KR102137823B1 - Lithium metal secondary battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속 이차전지에 관한 것으로서, 양극 전극판과, 음극 전극판과, 분리막이 교대 적층되어 이루어지는 셀 조립체와, 양극 전극판과 전기적으로 연결되는 양극 리드탭과, 음극 전극판과 전기적으로 연결되는 음극 리드탭으로 구성되는 리드탭부를 포함하며, 음극 전극판이 리튬(Li) 재질로 이루어지되, 표면 전류 밀도 상승으로 인한 금속 수지상 형성이 억제되도록, 양극 리드탭과 음극 리드탭이 서로 다른 방향으로 양극 전극판과 음극 전극판에 결합되는 하는, 금속 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a metal secondary battery, a positive electrode plate, a negative electrode plate, a cell assembly formed by alternately stacked separators, a positive electrode lead tab electrically connected to the positive electrode plate, and a negative electrode plate electrically connected It includes a lead tab portion consisting of a negative electrode lead tab, the negative electrode plate is made of lithium (Li) material, the positive electrode lead tab and the negative electrode lead tab in different directions so that the formation of metallic dendritic resin due to the increase in surface current density It relates to a metal secondary battery, which is coupled to the positive electrode plate and the negative electrode plate.

Description

금속 이차전지 {Lithium metal secondary battery}Metal secondary battery {Lithium metal secondary battery}

본 발명은 금속 이차전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이차 전지에서 금속 전극을 사용 시 금속 전극의 표면에서 나타나는 금속 수지상의 형성 및 성장을 억제 가능한 금속 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a metal secondary battery, and more particularly, to a metal secondary battery capable of suppressing the formation and growth of a metal resin phase appearing on the surface of the metal electrode when using a metal electrode in the secondary battery.

리튬 이온전지는 상용화된 이차전지 중 가장 높은 출력 및 에너지밀도를 장점으로 소형 디바이스뿐만 아니라, 전기자동차(Electric vehicle), 에너지저장시스템(Energy storage system)과 같은 중대형 전지 시스템을 요구하는 디바이스에도 적용이 활발히 진행되고 있다.Lithium ion batteries have the highest output and energy density among commercially available secondary batteries, and are applicable not only to small devices, but also to devices that require medium to large-sized battery systems such as electric vehicles and energy storage systems. It is actively progressing.

특히, 환경이 파괴되는 것을 방지하기 위하여 수력 및 풍력과 같은 신재생 에너지를 활용하는 방법에 대하여 다양한 연구가 이루어지고 있으며, 그중 하나로는 기존의 내연기관 기반 자동차(Internal combustion engine car)를 전기자동차로 대체하려는 움직임이다.In particular, various studies have been conducted on how to utilize renewable energy such as hydro and wind power to prevent the environment from being destroyed, and one of them is the existing internal combustion engine car as an electric vehicle. It is a movement to replace.

그러나, 내연기관 기반 자동차를 전기자동차로 대체하려는 움직임은 전기자동차가 가지는 기술적 난제를 해결하지 못해, 현재 보급 및 대중화가 빠르게 이루어지지 못하고 있는 실정이다.However, the move to replace the internal combustion engine-based vehicle with an electric vehicle does not solve the technical difficulties of the electric vehicle, and the current dissemination and popularization are not being achieved rapidly.

상세히 설명하면, 현재 출시된 전기자동차의 일반적인 주행거리는 기존의 내연기관 자동차의 2/3 수준일 뿔만 아니라, 내연기관 자동차의 경우 기름을 넣는 시간이 수 분 내로 이루어지는데 반하여, 전기자동차의 경우 수시간의 충전시간을 필요로 하기 때문에, 실용성이 떨어지는 문제가 있었던 것이다.In detail, the general mileage of the currently released electric vehicle is not only the horn that is about 2/3 of that of the existing internal combustion engine vehicle, but also the time required to fill in the oil in the case of an internal combustion engine vehicle is within a few minutes, whereas in the case of an electric vehicle, it is several hours. Since the charging time is required, there is a problem that the practicality is poor.

위에서 설명한 문제점은 결국 배터리의 에너지 축척량이 일정 이하로 제한되는데서 발생하므로, 현재 이러한 기술적 난제를 해결할 수 있는 고에너지밀도형 이차전지의 필요성이 대두되고 있으며, 이러한 고에너지밀도형 이차전지로 금속 전극을 음극으로 사용하는 금속 이차전지가 주목받고 있다.Since the above-described problem occurs because the energy storage amount of the battery is limited to a certain level or less, the need for a high energy density type secondary battery that can solve these technical difficulties is currently emerging, and the metal electrode is a high energy density type secondary battery. Metal secondary batteries using as a cathode are attracting attention.

그러나, 금속 전극을 음극으로 사용하는 금속 이차전지는 충전 및 방전에 따라 금속 표면에서 금속 수지상이 형성되는 문제를 해결하지 못하여, 장치의 신뢰성 및 안전성이 아직 상용화 가능한 수준까지 이르지 못한 실정이다.However, a metal secondary battery using a metal electrode as a negative electrode does not solve the problem that a metal resinous phase is formed on a metal surface according to charging and discharging, and thus the reliability and safety of the device have not yet reached a commercially available level.

따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 금속 이차전지의 필요성이 대두되고 있다.Therefore, there is a need for a new metal secondary battery that can solve these problems.

특허문헌 1) 국내공개특허공보 제2018-0101043호(명칭: 리튬 이차전지, 공개일: 2018.09.12)Patent Document 1) Korean Patent Publication No. 2018-0101043 (Name: Lithium secondary battery, Publication date: 2018.09.12) 특허문헌 2) 국내공개특허공보 제2018-0103734호(명칭: 리튬 이차전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차전지, 공고일: 2018.09.19)Patent Literature 2) Korean Patent Publication No. 2018-0103734 (Name: Lithium secondary battery separator and lithium secondary battery including the same, publication date: 2018.09.19)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 금속 전극에서 금속 수지상이 형성되는 것을 억제할 수 있는 금속 이차전지를 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the problems as described above, and an object of the present invention is to provide a metal secondary battery capable of suppressing the formation of a metal resinous phase on a metal electrode.

상세히 설명하면, 금속 수지상은 금속 전극의 표면 전류 밀도가 높아질 시 더욱 활발하게 생성되므로, 금속 전극의 표면 전류밀도를 낮춰 금속 수지상이 형성되는 것을 방지하는 것이다.In detail, since the metal dendritic phase is more actively generated when the surface current density of the metal electrode is increased, it is to prevent the metal dendritic phase from being formed by lowering the surface current density of the metal electrode.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 금속 이차전지는, 양극 전극판(111)과, 음극 전극판(112)과, 분리막(120)이 교대 적층되어 이루어지는 셀 조립체(100); 및 상기 양극 전극판(111)과 전기적으로 연결되는 양극 리드탭(210)과, 상기 음극 전극판(112)과 전기적으로 연결되는 음극 리드탭(220)으로 구성되는 리드탭부(200);를 포함하며, 상기 음극 전극판(112)이 리튬(Li) 재질로 이루어지되, 전류 밀도 상승으로 인한 금속 수지상(덴드라이트 또는 Dendrite) 형성이 억제되도록, 상기 양극 리드탭(210)과 상기 음극 리드탭(220)이 서로 다른 방향으로 양극 전극판(111)과 음극 전극판(112)에 결합되는 것을 특징으로 한다.Metal secondary battery of the present invention for achieving the above object is, the positive electrode plate 111, the negative electrode plate 112, and the cell assembly 100 consisting of a separator 120 alternately stacked; And a lead tab part 200 composed of a positive lead tab 210 electrically connected to the positive electrode plate 111 and a negative lead tab 220 electrically connected to the negative electrode plate 112. And, the negative electrode plate 112 is made of a lithium (Li) material, so that the formation of metallic dendritic (dendrite or Dendrite) due to the increase in current density, the positive lead tab 210 and the negative lead tab ( 220) is characterized in that coupled to the positive electrode plate 111 and the negative electrode plate 112 in different directions.

