KR102337569B1 - 이차전지 - Google Patents

이차전지 Download PDF

Info

Publication number
KR102337569B1
KR102337569B1 KR1020160091507A KR20160091507A KR102337569B1 KR 102337569 B1 KR102337569 B1 KR 102337569B1 KR 1020160091507 A KR1020160091507 A KR 1020160091507A KR 20160091507 A KR20160091507 A KR 20160091507A KR 102337569 B1 KR102337569 B1 KR 102337569B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tab
electrode assembly
electrode
uncoated
secondary battery
Prior art date
Application number
KR1020160091507A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180009594A (ko
Inventor
추성기
김잔디
어성화
한다운
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020160091507A priority Critical patent/KR102337569B1/ko
Priority to PCT/KR2017/007109 priority patent/WO2018016773A1/ko
Publication of KR20180009594A publication Critical patent/KR20180009594A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102337569B1 publication Critical patent/KR102337569B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533—Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 이차전지는 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체, 상기 제1 전극으로부터 돌출되는 제1 무지탭과 상기 제2 전극으로부터 돌출되는 제2 무지탭 및 상기 전극조립체를 수용하고, 제1 접합부 및 제2 접합부가 상하로 형성된 파우치 케이스를 포함하되, 상기 제1 무지탭은 상기 제1 접합부 방향으로 돌출되고, 상기 제2 무지탭은 상기 제2 접합부 방향으로 돌출되며, 상기 제1 무지탭과 상기 제2 무지탭은 상호 탭간거리로 이격되고, 상기 제1 무지탭은 상기 전극조립체의 일측면에서 제1 이격거리로 이격될 수 있다.

