 금속 메쉬 타입이고 고분자 필름(101)이 다공성 재질인 경우에는, 금속편(120)의 표면에 형성된 도전재(102)가 금속편(120)의 내부를 통과하여 고분자 필름(101)의 타면까지 도달할 수도 있다.
다만, 다공성 재질인 고분자 필름(101)의 기공을 없애야 하는 경우도 있는데, 이 경우에는 도전재(102)를 도금 또는 코팅하기 위해서 무전해 도금을 할 때 무전해 도금을 한 후에 고분자 필름(101)을 프레싱(pressing)하거나 열을 가하여 기공을 제거하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체(100)는 도전재(102)에 의해서 전류 흐름이 가능하기 때문에 고분자 필름(101)의 표면에 도전재(102)가 도금 또는 코팅된 상태가 잘 유지되어야 한다. 이를 위해서, 고분자 필름(101)의 표면 처리를 하여 도전재(102)와 고분자 필름(101)의 결착력을 높이는 것이 바람직하다.
도전재(102)와 고분자 필름(101) 간의 결착력이 좋지 않으면, 전해액이 주입된 상태에서 도전재(102)가 고분자 필름(101)의 표면에서 분리 또는 이탈될 수 있기 때문에 도전재(102)와 고분자 필름(101) 간의 결착력을 높이는 것이 중요하다.
고분자 필름(101)의 표면에는 도전재(102)와의 접착력 또는 결착력을 높이기 위한 표면 처리가 형성될 수 있다.
도전재(102)와 고분자 필름(101)의 결착력을 높이기 위해서 고분자 필름(101)의 표면에 코로나 처리를 하거나 Ni/Cr 처리를 하게 된다. 여기서, Ni/Cr 처리를 하는 경우, Ni 또는 Cr 또는 Ni/Cr 합금이 10 nm 이하로 고분자 필름(101)에 코팅되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 고분자 필름(101)의 표면에 도금되는 도전재(102)가 구리(Cu)인 경우에, 구리와 고분자 필름(101) 간의 결착력을 향상시키기 위해 Ni 또는 Cr 또는 Ni/Cr 합금을 고분자 필름(101)의 표면에 10 nm 이하의 두께로 코팅하고, Ni/Cr 처리된 표면 위에 구리를 도금함으로써, 도전재(102)인 구리와 고분자 필름(101) 간의 결착력을 높일 수 있다. 즉, 고분자 필름(101) 위에 Ni/Cr을 먼저 코팅한 후에 그 위에 구리를 코팅함으로써 도전재(102)인 구리와 고분자 필름(101) 간의 결착력을 높일 수 있다.
또한, 고분자 필름(101)의 표면에 도금된 도전재(102)인 구리의 표면에 크롬(Cr)을 10 nm 이하의 두께로 코팅함으로써 바인더의 결착력을 향상시킬 수도 있다.
도 5의 (a)는 도전재(102)가 알루미늄(Al)인 경우에 알루미늄의 표면 처리를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도전재(102)인 알루미늄의 내식성을 강화하기 위해서 알루미늄 위에 크롬(Cr)을 코팅하는 크로메이트 처리(L1)를 하고, 접착력을 향상시키기 위해 에폭시 타입의 Non-Cr을 코팅하는 처리(L2)를 크로메이트 처리(L1) 위에 할 수 있다. 여기서, Non-Cr 처리(L2)는 지르코늄(Zr)을 포함하는 화합물 층 또는 실리콘(Si)을 포함하는 화합물 층을 코팅하는 것이다. 크로메이트 처리(L1)와 Non-Cr 처리(L2)의 두께는 수 nm에서 수십 nm인 것이 바람직하다.
도 5의(b)는 도전재(102)가 니켈(Ni)인 경우에 니켈의 표면 처리를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도전재의 접착력을 향상하기 위해서 니켈의 표면에 폴리머 타입의 Non-Cr을 코팅하는 처리를 할 수 있다. 여기서, Non-Cr 코팅층은 폴리머(polymer)에 메탈(Metal)이 분산되어 있는 상태이다. Non-Cr 처리의 두께는 수 nm인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체(100)는 외부 기기와의 연결을 위한 리드탭(190)을 구비한다.