또한, 상기 양극 리드탭(210)은 상기 양극 전극판(111)에 개별적으로 결합되는 복수개의 양극 리드탭 단위체(211)가 모여 이루어지고, 상기 음극 리드탭(220)은 상기 음극 전극판(112)에 결합되는 복수개의 음극 리드탭 단위체(221)가 모여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the positive electrode lead tab 210 is made of a plurality of positive electrode lead tab units 211 individually coupled to the positive electrode plate 111, and the negative electrode lead tab 220 is the negative electrode plate 112 It is characterized in that the plurality of cathode lead tab unit body 221 coupled to) is formed.

또한, 상기 양극 전극판(111)과 상기 음극 전극판(112)은 사각 판 형상을 가지고, 상기 양극 리드탭 단위체(211)는 상기 양극 전극판(111)의 선택되는 두 개 측면이 위치된 방향으로 결합되고, 상기 음극 리드탭 단위체(221)는 상기 양극 리드탭 단위체(211)와 다른 방향에 위치된 상기 음극 전극판(112)의 두 개 측면이 위치된 방향으로 결합되는 것을 특징으로 한다.In addition, the positive electrode plate 111 and the negative electrode plate 112 has a square plate shape, the positive lead tab unit 211 is the direction in which the two selected side of the positive electrode plate 111 is located The cathode lead tab unit 221 is characterized in that the anode lead tab unit 211 and the two side surfaces of the cathode electrode plate 112 positioned in different directions are coupled.

또한, 복수개의 상기 양극 리드탭 단위체(211)와, 복수개의 상기 음극 리드탭 단위체(221)는 서로 대향배치 되는 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of anode lead tab unit bodies 211 and the plurality of cathode lead tab unit bodies 221 are characterized in that they are arranged to face each other.

또한, 상기 양극 전극판(111)과 상기 음극 전극판(112)은 서로 동일선상에 위치되는 네 개의 측변을 가지며, 각각의 상기 양극 리드탭 단위체(211)와 각각의 상기 음극 리드탭 단위체(221)는 서로 다른 방향에 위치되는 측변에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the positive electrode plate 111 and the negative electrode plate 112 have four sides located on the same line with each other, each of the positive electrode lead tab unit 211 and each of the negative electrode lead tab unit 221 ) Is characterized in that it is disposed adjacent to the lateral sides located in different directions.

또한, 복수개의 상기 양극 리드탭 단위체(211)와 복수개의 상기 음극 리드탭 단위체(221)는 각각 상기 양극 전극판(111)과 상기 음극 전극판(112)에 맞모금 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of anode lead tab unit bodies 211 and the plurality of cathode lead tab unit bodies 221 are respectively disposed in the form of a barge on the anode electrode plate 111 and the cathode electrode plate 112. .

또한, 상기 셀 조립체(100) 및 상기 셀 조립체(100)와 상기 리드탭부(200)를 감싸는 절연체(300)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that it further comprises an insulator 300 surrounding the cell assembly 100 and the cell assembly 100 and the lead tab part 200.

또한, 상기 분리막(120)은 상기 양극 전극판(111)이 위치되는 두께방향 일측에서 상기 음극 전극판(112)이 위치되는 두께방향 타측으로 공극이 형성되고, 상기 공극 상에 전해질이 위치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the separation membrane 120 is formed in one side of the thickness direction in which the positive electrode plate 111 is located, a gap is formed in the other side in the thickness direction in which the negative electrode plate 112 is located, and an electrolyte is positioned on the gap. It is characterized by.

또한, 상기 음극 전극판(112)과 상기 음극 리드탭(220)이 결합되는 결합부를 중심으로 하는 음극 전극판(112)의 일정 영역 표면 압력이 음극 전극판(112)의 평균 표면 압력보다 높은 것을 특징으로 한다.In addition, the surface pressure of a certain region of the cathode electrode plate 112 centered on the coupling portion where the cathode electrode plate 112 and the cathode lead tab 220 are coupled is higher than the average surface pressure of the cathode electrode plate 112. It is characterized by.

또한, 상기 음극 전극판(112)은 상기 음극 리드탭(220)과의 결합부를 중심으로 하는 표면의 일정 영역에 양각 또는 음각 패턴(112-1)이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the cathode electrode plate 112 is characterized in that the embossed or intaglio pattern 112-1 is formed on a certain area of the surface centered on the coupling portion with the cathode lead tab 220.

또한, 상기 절연체(300)는 상기 음극 전극판(112)과 상기 음극 리드탭(220)의 결합부를 중심으로 하는 일정 영역을 압박하는 돌출부(310)가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the insulator 300 is characterized in that the protruding portion 310 is pressed to press a predetermined area centered on the coupling portion of the cathode electrode plate 112 and the cathode lead tab 220.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 금속 이차전지 제조방법은, 상기 양극 전극판(111)과 상기 음극 전극판(112)과 상기 분리막(120)을 지정된 형상으로 개별 가공하는 가공단계(S100); 상기 양극 전극판(111)의 길이방향 양측과 상기 음극 전극판(112)의 너비방향 양측에 상기 양극 리드탭(210)과 상기 음극 리드탭(220)이 결합되는 무지부(1)를 형성하는 무지부 형성단계(S200); 상기 무지부(1)에 상기 양극 리드탭(210)과 상기 음극 리드탭(220)을 결합하는 리드탭 결합단계(S300); 및 상기 양극 리드탭(210)과 상기 음극 리드탭(220)이 서로 교차 배치되게 상기 양극 전극판(111)과 상기 분리막(120)과 상기 음극 전극판(112)을 지정된 순서에 맞춰 적층하여 셀 조립체를 형성하는 적층단계(S400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The metal secondary battery manufacturing method of the present invention for achieving the above object is a processing step of separately processing the positive electrode plate 111, the negative electrode plate 112, and the separator 120 into a specified shape (S100) ); Forming an uncoated portion (1) to which the positive electrode lead tab (210) and the negative electrode lead tab (220) are coupled on both sides in the longitudinal direction of the positive electrode plate (111) and in the width direction of the negative electrode plate (112). Forming the plain portion (S200); A lead tap coupling step (S300) of coupling the positive lead tab 210 and the negative lead tab 220 to the uncoated portion 1; And the positive electrode plate 111, the separator 120, and the negative electrode plate 112 are stacked in a specified order so that the positive electrode lead tab 210 and the negative electrode lead tab 220 cross each other. It characterized in that it comprises a; laminating step of forming an assembly (S400).