Description

이차전지{RECHARGEABLE BATTERY}
본 발명은 이차전지에 관한 것이다.
이차전지는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차전지는 휴대폰이나 노트북 및 캠코더와 같이 휴대 가능한 소형 전자기기에 사용되거나 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
이차전지는 양극과 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체를 구비한다. 전극조립체는 케이스 내부에 수용되어 충전과 방전을 수행하며, 케이스는 단자를 구비하여 전류를 공급하거나 공급받는다. 케이스는 금속판 또는 파우치로 이루어질 수 있다.
하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 사용될 경우, 높은 방전 용량을 갖는 고율방전의 특성의 이차전지가 요구된다. 이를 위해 충전 또는 방전 용량이 큰 전극조립체를 사용한다. 이 때, 상기 전극조립체에 전류가 흐르지 않는 미흐름 영역이 발생될 수 있다. 이러한 미흐름 영역이 많이 발생될 경우, 방전 용량이 충분하지 않거나, 전류가 흐르면서 발생되는 저항 때문에 전극조립체의 특정부위에 온도가 집중되는 현상이 일어날 수 있다. 이에 따라, 특정부위의 열수축 또는 손상이 발생되는 문제가 있다.
상기와 같은 기술적 배경을 바탕으로 안출된 것으로, 본 발명은 전극조립체에 전류가 흐르지 않는 미흐름 영역을 감소시켜 고율방전을 할 수 있는 이차전지를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 이차전지는 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극조립체, 상기 제1 전극으로부터 돌출되는 제1 무지탭과 상기 제2 전극으로부터 돌출되는 제2 무지탭 및 상기 전극조립체를 수용하고, 제1 접합부 및 제2 접합부가 상하로 형성된 파우치 케이스를 포함하되, 상기 제1 무지탭은 상기 제1 접합부 방향으로 돌출되고, 상기 제2 무지탭은 상기 제2 접합부 방향으로 돌출되며, 상기 제1 무지탭과 상기 제2 무지탭은 상호 탭간거리로 이격되고, 상기 제1 무지탭은 상기 전극조립체의 일측면에서 제1 이격거리로 이격될 수 있다.
상기 탭간거리는, 상기 제1 무지탭의 일측면으로부터, 상기 전극조립체의 단변방향과 평행하고 상기 제1 무지탭의 일측면을 향하는 상기 제2 무지탭의 일측면까지의 거리일 수 있다.
상기 탭간거리는 상기 제1 이격거리 보다 크게 형성될 수 있다.
상기 제1 이격거리는, 상기 전극조립체 두께의 1/2 보다 크게 형성되고, 상기 전극조립체의 단변방향인 폭의 1/20 보다 작게 형성될 수 있다.
상기 전극조립체의 두께에 대한 폭의 종횡비는 10:1 보다 크게 형성될 수 있다.
상기 제1 무지탭 및 상기 제2 무지탭의 폭은, 상기 전극조립체 폭의 1/4 이내로 형성될 수 있다.
상기 제1 전극의 제1 무지탭은 복수개로 돌출될 수 있다.
상기 제1 무지탭 및 상기 제2 무지탭의 두께는, 상기 전극조립체 두께의 3/4 미만의 범위로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지는 전극조립체에 전류가 흐르지 않는 미흐름 영역을 감소시켜 고율방전을 할 수 있으며, 전극조립체 특정부위의 온도가 상승하는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 이차전지의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 이차전지에 적용되는 전극조립체의 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시한 이차전지에 적용되는 전극조립체의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 고율방전 특성을 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지를 도시한 부분 절개 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 이차전지의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차전지(100)는 전극조립체(10)와 전극조립체(10)를 내장하는 파우치 케이스(30)를 포함한다.
전극조립체(10)는 제1 전극(11) 및 제2 전극(12) 사이에 개재된 세퍼레이터(13)를 포함한다. 전극조립체(10)는 제1 전극(11), 제2 전극(12) 및 세퍼레이터(13)를 함께 권취하여 형성될 수 있다. 다른 예로, 전극조립체(10)는 제1 전극(11), 제2 전극(12) 및 세퍼레이터(13)가 적층되어 형성될 수도 있다.
전극조립체(10)를 구성하는 제1 전극(11), 제2 전극(12) 및 세퍼레이터(13)가 권취되는 권취축과 나란한 방향으로 측정되고, 전극조립체(10)의 장변 방향의 길이를 전극조립체의 길이(L)라고 하고, 권취축과 직교하는 방향으로 측정되고, 전극조립체(10)의 단변 방향의 길이를 전극조립체의 폭(W)이라고 할 때, 전극조립체의 길이(L)는 전극조립체의 폭(W)보다 크게 형성될 수 있다.
전극조립체의 두께(T)는 전극조립체의 길이(L)와 전극조립체의 폭(W)에 모두 직교하는 방향으로 측정될 수 있으며, 전극조립체의 폭(W)보다 작게 형성될 수 있다.