기존의 금속 포일 집전체는 금속 포일에 직접 리드탭을 용접할 수 있지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체(100)는 기존의 금속 포일에 대응하는 구성이 고분자 필름(101)이기 때문에 고분자 필름(101)에 직접 리드탭을 용접하는 것이 불가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체(100)는 금속편(120)을 고분자 필름(101)의 표면에 부착하고, 금속편(120)에 리드탭(190)을 용접함으로써 이러한 문제를 해결할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체(100)에 있어서, 리드탭(190)은 초음파 용접(ultrasonic welding), 레이저 용접(laser welding) 또는 스폿 용접(spot welding)에 의해서 금속편(120)에 용접될 수 있다.
리드탭(190)을 금속편(120)에 용접할 때, 용접열에 의해서 금속편(120)의 아래에 있는 고분자 필름(101)은 녹게 된다. 고분자 필름(101)이 녹기 때문에 리드탭(190)이 도전재(102)와 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 리드탭(190)은 금속편(120)에 용접되되 고분자 필름(101)이 녹아서 금속편(120) 및 도전재(102)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 금속편(120) 및 도전재(102)는 고분자 필름(101)의 양면에 마련되며, 고분자 필름(101)의 양면에 마련된 금속편(120)은 동일한 위치에 형성될 수 있다.
도 3의 (a)을 참조하면, 고분자 필름(101)의 상하 양면에 금속편(120)이 위치하는데, 동일 위치 내지 대칭이 되는 위치에 금속편(120)이 마련됨을 알 수 있다. 접착층(130)에 의해서 고분자 필름(101)의 상하 양면 동일 위치에 금속편(120)이 부착된 후에 고분자 필름(101)과 금속편(120)의 표면에 도전재(102)가 도금 또는 코팅된다. 이때, 도전재(102)는 고분자 필름(101)의 상하 양면에 모두 도금 또는 코팅되며, 고분자 필름(101)의 상하 양면에 마련된 금속편(120)의 표면에도 도전재(102)가 도금 또는 코팅된다.
도 3의 (b)를 참조하면, 고분자 필름(101)의 상하 양면에 마련된 금속편(120) 중 어느 하나의 금속편에 리드탭(190)이 연결된다. 리드탭(190)은 금속편(120)의 표면에 도전재(102)가 도포 또는 코팅된 상태에 금속편(120)에 연결된다.
도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 고분자 필름(101)의 양면에 마련된 금속편(120) 중 어느 하나의 금속편(120)에 리드탭(190)을 용접할 때, 고분자 필름(101)이 녹음으로써 고분자 필름(101)의 양면에 마련된 금속편(120)이 서로 연결되고, 그 결과 리드탭(190)이 고분자 필름(101)의 양면에 마련된 도전재(102)와 동시에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4를 참조하면, (a) 및 (b)의 과정을 거쳐 고분자 필름(101)의 상하 양면에 금속편(120)와 도전재(102)가 마련된 상태에서 고분자 필름(101)의 상면에 마련된 금속편(120)에 리드탭(190)을 초음파 용접, 레이저 용접 또는 스폿 용접하게 되면, (c)에 도시된 바와 같이 고분자 필름(101)의 일부(도 4의 W 참조)가 녹게 된다. 앞에서 고분자 필름(101)은 300℃ 보다 낮은 온도의 녹는점을 가지는 것이 바람직하다고 언급한 바 있다. 리드탭(190)을 용접할 때 발생하는 용접열이 300℃ 보다 높기 때문에 용접 과정에서 고분자 필름(101)은 녹을 수 있다.
이처럼 고분자 필름(101)이 녹은 부분에서는 고분자 필름(101)이 존재하지 않기 때문에 상하의 금속편(120)끼리 직접 접촉할 수 있다. 이때, 금속편(120)도 용접열에 의해서 용융된 상태이기 때문에 상하의 금속편(120)끼리 접합하게 된다. 따라서, 고분자 필름(101)이 녹아서 없는 부분에서 상하의 금속편(120)끼리 직접 용융 결합되기 때문에 어느 하나의 금속편(120)에 용접되는 리드탭(190)이 상하의 금속편(120) 뿐만 아니라 고분자 필름(101)의 상하면에 형성된 도전재(102)와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극용 집전체(100)는 용접열에 의해서 고분자 필름(101)의 일부가 녹더라도 금속편(120)이 고분자 필름(101)과 연결된 상태를 유지하기 때문에 리드탭(190)을 연결하는 것이 가능하다.