또한, 상기 적층단계(S400)에서 형성된 셀 조립체를 절연체(300)로 감싸는 절연단계(S500)와, 상기 음극 리드탭(220)과 상기 음극 전극판(112)이 서로 결합되는 결합부를 중심으로 하는 일정 영역의 표면 압력을 높이는 압력 조절단계(S600)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 양극 전극판(111)과, 음극 전극판(112)과, 분리막(120)이 교대 적층되어 이루어지는 셀 조립체(100); 및 상기 양극 전극판(111)과 전기적으로 연결되는 양극 리드탭(210)과, 상기 음극 전극판(112)과 전기적으로 연결되는 음극 리드탭(220)으로 구성되는 리드탭부(200);를 포함하며, 상기 음극 전극판(112)이 리튬(Li) 재질로 이루어지되, 전류 밀도 상승으로 인한 금속 수지상 형성이 억제되도록, 상기 양극 리드탭(210)과 상기 음극 리드탭(220)이 서로 다른 방향으로 양극 전극판(111)과 음극 전극판(112)에 결합되고, 상기 음극 전극판(112)과 상기 음극 리드탭(220)이 결합되는 결합부를 중심으로 하는 음극 전극판(112)의 일정 영역 표면이 압박되어, 상기 음극 전극판(112)과 상기 음극 리드탭(220)의 결합부를 중심으로 하는 음극 전극판(112)의 일정 영역 표면 압력이 음극 전극판(112)의 평균 표면 압력보다 높은 것을 특징으로 한다.
In addition, the insulating step (S500) surrounding the cell assembly formed in the stacking step (S400) with an insulator 300, and the negative electrode lead tab 220 and the negative electrode plate 112 are mainly coupled to each other. It characterized in that it comprises a pressure adjusting step (S600) to increase the surface pressure of a certain area.
In addition, the cell assembly 100 made of an anode electrode plate 111, a cathode electrode plate 112, and a separator 120 alternately stacked; And a lead tab part 200 consisting of a positive lead tab 210 electrically connected to the positive electrode plate 111 and a negative lead tab 220 electrically connected to the negative electrode plate 112. And, the negative electrode plate 112 is made of lithium (Li) material, the positive electrode lead tab 210 and the negative electrode lead tab 220 so that the formation of metallic dendritic formation due to the increase in current density is suppressed By the positive electrode plate 111 and the negative electrode plate 112, a certain region of the negative electrode plate 112, mainly around the coupling portion to which the negative electrode plate 112 and the negative lead tab 220 is coupled The surface pressure is pressed, so that the surface pressure of a certain region of the negative electrode plate 112 centering on the coupling portion of the negative electrode plate 112 and the negative electrode lead tab 220 is higher than the average surface pressure of the negative electrode plate 112. It is characterized by.

본 발명인 금속 이차전지는, 양극 리드탭과 음극 리드탭이 서로 다른 방향으로 배치되어, 양극 리드탭과 음극 리드탭이 각각의 전극판과 결합되는 결합부 인근에 전류 밀도가 높아져 금속 수지상이 형성되는 것을 방지하고, 결합부 인근의 온도가 일정 이상으로 상승하여 장치의 성능이 저하되는 것을 방지 가능한 장점이 있다.In the metal secondary battery according to the present invention, the positive electrode lead tab and the negative electrode lead tab are disposed in different directions, and the current density is increased near the coupling portion where the positive electrode lead tab and the negative electrode lead tab are coupled to each electrode plate, thereby forming a metal resinous phase. It has the advantage that it is possible to prevent the performance of the device from being deteriorated by preventing the temperature of the coupling portion from rising above a certain level.

또한, 리드탭이 복수개의 리드탭 단위체가 모여져 이루어지되 각각의 리드탭 단위체가 서로 이격 배치되어 전극판의 특정 영역에서 전류밀도가 높아지는 것을 방지 가능한 장점이 있다.In addition, the lead tab is made of a plurality of lead tab units, but each lead tab unit is disposed apart from each other has an advantage that can prevent the current density is increased in a specific region of the electrode plate.

그리고, 리드탭 단위체가 결합되는 전극판의 결합부 주변 영역 압력을 상승시켜, 리드탭 단위체와 전극판의 결합부 인근에서 전류밀도가 높아지는 것을 최소화 가능한 장점이 있다.And, by increasing the pressure in the area around the engaging portion of the electrode plate to which the lead tab unit is coupled, it is possible to minimize the increase in current density in the vicinity of the engaging portion of the lead tab unit and the electrode plate.

상세히 설명하면, 전극판 표면 금속 수지상 형성 정도는 표면 압력과 반비례 하므로, 전극판과 리드탭 단위체 결합부의 표면압력을 높여, 전극판 표면에서의 금속 수지상 형성을 억제한 것이다.In detail, since the degree of formation of the surface of the electrode plate on the surface of the electrode plate is inversely proportional to the surface pressure, the surface pressure of the bonding portion of the electrode plate and the lead tab unit is increased, thereby suppressing the formation of the metal surface on the surface of the plate.

도 1은 본 발명인 이차전지의 제1 실시예를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 이차전지의 제1 실시예를 나타낸 분해사시도.
도 3은 종래의 이차전지를 나타낸 개념도.
도 4는 본 발명인 이차전지의 제2 실시예를 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명인 이차전지의 제3 실시예를 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명인 이차전지의 제4 실시예를 나타낸 투시도.
도 7은 본 발명인 이차전지의 제5 실시예를 나타낸 평면 투시도.
도 8은 본 발명인 이차전지의 제6 실시예를 나타낸 사시도
도 9는 제 5실시예에 따른 이차전지의 A-A 단면도.
도 10은 본 발명인 이차전지에서 사용되는 절연처의 전개도.
도 11은 본 발명인 이차전지 제조방법을 나타낸 블록도.
도 12는 이차전지에 무지부가 형성된 것을 나타낸 개념도.1 is a perspective view showing a first embodiment of the present inventor secondary battery.
Figure 2 is an exploded perspective view showing a first embodiment of the secondary battery of the present invention.
3 is a conceptual diagram showing a conventional secondary battery.
Figure 4 is a plan view showing a second embodiment of the present invention secondary battery.
5 is a plan view showing a third embodiment of the present invention secondary battery.
Figure 6 is a perspective view showing a fourth embodiment of the present inventors secondary battery.
7 is a plan perspective view showing a fifth embodiment of the present inventor secondary battery.
Figure 8 is a perspective view showing a sixth embodiment of the inventors secondary battery
9 is an AA sectional view of a secondary battery according to the fifth embodiment.
10 is an exploded view of an insulating destination used in the secondary battery according to the present invention.
11 is a block diagram showing a method of manufacturing a secondary battery according to the present inventors.
12 is a conceptual diagram showing that the uncoated portion is formed on the secondary battery.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the embodiments of the present invention, and methods for achieving them will be made clear by referring to embodiments described below in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the person having the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing embodiments of the present invention, when it is determined that a detailed description of known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in an embodiment of the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 금속 이차전지(1000)에 관하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the metal secondary battery 1000 according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 이차전지를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속 이차전지를 나타낸 분해사시도이다.1 is a perspective view showing a metal secondary battery according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing a metal secondary battery according to a first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명인 금속 이차전지(1000)는 양극 전극판(111)과, 음극 전극판(112)과, 분리막(120)이 교대 적층되어 이루어지는 셀 조립체(100)와, 상기 양극 전극판(111)과 전기적으로 연결되는 양극 리드탭(210)과, 상기 음극 전극판(112)과 전기적으로 연결되는 음극 리드탭(220)으로 구성되는 리드탭부(200)를 포함하며, 상기 음극 전극판(112)이 리튬(Li) 재질로 이루어지되, 전류 밀도 상승으로 인한 금속 수지상 형성이 억제되도록, 상기 양극 리드탭(210)과 상기 음극 리드탭(220)이 서로 다른 방향으로 양극 전극판(111)과 음극 전극판(112)에 결합된다.1 and 2, the metal secondary battery 1000 according to the present invention includes a cell assembly 100 in which an anode electrode plate 111, a cathode electrode plate 112, and a separator 120 are alternately stacked. The positive electrode plate 111 includes a positive lead tab 210 that is electrically connected to the negative electrode plate 112 and a negative lead tab 220 is formed of a negative lead tab 220 that is electrically connected to, The negative electrode plate 112 is made of lithium (Li) material, the positive electrode lead tab 210 and the negative electrode lead tab 220 in a different direction so that the formation of metal dendritic due to the increase in current density is suppressed It is coupled to the electrode plate 111 and the cathode electrode plate 112.

상세히 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이 양극 리드탭(210)과 음극 리드탭(220)을 동일한 방향에 위치시킬 경우, 양극 리드탭(210)과 양극 전극판(111)이 결합되는 제1 결합부 인근에서 제1 전류 밀집영역(A1)이 발생하게 되고, 음극 리드탭(220)과 음극 전극판(112)이 결합되는 제2 결합부 인근에서 제2 전류 밀집영역(A2)이 발생하게 되며, 이러한 전극 밀집영역이 동일한 위치에 형성될 경우 금속 수지상 형성이 더욱 활발히 발생할 수 있고, 전류가 일부 국소 영역에 밀집되며 전류가 밀집된 특정 영역의 온도가 높아져 전지의 능력을 저하시키는 문제가 발생할 수 있으므로, 본 발명에서는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 양극 리드탭(210)과 음극 리드탭(220)이 양극 전극판(111)과 음극 전극판(112)에 서로 다른 방향으로 결합되게 함으로써, 이러한 문제점을 해결 한 것이다.In detail, as shown in FIG. 3, when the positive lead tab 210 and the negative lead tab 220 are positioned in the same direction, the positive lead tab 210 and the positive electrode plate 111 are coupled to each other. The first current dense region A1 is generated in the vicinity of the coupling portion, and the second current dense region A2 is generated in the vicinity of the second coupling portion where the negative electrode lead tab 220 and the negative electrode plate 112 are coupled. When the electrode dense regions are formed at the same location, metallic dendritic formation may occur more actively, currents are concentrated in some local regions, and the temperature of a specific region where the currents are concentrated may increase, resulting in a problem of deteriorating the battery capacity. Therefore, in the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the positive electrode lead tab 210 and the negative electrode lead tab 220 are coupled to the positive electrode plate 111 and the negative electrode plate 112 in different directions. , Is to solve these problems.

다시한번 설명하면, 금속 수지상 형성은 리튬으로 형성된 금속판을 음극으로 사용 시 음극 전극판과 음극 리드탭의 결합부가 위치되는 특정 영역의 표면에서 음극 전극판(112)의 표면에 전류가 밀집되며 발생하며, 금속 수지상은 리튬 전극판의 표면 전류 밀도가 높은 상태로 지속될 경우 성장하게 되며, 성장한 금속 수지상은양극 전극판과 음극 전극판을 연결하여 쇼트를 발생시키거나, 전극 판에서 분리된 후 전극판에 재부착되어 데드리튬 을 형성하여 전지의 성능을 저하시킨다.Once again, metal dendritic formation occurs when a metal plate formed of lithium is used as a negative electrode, and current is concentrated on the surface of the negative electrode plate 112 at the surface of a specific region where the bonding portion of the negative electrode plate and the negative electrode lead tab is located. When the surface current density of the lithium electrode plate continues to be high, the metal resinous phase grows, and the grown metal resinous phase connects the positive electrode plate and the negative electrode plate to generate a short circuit, or after being separated from the electrode plate, to the electrode plate. It is reattached to form dead lithium, degrading the performance of the battery.

이때, 일반적으로 금속 수지상의 성장은 리튬으로 이루어진 음극 전극판(112)에서 이루어지지만, 전류의 방전량이 일정 이상일 경우 양극 전극판(111)에서도 일어날 수 있다.At this time, generally, the growth of the metal resinous phase is performed on the negative electrode plate 112 made of lithium, but may occur on the positive electrode plate 111 when the discharge amount of current is more than a certain amount.

따라서, 본 발명에서는 금속 이차전지(1000)의 상기 양극 리드탭(210)과 상기 음극 리드탭(220)이 서로 다른 방향에 이격 배치 되도록 하여, 전극판의 표면에 전류가 밀도가 높아져 금속 수지상이 형성되는 것을 방지 한 것이다.Therefore, in the present invention, the positive electrode lead tab 210 and the negative electrode lead tab 220 of the metal secondary battery 1000 are arranged to be spaced apart from each other, thereby increasing the density of the current on the surface of the electrode plate, thereby making the metal resinous. It is to prevent formation.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속 이차전지를 나타낸 평면도이다.4 is a plan view showing a metal secondary battery according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 양극 리드탭(210)은 상기 양극 전극판(111)에 개별적으로 결합되는 복수개의 양극 리드탭 단위체(211)가 모여 이루어지고, 상기 음극 리드탭(220)은 상기 음극 전극판(112)에 결합되는 복수개의 음극 리드탭 단위체(221)가 모여 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 4, the positive electrode lead tab 210 is formed of a plurality of positive electrode lead tab units 211 individually coupled to the positive electrode plate 111, and the negative electrode lead tab 220 is the negative electrode. A plurality of cathode lead tab unit bodies 221 coupled to the electrode plate 112 may be formed.

상세히 설명하면, 하나의 전극판에 하나의 리드탭만 연결될 경우 리드탭과 전극판의 결합부 인근의 전류 밀도가 높게 올라가게 되므로, 본 발명에서는 상기 양극 리드탭(210)이 양극 전극판(111)과 전기적으로 연결되는 복수개의 양극 리드탭 단위체(211)가 모여 이루어지게 하고, 상기 음극 리드탭(220)이 상기 음극 전극판(112)과 전기적으로 연결되는 복수개의 음극 리드탭 단위체(221)가 모여 이루어지게 한 후, 각각의 리드탭 단위체를 도 4에 도시된 바와 같이 서로 이격 배치시켜, 리드탭 단위체가 전극판과 연결되며 발생하는 전류 밀집영역이 일정 지역에 모이지 않고 전극판 상에 고르게 분포되게 한 것이다.In detail, when only one lead tab is connected to one electrode plate, the current density near the coupling portion between the lead tab and the electrode plate increases, so in the present invention, the anode lead tab 210 is the anode electrode plate 111 ) And a plurality of positive electrode lead tab units 211 electrically connected to each other, and the negative electrode lead tab 220 is electrically connected to the negative electrode plate 112 and a plurality of negative electrode lead tab units 221. After being made to gather, each lead tab unit is arranged to be spaced apart from each other as shown in FIG. 4, and the lead tab units are connected to the electrode plate, and the current concentration areas generated are not evenly collected in a certain area and are evenly distributed on the electrode plate. Distribution.