다만, 경우에 따라서는 고분자 필름(101)이 녹지 않은 상태에서도 리드탭(190)을 금속편(120)에 용접할 수 있다. 고분자 필름(101)이 다공성 재질인 경우에는 기공을 통해 도전재(102)가 고분자 필름(101)을 투과하여 고분자 필름(101)의 양면과 전기적으로 연결되기 때문에 고분자 필름(101)이 녹지 않은 상태에서 금속편(120)에 연결된 리드탭(190)이 고분자 필름(101)의 도전재(102)와 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 리드탭(190)이 용접된 부위에서 금속편(120)과 도전재(102)의 전기적 연결이 약해질 수 있다. 예를 들면, 용접열에 의해서 금속편(120)의 표면에 형성된 도전재(102)가 녹게 되면, 금속편(120)과 도전재(102)의 전기적 연결이 나빠질 수 있다. 본 발명은 리드탭(190)이 용접된 부위에서 금속편(120)과 도전재(102)의 전기적 연결이 약해지는 것을 방지하거나 금속편(120)과 도전재(102)의 전기적 연결을 강화하기 위해서 탭 커버부재(180)를 이용한다.
도 6 및 도 7에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전극용 집전체(100)를 참조하면, 고분자 필름(101)에는 리드탭(190)을 덮는 탭 커버부재(180)가 마련되고, 탭 커버부재(180)는 도전재(102), 금속편(120) 및 리드탭(190)과 접촉하도록 형성될 수 있다.
여기서, 탭 커버부재(180)는 리드탭(190), 금속편(120) 및 도전재(102)가 서로 전기적으로 연결된 부위를 덮는 전도성 테이프(conductive tape) 형태인 것이 바람직하다.
탭 커버부재(180)의 내면 및 외면 중 리드탭(190), 금속편(120) 및 도전재(102)와 접촉하는 내면은 전도성을 띠는 재질로 형성되어 리드탭(190)의 전도성을 강화할 수 있다. 즉, 전도성을 가지는 탭 커버부재(180)의 내면이 리드탭(190), 금속편(120) 및 도전재(102)와 동시에 접촉하기 때문에 탭 커버부재(180)의 내면을 통해서 금속편(120)과 도전재(102)가 전기적 연결을 유지하거나 강화할 수 있고 그 결과 리드탭(190), 금속편(120) 및 도전재(120) 사이의 전도성이 강화될 수 있다.
반면, 탭 커버부재(180)의 내면 및 외면 중 리드탭(190), 금속편(120) 및 도전재(102)와 접촉하지 않는 외면은 비전도성을 띠는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 탭 커버부재(180)는 전도성 재질을 포함하여 금속편(120)과 도전재(102)를 전기적으로 연결하거나 금속편(120)과 도전재(102) 사이의 전도성을 강화할 수 있다.
도 7의 (a)를 참조하면, 탭 커버부재(180)는 전도성 재질로 형성되는 제1 레이어(180a) 및 제1 레이어(180a)의 상면에 마련되며 비전도성 재질로 형성되는 제2 레이어(180b)를 포함하며, 제1 레이어(180a)는 도전재(102), 금속편(120) 및 리드탭(190)과 접촉하도록 마련될 수 있다.
여기서, 전도성 재질로 형성되는 제1 레이어(180a)는 금속 또는 카본(Carbon) 입자를 포함하거나 금속이 도금될 수도 있다. 또한, 리드탭(190), 금속편(120) 및 도전재(102)와 접촉하는 제1 레이어(180a)의 표면에 도전성 접착제가 도포되거나 제1 레이어(180a) 자체가 도전성 접착층으로 형성될 수도 있다.
이와 같이, 도전성을 가지는 탭 커버부재(180)로 리드탭(190)의 연결 부위를 덮기 때문에 리드탭(190), 금속편(120) 및 도전재(120) 사이의 전도성을 강화할 뿐만 아니라 리드탭(190)의 연결 부위를 보호할 수도 있다.