이때, 상기 양극 리드탭 단위체(211)는 상기 셀 조립체(100)의 길이방향 일측과 타측에 각각 결합될 수 있고, 상기 음극 리드탭 단위체(221) 또한 셀 조립체(100)의 길이방향 일측과 타측에 각각 결합될 수 있으며, 동일한 방향에 결합된 상기 양극 리드탭 단위체(211)와 상기 음극 리드탭 단위체(221)는 상기 셀 조립체(100)의 너비방향 일측과 양측에 서로 이격 배치될 수 있음은 물론이다.At this time, the positive electrode lead tab unit 211 may be coupled to one side and the other side in the longitudinal direction of the cell assembly 100, respectively, and the negative lead tab unit unit 221 may also be coupled to one side and the other side in the longitudinal direction of the cell assembly 100. Each of the positive electrode lead tab units 211 and the negative electrode lead tab units 221 coupled to the same direction may be spaced apart from each other on one side and both sides of the cell assembly 100 in the width direction. Of course.

즉, 한 쌍의 상기 양극 리드탭 단위체(211)와 한 쌍의 상기 음극 리드탭 단위체(221)가 서로 대각선 방향에 맞모금 형태로 배치되어, 양극 리드탭 단위체(211)가 양극 전극판(111)에 결합되며 나타나는 제1-1 전류 집중영역(A1-1)과, 제1-2 전류 집중영역(A1-2)과, 음극 리드탭 단위체(221)가 음극 전극판(121)에 결합되며 나타나는 제2-1 전류 집중영역(A2-1)과, 제2-2 전류 집중영역(A2-2)이 고르게 분포되게 한 것이다.That is, a pair of the positive electrode lead tab unit 211 and a pair of the negative electrode lead tab unit 221 are disposed in a diagonal shape in a diagonal direction to each other, so that the positive electrode lead tab unit 211 is the positive electrode plate 111 The 1-1 current concentration region (A1-1), and the 1-2 current concentration region (A1-2) and the negative lead tab unit body (221) appearing while being coupled to the negative electrode plate (121) are coupled and appear. The 2-1 current concentration region A2-1 and the 2-2 current concentration region A2-2 are evenly distributed.

따라서, 좁은 특정 지역 상에 위치된 양극 전극판(111)과 음극 전극판(112) 상에 전류가 집중되는 것을 방지 가능함은 물론이다.Therefore, it is of course possible to prevent the current from being concentrated on the positive electrode plate 111 and the negative electrode plate 112 located on a specific narrow area.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 금속 이차전지를 나타낸 평면도이다.5 is a plan view showing a metal secondary battery according to a third embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 상기 셀 조립체(100)는 사각 판 형상을 가지고 상기 양극 리드탭 단위체(211)는 상기 셀 조립체(100)의 선택되는 두 개 측면이 위치된 방향으로 결합되고, 상기 음극 리드탭 단위체(221)는 상기 양극 리드탭 단위체(211)와 다른 방향에 위치된 상기 셀 조립체(100)의 두 개 측면이 위치된 방향으로 결합될 수 있다.Referring to FIG. 5, the cell assembly 100 has a square plate shape, and the anode lead tab unit 211 is coupled in a direction in which two selected side surfaces of the cell assembly 100 are positioned, and the cathode lead The tab unit body 221 may be coupled in a direction in which two side surfaces of the cell assembly 100 positioned in different directions from the positive electrode lead tab unit 211 are located.

상세히 설명하면, 본 발명인 금속 이차전지(1000)의 셀 조립체(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 양극 전극판(111)과 분리막(120)과 음극 전극판(112)이 선택되는 순서에 맞춰 순차적으로 적층되어 이루어진다.In detail, the cell assembly 100 of the metal secondary battery 1000 according to the present invention is in accordance with the order in which the positive electrode plate 111, the separator 120, and the negative electrode plate 112 are selected as shown in FIG. It is made by stacking sequentially.

이때, 셀 조립체(100)가 사각 판 형상을 가질 경우 상기 양극 리드탭(210) 단위체와 상기 음극 리드탭(220) 단위체가 사각 판 형상의 셀 조립체(100)의 4개 측면이 위치된 방향으로 결합 가능하므로, 4개의 방향마다 선택되는 어느 하나의 리드탭 단위체를 결합하여 준 것이다.At this time, when the cell assembly 100 has a square plate shape, the positive electrode lead tab 210 unit and the negative electrode lead tab 220 unit body are in a direction in which four sides of the rectangular plate-shaped cell assembly 100 are positioned. Since it can be combined, one lead tab unit selected in every four directions is combined.

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 금속 이차전지(1000)를 나타낸 사시도이다.6 is a perspective view showing a metal secondary battery 1000 according to a fourth embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 상기 셀 조립체(100)는 네 개의 측변을 가지며, 복수개의 상기 양극 리드탭 단위체(211)와, 복수개의 상기 음극 리드탭 단위체(221)는 서로 대향 배치되되, 각각의 상기 양극 리드탭 단위체(211)와 각각의 상기 음극 리드탭 단위체(221)는 서로 다른 방향에 위치되는 측변에 인접하게 배치될 수 있다.Referring to FIG. 6, the cell assembly 100 has four side edges, and the plurality of anode lead tab unit bodies 211 and the plurality of cathode lead tab unit bodies 221 are disposed to face each other. The positive electrode lead tab unit 211 and each of the negative lead tab unit units 221 may be disposed adjacent to side sides positioned in different directions.

상세히 설명하면, 두 개의 상기 양극 리드탭 단위체(211)와 두 개의 상기 음극 리드탭 단위체(221)를 각각 양극 전극판(111)과 음극 전극판(112)의 꼭지점이 위치하는 가장자리에 인접하게 결합하여, 양극 리드탭 단위체(211)와 음극 리드탭 단위체(221)가 서로 가장 멀리 이격 배치될 수 있게 한 것이다.In detail, the two positive lead tab unit bodies 211 and the two negative lead tab unit bodies 221 are coupled adjacent to edges at which the vertices of the positive electrode plate 111 and the negative electrode plate 112 are located, respectively. Thus, the positive electrode lead tab unit 211 and the negative electrode lead tab unit 221 can be arranged to be spaced apart from each other.

이때, 상기 양극 리드탭 단위체(211)와 음극 리드탭 단위체(221)를 도면에 도시된 바와 같이 배치할 경우, 동일 평면상에 위치되는 제1-1 전류 집중영역(A1-1)과 제1-2 전류 집중영역(A1-2) 및 제2-1 전류 집중영역(A2-1)과, 제2-2 전류 집중영역(A2-2)의 이격 거리가 멀어질 뿐만 아니라, 각각의 전류 집중영역이 셀 조립체(100)의 두께 방향으로 서로 겹치지 않게 위치되므로 보다 효과적으로 전류 집중 현상을 방지 가능함은 물론이다.At this time, when the positive electrode lead tab unit 211 and the negative electrode lead tab unit 221 are arranged as shown in the drawing, the first-first current concentration area A1-1 and the first-first current concentrating area A1-1 are located on the same plane. -2 Not only the separation distance between the current concentration region (A1-2) and the 2-1 current concentration region (A2-1) and the 2-2 current concentration region (A2-2) increases, but also each current concentration Of course, since the regions are not overlapped with each other in the thickness direction of the cell assembly 100, it is possible to more effectively prevent the current concentration phenomenon.

도 7에는 본 발명의 제5 실시예에 따른 금속 이차전지(1000)가 도시되어 있다.7 shows a metal secondary battery 1000 according to a fifth embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명인 금속 이차전지(1000)는 상기 셀 조립체(100) 및 상기 셀 조립체(100)와 상기 리드탭부(200)를 감싸는 절연체(300)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the metal secondary battery 1000 according to the present invention may further include an insulator 300 surrounding the cell assembly 100 and the cell assembly 100 and the lead tab part 200.

상세히 설명하면, 상기 셀 조립체(100)와 상기 셀 조립체(100)에 결합되는 상기 리드탭부(200)의 결합면 전기가 통하지 않는 상기 절연체(300)로 감싸, 양극 전극판(111) 또는 음극 전극판(112)이 외부 물체와 전기적으로 연결되어 안전사고가 발생하는 것을 방지 한 것이다.In detail, the bonding surface of the cell assembly 100 and the lead tab part 200 coupled to the cell assembly 100 is wrapped with the insulator 300 through which the electricity does not pass through, the positive electrode plate 111 or the negative electrode The plate 112 is electrically connected to an external object to prevent a safety accident from occurring.

또한, 본 발명인 금속 이차전지(1000)는 상기 음극 전극판(112)과 사이 음극 리드탭(221)이 결합되는 결합부를 중심으로 하는 일정 영역의 표면 압력이 양극 전극판(111)과 음극 전극판(112)의 평균 표면 압력보다 높은 것을 권장한다.In addition, the metal secondary battery 1000 according to the present invention has a positive electrode plate 111 and a negative electrode plate having a surface pressure in a certain region centering on a coupling portion in which the negative electrode lead tab 221 is coupled between the negative electrode plate 112 and the negative electrode plate 111. It is recommended that it is higher than the average surface pressure of (112).

상세히 설명하면, 금속 수지상은 전류가 밀도가 높은 특정 영역에서 형성되고, 전극판의 표면 압력과 반비례 하며, 금속 수지상은 음극 전극판(112)과 양극 전극판(111)중 리튬으로 이루어지는 음극 전극판(112)의 및 전류 밀집 영역 및 표면 압력이 낮은 영역에 쉽게 형성된다.In detail, the metal resinous phase is formed in a specific region having a high current density, inversely proportional to the surface pressure of the electrode plate, and the metal resinous phase is a negative electrode plate made of lithium among the negative electrode plate 112 and the positive electrode plate 111. It is easily formed in the 112's and current dense areas and in areas where the surface pressure is low.

따라서, 본 발명에서는 제2 결합부를 중심으로 하며 표면 전류 밀도가 높아지는 상기 제2-1 전류 집중영역(A2-1)과, 제2-2 전류 집중영역(A2-2)의 표면 압력을 높여, 금속 수지상 형성을 억제 한 것이다.Therefore, in the present invention, the surface pressure of the 2-1 current concentrating region A2-1 and the 2-2 current concentrating region A2-2 is increased, centering on the second coupling portion and increasing the surface current density, It is to suppress the formation of metallic dendritic.

도 8에는 본 발명의 제6 실시예에 따른 금속 이차전지(1000)가 도시되어 있다.8 shows a metal secondary battery 1000 according to a sixth embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면 상기 음극 전극판(112)은 상기 음극 리드탭(220)과의 결합부를 중심으로 하는 표면의 일정 영역에 양각 또는 음각 패턴(112-1)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 8, the cathode electrode plate 112 may be formed with an embossed or engraved pattern 112-1 on a certain area of a surface centered on a coupling portion with the cathode lead tab 220.

상세히 설명하면, 도 9의 A-A 단면도에 도시된 바와 같이 상기 절연체(300)는 상기 셀 조립체(100)와 셀 조립체(100)와 결합되는 상기 리드탭부(200)의 일측 결합부를 감싼다.In detail, as shown in the sectional view taken along line A-A of FIG. 9, the insulator 300 wraps one side of the cell assembly 100 and one side of the lead tab part 200 coupled to the cell assembly 100.

이때, 음극 전극판(112) 중에 전류 밀도가 높아지는 상기 제2-1 전류 집중영역(A2-1)과, 상기 제2-2 전류 집중영역(A2-2) 상에 위치되는 일부 영역에 양각 또는 음각 패턴(112-1)을 형성할 경우, 절연체(300)가 돌출된 패턴돌기(112-1)를 음극 전극판(112)의 타 표면보다 압박하게 되므로, 제2-1 전류 집중영역(A2-1)과 제2-2 전류 집중영역(A2-2) 상에 위치된 음극 전극판(112)의 표면 압력이 높아져 금속 수지상이 형성되던 문제를 해결 할 수 있는 것이다.In this case, embossed or embossed in the 2-1 current concentration region A2-1 where the current density is increased in the cathode electrode plate 112 and some regions located on the 2-2 current concentration region A2-2. When the intaglio pattern 112-1 is formed, the pattern protrusion 112-1 in which the insulator 300 protrudes is pressed from the other surface of the cathode electrode plate 112, so that the 2-1 current concentration region A2 -1) and the surface pressure of the cathode electrode plate 112 positioned on the 2-2 current concentration region A2-2 is increased, thereby solving the problem of forming a metal resin phase.

도 10에는 본 발명의 제7 실시예에 따른 금속 이차전지(1000)에 사용되는 상기 절연체(300)의 전개도가 도시되어 있다.10 is an exploded view of the insulator 300 used in the metal secondary battery 1000 according to the seventh embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 상기 절연체(300)는 상기 셀 조립체(100) 및 셀 조립체(100)와 연결되는 리드탭부(200)의 결합면을 감싸, 셀 조립체(100)를 주변계로부터 전기적으로 격리시킨다.Referring to FIG. 10, the insulator 300 wraps the bonding surface of the cell assembly 100 and the lead tab part 200 connected to the cell assembly 100 to electrically isolate the cell assembly 100 from the peripheral system. Order.

이때, 위에서 설명한 바와 같이 상기 절연체(300)는 상기 셀 조립체(100)의 표면을 감싸며 상기 음극 전극판(112)을 압박하게 되므로, 본 발명에서는 셀 조립체(100)를 감싸는 절연체(300)의 내측 표면에 도 10에 도시된 바와 같이 돌출부(310)를 형성하여, 절연체(300)가 셀 조립체(100)를 감쌀 시 돌출부(310)가 음극 전극판(112) 중 상기 제2-1 전류 집중영역(A2-1)과 제2-2 전류 집중영역(A-2)을 자연스럽게 압박할 수 있게 한 것이다.At this time, as described above, the insulator 300 wraps the surface of the cell assembly 100 and presses the cathode electrode plate 112, so in the present invention, the inside of the insulator 300 surrounding the cell assembly 100 As shown in FIG. 10, a protrusion 310 is formed on the surface, so that when the insulator 300 wraps the cell assembly 100, the protrusion 310 is concentrated in the 2-1 current of the cathode electrode plate 112. (A2-1) and the 2-2 current concentration region (A-2) was made to be naturally pressed.