한편, 도 7의 (b)를 참조하면, 탭 커버부재(180)는, 리드탭(190)과 마주보는 고분자 필름(101)의 일면 즉, 고분자 필름(101)의 양면 중 리드탭(190)이 없는 고분자 필름(101)의 일면에 마련된 금속편(120) 및 도전재(102)를 덮도록 마련되어 금속편(120)과 도전재(102)를 전기적으로 연결하거나 금속편(120)과 도전재(102) 사이의 전도성을 강화하도록 형성될 수 있다. 즉, 금속편(120)과 도전재(102)가 고분자 필름(101)의 양면에 마련되는 경우 금속편(120)과 도전재(102)의 전기적 연결을 강화하도록 탭 커버부재(180)가 고분자 필름(101)의 양면에 마련될 수 있다.
도 8 내지 도 10에는 본 발명에 따른 전극용 집전체(100)를 포함하는 전극조립체(10)가 도시되어 있다. 도 8 내지 도 10의 경우, 본 발명에 따른 전극용 집전체(100)는 음극 집전체이다. 전극조립체(10)에 사용되기 위해서 전극용 집전체(100)의 표면에 음극 활물질(103)이 도포되어야 한다.
양극 집전체(200)는 양극 금속포일(201)에 양극 활물질(203)이 도포되며, 길이방향의 일단측에 양극 리드탭(290)이 연결된다.
양극 집전체(200)와 음극 집전체(100) 사이에 분리막(300)이 배치된다. 도 8에 도시된 바와 같은 상태로 분리막(300), 양극 집전체(200), 분리막(300), 음극 집전체(100)를 순서대로 쌓으면 도 9와 같은 상태가 된다.
도 9와 같은 상태에서 양극 리드탭(290)과 음극 리드탭(190)을 기준으로 감으면, 도 10에 도시된 바와 같이 젤리롤(Jelly-Roll) 타입의 전극조립체(10)가 된다. 이러한 젤리롤 타입의 전극조립체(10)를 외장재(미도시)에 넣고 전해액을 주입하면 리튬이차전지가 완성되는 것이다.
본 발명에 따른 전극용 조립체(100)는, 고분자 필름(101)에 도전재(102)가 도금 또는 코팅된 부분의 표면 저항(ρs, Surface Resistance)이 0.5 ohm/sq 이하, 0.005 ohm/sq 이상이 되는 것이 바람직하다.
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 전극용 집전체를 포함하는 리튬 이차전지의 성능을 실험한 그래프이다.
도 12의 (a)는 기존의 금속 포일 집전체를 사용한 전지의 C-rate(충방전율) 시험 결과이고, (b)와 (c)는 본 발명에 따른 전극용 집전체를 사용한 전지의 C-rate 시험 결과이다. 여기서, (a)는 폭 2 센티미터, 길이 15 센티미터의 구리 포일을 포함하는 음극 집전체를 사용한 전지, (b)는 폭 2 센티미터, 길이 10 센티미터의 PET 고분자 필름을 포함하는 음극 집전체를 사용한 전지, (c)는 폭 2 센티미터, 길이 15 센티미터의 PET 고분자 필름을 포함하는 음극 집전체를 사용한 전지에 대한 C-rate 시험 결과이다. 또한, (d)는 수명(Cycle) 특성을 보여주는 실험 결과이다.
실험 결과는 다음 [표 1]과 같다.
Figure 112018074705781-pat00001
도 13의 (a)는 기존의 금속 포일 집전체를 사용한 전지의 C-rate(충방전율) 시험 결과이고, (b)는 본 발명에 따른 전극용 집전체를 사용한 전지의 C-rate 시험 결과이다. 여기서, (b)는 무전해 도금에 의해 구리(Cu)를 PP 고분자 필름에 도금한 집전체를 음극 집전체로 사용하고, 알루미늄 포일의 양극 집전체를 사용한 전지에 대한 C-rate 시험 결과이다. 또한, (c)는 수명(Cycle) 특성을 보여주는 실험 결과이다.
실험 결과는 다음 [표 2]와 같다.