아울러, 본 발명인 금속 이차전지는 도 11에 도시된 바와 같이 상기 양극 전극판(111)과 상기 음극 전극판(112)과 상기 분리막(120)을 지정된 형상으로 개별 가공하는 가공단계(S100)와, 상기 양극 전극판(111)의 길이방향 양측과 상기 음극 전극판(112)의 너비방향 양측에 상기 양극 리드탭(210)과 상기 음극 리드탭(220)이 결합되는 무지부(1)를 형성하는 무지부 형성단계(S200)와, 상기 무지부(1)에 상기 양극 리드탭(210)과 상기 음극 리드탭(220)을 결합하는 리드탭 결합단계(S300)와, 상기 양극 리드탭(210)과 상기 음극 리드탭(220)이 서로 교차 배치되게 상기 양극 전극판(111)과 상기 분리막(120)과 상기 음극 전극판(112)을 지정된 순서에 맞춰 적층하여 셀 조립체를 형성하는 적층단계(S400)를 포함할 수 있다.In addition, the metal secondary battery according to the present invention is a processing step (S100) of individually processing the positive electrode plate 111, the negative electrode plate 112, and the separator 120 into a designated shape, as shown in FIG. Forming an uncoated portion (1) to which the positive electrode lead tab (210) and the negative electrode lead tab (220) are coupled on both sides in the longitudinal direction of the positive electrode plate (111) and in the width direction of the negative electrode plate (112). The uncoated portion forming step (S200), the lead tab coupling step (S300) for coupling the positive lead tab 210 and the negative lead tab 220 to the uncoated portion 1, and the positive lead tab 210 Laminating step of forming the cell assembly by laminating the positive electrode plate 111, the separator 120, and the negative electrode plate 112 in a specified order so that the and the negative electrode lead tabs 220 are disposed to cross each other (S400). ).

상세히 설명하면, 상기 가공단계(S100)에서 상기 양극 전극판(111)과 상기 음극 전극판(112) 및 상기 분리막(120)을 낯장 형태로 제작하고, 상기 무지부 형성단계(S200)에서 제작된 상기 양극 전극판(111)과 상기 음극 전극판(112)상의 서로 마주보는 2개 가장자리면에 도 12에 도시된 바와 같이 상기 양극 리드탭(210)가 상기 음극 리드탭(220)이 결합되는 무지부(1)를 형성하고, 상기 리드탭 결합단계(S300)에서 상기 무지부(1)에 초음파 웰딩 방식으로 양극 리드탭(210)과 상기 음극 리드탭(220)을 결합한 후, 상기 적층단계(S400)에서 상기 양극 리드탭(210)과 상기 음극 리드탭(220)이 서로 수직 교차되게 적층하여, 상기 셀 조립체(100)를 형성하는 것이다.In detail, in the processing step (S100), the anode electrode plate 111, the cathode electrode plate 112, and the separator 120 are produced in the form of a mug, and the uncoated portion is formed in the step (S200). The anode lead tab 210 and the cathode lead tab 220 are coupled to the two edge surfaces of the anode electrode plate 111 and the cathode electrode plate 112 facing each other, as shown in FIG. 12. After forming the part (1), and combining the positive lead tab 210 and the negative lead tab 220 by the ultrasonic welding method to the non-coated portion (1) in the lead tab coupling step (S300), the stacking step ( In S400), the positive electrode lead tab 210 and the negative electrode lead tab 220 are stacked vertically to each other to form the cell assembly 100.

또한, 이후에는 상기 적층단계(S400)에서 형성된 셀 조립체(100)를 절연체(300)로 감싸는 절연단계(S500)와, 상기 음극 리드탭(220)과 상기 음극 전극판(112)이 서로 결합되는 결합부를 중심으로 하는 일정 영역의 표면 압력을 높이는 압력 조절단계(S600)가 이루어질 수 있다.In addition, thereafter, the insulating step (S500) surrounding the cell assembly 100 formed in the stacking step (S400) with an insulator 300, the negative lead tab 220, and the negative electrode plate 112 are coupled to each other. A pressure adjustment step (S600) may be performed to increase the surface pressure in a certain region centered on the coupling portion.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and of course, the scope of application is various, and anyone who has ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications are possible.

100 : 셀 조립체 111 : 양극 전극판
112 : 음극 전극판 112-1 : 패턴돌기
120 : 분리막
200 : 리드탭부 210 : 양극 리드탭
211 : 양극 리드탭 단위체 220 : 음극 리드탭
221 : 은극 리드탭 단위체
300 : 절연체 310 : 돌출부
S100 : 가공단계 S200 : 무지부 형성단계
S300 : 리드탭 결합단계 S400 : 적층단계
S500 : 절연단계 S600 : 압력 조절단계100: cell assembly 111: anode electrode plate
112: cathode electrode plate 112-1: pattern projection
120: separator
200: lead tab 210: positive lead tab
211: positive lead tab unit 220: negative lead tab
221: silver lead lead unit
300: insulator 310: protrusion
S100: Processing step S200: Solid part forming step
S300: Lead tab coupling step S400: Lamination step
S500: Insulation step S600: Pressure control step

Claims (13)

양극 전극판(111)과, 음극 전극판(112)과, 분리막(120)이 교대 적층되어 이루어지는 셀 조립체(100); 및
상기 양극 전극판(111)과 전기적으로 연결되는 양극 리드탭(210)과, 상기 음극 전극판(112)과 전기적으로 연결되는 음극 리드탭(220)으로 구성되는 리드탭부(200);를 포함하며,
상기 음극 전극판(112)이 리튬(Li) 재질로 이루어지되, 전류 밀도 상승으로 인한 금속 수지상 형성이 억제되도록, 상기 양극 리드탭(210)과 상기 음극 리드탭(220)이 서로 다른 방향으로 양극 전극판(111)과 음극 전극판(112)에 결합되고,
상기 음극 전극판(112)과 상기 음극 리드탭(220)이 결합되는 결합부를 중심으로 하는 음극 전극판(112)의 일정 영역 표면이 압박되어, 상기 음극 전극판(112)과 상기 음극 리드탭(220)의 결합부를 중심으로 하는 음극 전극판(112)의 일정 영역 표면 압력이 음극 전극판(112)의 평균 표면 압력보다 높은 것을 특징으로 하는, 금속 이차전지.
A cell assembly 100 in which an anode electrode plate 111, a cathode electrode plate 112, and a separator 120 are alternately stacked; And
It includes; a positive electrode lead 111, the positive lead plate 210 is electrically connected to the negative electrode plate 112, and a lead tab portion 200 consisting of a negative lead tab 220 is electrically connected to the negative electrode plate (112). ,
The negative electrode plate 112 is made of lithium (Li) material, the positive electrode lead tab 210 and the negative electrode lead tab 220 in a different direction so that the formation of metal dendritic due to the increase in current density is suppressed It is coupled to the electrode plate 111 and the cathode electrode plate 112,
The surface of a certain region of the negative electrode plate 112 centering on a coupling portion where the negative electrode plate 112 and the negative lead tab 220 are coupled is pressed, so that the negative electrode plate 112 and the negative lead tab ( Metal secondary battery, characterized in that the surface pressure of a certain region of the negative electrode plate 112 around the coupling portion of 220 is higher than the average surface pressure of the negative electrode plate 112.
제 1항에 있어서,
상기 양극 리드탭(210)은 상기 양극 전극판(111)에 개별적으로 결합되는 복수개의 양극 리드탭 단위체(211)가 모여 이루어지고, 상기 음극 리드탭(220)은 상기 음극 전극판(112)에 결합되는 복수개의 음극 리드탭 단위체(221)가 모여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 금속 이차전지.
According to claim 1,
The positive electrode lead tab 210 is made of a plurality of positive electrode lead tab units 211 individually coupled to the positive electrode plate 111, and the negative electrode lead tab 220 is connected to the negative electrode plate 112. Metal secondary battery, characterized in that a plurality of cathode lead tab unit body 221 to be combined.
제 2항에 있어서,
상기 양극 전극판(111)과 상기 음극 전극판(112)은 사각 판 형상을 가지고,
상기 양극 리드탭 단위체(211)는 상기 양극 전극판(111)의 선택되는 두 개 측면이 위치된 방향으로 결합되고, 상기 음극 리드탭 단위체(221)는 상기 양극 리드탭 단위체(211)와 다른 방향에 위치된 상기 음극 전극판(112)의 두 개 측면이 위치된 방향으로 결합되는 것을 특징으로 하는, 금속 이차전지.
According to claim 2,
The positive electrode plate 111 and the negative electrode plate 112 has a square plate shape,
The positive lead tab unit 211 is coupled in a direction in which two selected side surfaces of the positive electrode plate 111 are located, and the negative lead tab unit 221 is different from the positive lead tab unit 211 Characterized in that the two side surfaces of the cathode electrode plate 112 located in the combined direction, metal secondary battery.
제 2항에 있어서,
복수개의 상기 양극 리드탭 단위체(211)와, 복수개의 상기 음극 리드탭 단위체(221)는 서로 대향배치 되는 것을 특징으로 하는, 금속 이차전지.
According to claim 2,
A plurality of the positive electrode lead tab unit 211, and the plurality of negative electrode lead tab unit 221, characterized in that they are arranged opposite to each other, a metal secondary battery.
제 4항에 있어서,
상기 양극 전극판(111)과 상기 음극 전극판(112)은 서로 동일선상에 위치되는 네 개의 측변을 가지며,
각각의 상기 양극 리드탭 단위체(211)와 각각의 상기 음극 리드탭 단위체(221)는 서로 다른 방향에 위치되는 측변에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 금속 이차전지.
The method of claim 4,
The positive electrode plate 111 and the negative electrode plate 112 have four side edges located on the same line with each other,
Each of the positive electrode lead tab unit 211 and each of the negative electrode lead tab unit 221 is characterized in that disposed adjacent to the lateral sides located in different directions, metal secondary battery.
제 2항에 있어서,
복수개의 상기 양극 리드탭 단위체(211)와 복수개의 상기 음극 리드탭 단위체(221)는 각각 상기 양극 전극판(111)과 상기 음극 전극판(112)에 맞모금 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는, 금속 이차전지.
According to claim 2,
The plurality of the positive electrode lead tab unit body 211 and the plurality of negative electrode lead tab unit bodies 221, respectively, characterized in that disposed in the form of a barge on the positive electrode plate 111 and the negative electrode plate 112, metal Secondary battery.
제 1항 내지 제 6항 중 선택되는 어느 하나의 항에 있어서,
상기 셀 조립체(100) 및 상기 셀 조립체(100)와 상기 리드탭부(200)를 감싸는 절연체(300)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 금속 이차전지.
The method according to any one of claims 1 to 6,
And characterized in that it further comprises an insulator 300 surrounding the cell assembly 100 and the cell assembly 100 and the lead tab portion 200, a metal secondary battery.
제 7항에 있어서,
상기 분리막(120)은 상기 양극 전극판(111)이 위치되는 두께방향 일측에서 상기 음극 전극판(112)이 위치되는 두께방향 타측으로 공극이 형성되고, 상기 공극 상에 전해질이 위치되는 것을 특징으로 하는, 금속 이차전지.The method of claim 7,
The separator 120 is characterized in that a gap is formed in one side in the thickness direction in which the anode electrode plate 111 is located, and in the other side in the thickness direction in which the cathode electrode plate 112 is located, and an electrolyte is positioned in the gap. Metal secondary battery. 삭제delete 제 7항에 있어서,
상기 음극 전극판(112)은 상기 음극 리드탭(220)과의 결합부를 중심으로 하는 표면의 일정 영역에 양각 또는 음각 패턴(112-1)이 형성되는 것을 특징으로 하는, 금속 이차전지.
The method of claim 7,
The cathode electrode plate 112 is characterized in that the embossed or intaglio pattern 112-1 is formed on a certain area of the surface centered on the coupling portion with the cathode lead tab 220.
제 7항에 있어서,
상기 절연체(300)는 상기 음극 전극판(112)과 상기 음극 리드탭(220)의 결합부를 중심으로 하는 일정 영역을 압박하는 돌출부(310)가 형성되는 것을 특징으로 하는, 금속 이차전지.
The method of claim 7,
The insulator 300 is a metal secondary battery, characterized in that a protrusion 310 is formed to press a certain area centered on the coupling portion of the negative electrode plate 112 and the negative lead tab 220.
제 7항의 금속 이차전지를 제조하는 금속 이차전지 제조방법에 있어서,
상기 양극 전극판(111)과 상기 음극 전극판(112)과 상기 분리막(120)을 지정된 형상으로 개별 가공하는 가공단계(S100);
상기 양극 전극판(111)의 길이방향 양측과 상기 음극 전극판(112)의 너비방향 양측에 상기 양극 리드탭(210)과 상기 음극 리드탭(220)이 결합되는 무지부(1)를 형성하는 무지부 형성단계(S200);
상기 무지부(1)에 상기 양극 리드탭(210)과 상기 음극 리드탭(220)을 결합하는 리드탭 결합단계(S300); 및
상기 양극 리드탭(210)과 상기 음극 리드탭(220)이 서로 교차 배치되게 상기 양극 전극판(111)과 상기 분리막(120)과 상기 음극 전극판(112)을 지정된 순서에 맞춰 적층하여 셀 조립체를 형성하는 적층단계(S400);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 금속 이차전지 제조방법.
In the metal secondary battery manufacturing method for manufacturing the metal secondary battery of claim 7,
A processing step of separately processing the positive electrode plate 111, the negative electrode plate 112, and the separator 120 into a designated shape (S100);
Forming an uncoated portion (1) to which the positive electrode lead tab (210) and the negative electrode lead tab (220) are coupled on both sides in the longitudinal direction of the positive electrode plate (111) and in the width direction of the negative electrode plate (112). Forming the plain portion (S200);
A lead tab coupling step (S300) of coupling the positive lead tab 210 and the negative lead tab 220 to the uncoated portion 1; And
Cell assembly by stacking the positive electrode plate 111, the separator 120 and the negative electrode plate 112 in a specified order so that the positive electrode lead tab 210 and the negative electrode lead tab 220 are disposed to cross each other. Laminating step of forming (S400); Metal secondary battery manufacturing method comprising a.
제 12항에 있어서,
상기 적층단계(S400)에서 형성된 셀 조립체를 절연체(300)로 감싸는 절연단계(S500)와, 상기 음극 리드탭(220)과 상기 음극 전극판(112)이 서로 결합되는 결합부를 중심으로 하는 일정 영역의 표면 압력을 높이는 압력 조절단계(S600)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 금속 이차전지 제조방법.The method of claim 12,
Insulating step (S500) surrounding the cell assembly formed in the stacking step (S400) with an insulator 300, and a certain region centering on a coupling portion where the negative electrode lead tab 220 and the negative electrode plate 112 are coupled to each other. It characterized in that it comprises a pressure adjusting step (S600) to increase the surface pressure of the metal secondary battery manufacturing method.
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