Figure 112018074705781-pat00002
도 12 및 도 13의 결과로부터, 기존의 전지와 비교해 보면, 본 발명에 따른 전극용 집전체를 사용한 전지의 경우 high C-rate에서 기존 전지 보다 rate 특성이 저하되지만, 1C에서의 rate 특성은 문제가 없음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전극용 집전체를 사용한 리튬이차전지(도 12의 (b) 및 (c), 도 13의 (b))는 기존 리튬이차전지(도 12의 (a), 도 13의 (a))와 유사하게 전지로서 기능함을 알 수 있다. 또한, 도 12의 (d)와 도 13의 (c)를 보면 기존 전지와 비교해서도 본 발명에 따른 집전체를 사용한 전지의 수명이 짧지 않음을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 전극조립체 100: 전극용 집전체
101: 고분자 필름 102: 도전재
103: 음극 활물질 120: 금속편
130: 접착층 180: 탭 커버부재
180a: 제1 레이어 180b: 제2 레이어
190: 리드탭 200: 양극 집전체
201: 양극 금속포일 290: 양극 리드탭
300: 분리막

Claims (15)

  1. 300℃ 보다 낮은 온도에서 녹는 부도체 재질로 형성되는 고분자 필름;
    상기 고분자 필름의 적어도 하나의 표면에 마련되고, 5 μm 이상의 두께를 가지도록 형성되는 적어도 하나의 금속편;
    상기 고분자 필름 및 상기 금속편의 표면에 마련되는 도전재; 및
    초음파 용접, 레이저 용접 또는 스폿 용접에 의해 상기 금속편에 용접되어 상기 금속편 및 상기 도전재와 전기적으로 연결되는 리드탭;을 포함하며,
    상기 고분자 필름의 표면에 마련된 상기 금속편에 상기 리드탭을 용접할 때, 상기 금속편의 아래에 있는 상기 고분자 필름이 녹아서 없어진 부분에서 상기 리드탭이 상기 금속편에 용접됨으로써, 상기 금속편의 표면에 상기 도전재가 도포 또는 코팅된 상태에서 상기 리드탭이 상기 금속편에 연결되어 상기 도전재와 상기 리드탭이 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속편은 박막, 포일, 메쉬, 와이어 또는 파이버의 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속편은 상기 리드탭의 용접 위치를 확보하거나 상기 고분자 필름의 길이가 긴 경우 전도성을 확보하는 전기 패스의 역할을 하도록 형성된 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고분자 필름과 마주하는 상기 금속편의 일면에는 크로메이트 처리를 포함한 표면 처리가 형성된 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 고분자 필름과 마주하는 상기 금속편의 일면에는 접착층이 형성된 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고분자 필름의 표면에는 상기 도전재와의 접착력 또는 결착력을 높이기 위한 표면 처리가 형성된 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 도전재는 금속 또는 도전성 물질로 마련되며 상기 고분자 필름의 표면에 도금 또는 코팅된 상태로 형성되는 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 도전재는 전극용 집전체의 한계 전류 또는 최대 전류를 조절하거나 낮추도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 금속편 및 상기 도전재는 상기 고분자 필름의 양면에 마련되며, 상기 고분자 필름의 양면에 마련된 상기 금속편은 동일한 위치에 형성되고,
    상기 고분자 필름의 양면에 마련된 상기 금속편 중 어느 하나에 상기 리드탭을 용접할 때, 상기 고분자 필름의 양면에 마련된 상기 금속편 사이에 위치하는 상기 고분자 필름이 녹아서 없어진 부분에서 상기 고분자 필름의 양면에 마련된 상기 금속편끼리 직접 용융 결합됨으로써, 상기 금속편의 표면에 상기 도전재가 도포 또는 코팅된 상태에서 상기 리드탭이 상기 금속편에 연결되어 상기 도전재와 상기 리드탭이 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
  11. 삭제
  12. 제1항 내지 제8항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고분자 필름에는 상기 리드탭을 덮는 탭 커버부재가 마련되고,
    상기 탭 커버부재는 상기 도전재, 상기 금속편 및 상기 리드탭과 접촉하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 탭 커버부재는 전도성 재질을 포함하여 상기 금속편과 상기 도전재를 전기적으로 연결하거나 상기 금속편과 상기 도전재 사이의 전도성을 강화하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 탭 커버부재는 상기 전도성 재질로 형성되는 제1 레이어 및 상기 제1 레이어의 상면에 마련되며 비전도성 재질로 형성되는 제2 레이어를 포함하며,
    상기 제1 레이어는 상기 도전재, 상기 금속편 및 상기 리드탭과 접촉하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 탭 커버부재는, 상기 리드탭과 마주보는 상기 고분자 필름의 일면에 마련된 상기 금속편 및 상기 도전재를 덮도록 마련되어 상기 금속편과 상기 도전재를 전기적으로 연결하거나 상기 금속편과 상기 도전재 사이의 전도성을 강화하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전극용 집전체.
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