제1 전극(11)은 양극 또는 음극일 수 있으며, 양극을 예로 들어 설명한다. 또한, 제2 전극(12)은 제1 전극(11)과 반대되는 극성인 음극 또는 양극으로 이루어질 수 있다. 이하에서는 제1 전극(11)은 양극, 제2 전극은 음극인 경우를 예로 들어 설명한다.
제1 전극(11)은 일례로, 스트립 형상의 금속 박판으로 이루어진 양극 집전체와 양극 집전체의 한면 또는 양면에 코팅되는 양극 활물질층을 포함할 수 있다. 양극 집전체는 도전성이 우수한 금속재, 예컨대 알루미늄 박판으로 이루어질 수 있다. 양극 활물질층은 리튬계 산화물에 바인더, 도전재 등이 혼합된 물질로 이루어질 수 있다.
제2 전극(12)은 일례로, 스트립 형상의 금속 박판으로 이루어진 음극 집전체와 음극 집전체의 한면 또는 양면에 코팅되는 음극 활물질층을 포함할 수 있다. 음극 집전체는 도전성이 우수한 금속재 예를 들어 구리 박판으로 이루어질 수 있다. 음극 활물질층은 탄소재 등의 음극 활물질에 바인더 도전재 등이 혼합된 물질로 이루어질 수 있다.
세퍼레이터(13)는 다공성 소재로 이루어지며, 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene) 등의 폴리올레핀(Polyolefine)으로 이루어질 수 있다.
파우치 케이스(30)는 전극조립체(10)를 수용하는 수용부(31)와 수용부(31) 주위로 형성되는 테두리 접합부(33), 제1 접합부(35) 및 제2 접합부(36)를 포함할 수 있다.
파우치 케이스(30)의 수용부(31)는 전극조립체(10)와 함께 전해질을 수용한다. 파우치 케이스(30)는 절연층을 포함하는 필름으로 형성될 수 있으며, 제1 판(30a) 및 제2 판(30b)으로 이루어질 수 있다. 테두리 접합부(33), 제1 접합부(35) 및 제2 접합부(36)에서 파우치 케이스(30)의 제1 판(30a) 및 제2 판(30b)은 열융착하여 접합될 수 있다. 열융착된 테두리 접합부(33), 제1 접합부(35) 및 제2 접합부(36)는 수용부(31)에 내장된 전해질이 외부로 누액되는 것을 방지할 수 있다.
테두리 접합부(33)의 폭이 크면 파우치 케이스(30)의 접합력은 커질 수 있으며, 파우치 케이스(30)를 보다 안정적으로 실링하여 전해질의 누액을 방지할 수 있다.
수용부(31)의 상하로 제1 접합부(35)와 제2 접합부(36)가 형성될 수 있다. 수용부(31)는 파우치 케이스(30)의 제1 판(30a)에 형성될 수 있다. 수용부(31)는 전극조립체(10)와 함께 전해질을 내장하므로, 전극조립체(10) 보다 크게 형성될 수 있다.
제1 리드탭(21)및 제2 리드탭(22)은, 제1 전극(11)의 제1 무지탭(11a)과 제2 전극(12)의 제2 무지탭(12a)과 각각 전기적으로 연결되어 있다.
제1 리드탭(21)및 제2 리드탭(22)에는 제1 접합부(35)및 제2 접합부(36)와 단락 되는 것을 방지하기 위해 보호 테이프(23,24)이 감겨있을 수 있다. 제1 리드탭(21) 및 제2 리드탭(22)으로 흐르는 많은 전류에 의해 제1 접합부(35) 및 제2 접합부(36)가 열손상 등의 발생되는 것을 방지하고, 전류에 의해 단락 되는 것을 방지하기 위함이다.
제1 접합부(35)를 통해서 제1 리드탭(21)이 파우치 케이스(30)의 외부로 돌출되고, 제2 접합부(36)를 통해서 제2 리드탭(22)이 파우치 케이스(30) 외부로 돌출될 수 있다.
제1 리드탭(21)은 파우치 케이스(30)의 제1 접합부(35)에서 외부로 돌출되고, 전극조립체의 폭(W) 방향의 일측으로 위치될 수 있다.
제1 전극(11)은 집전체에 활물질이 도포된 코팅부와 코팅부 일측에서 돌출되어 제1 리드탭(21)과 전기적으로 연결되며 활물질이 코팅되지 않은 제1 무지탭(11a)으로 형성될 수 있다.
제1 무지탭(11a)은 일례로, 활물질이 코팅되지 않은 집전체의 일측을 무지부로 형성한 다음, 이를 펀치 등으로 타발하여 형성될 수 있다. 또한, 제1 전극(11)은 복수개의 제1 무지탭(11a)을 포함할 수 있다.
이에 따라, 복수개의 제1 무지탭(11a)은 전극조립체(10) 내부에서 원활한 전류의 유동을 형성하여 안정적인 고율방전이 가능할 수 있다.
제2 리드탭(22)은 파우치 케이스(30)의 제2 접합부(36)에서 외부로 돌출될 수 있으며, 전극조립체의 폭(W) 방향으로 제1 리드탭(21)과 이격되어 서로 어긋나게 위치할 수 있다.
즉, 제1 리드탭(21)과 연결되는 제1 무지탭(11a)과 제2 리드탭(22)과 연결되는 제2 무지탭(12a)은 전극조립체의 길이(L) 방향과 평행하며, 서로 반대 방향으로 돌출되며, 전극조립체의 폭(W) 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이를 통해 제1 무지탭(11a)과 제2 무지탭(12a) 사이에 형성되는 전극조립체(10)의 전극 면적을 최대한 확보할 수 있다. 제1 무지탭(11a)과 제2 무지탭(12a)은 전극조립체(10)에 사선방향으로 배치될 수 있다.
전극조립체(10)에서 전류는 제2 리드탭(22)에서 제1 리드탭(21)으로 전극조립체의 길이(L)방향으로 흐를 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지(100)는 전류의 유동경로가 길게 형성되어 전극조립체(10)에서 발생될 수 있는 전류의 미흐름 영역이 감소될 수 있다.
전극조립체의 폭(W) 방향으로 제1 무지탭(11a) 및 제2 리드탭(22) 사이는 탭간거리(D1)로 이격될 수 있다. 탭간거리(D1)는, 상기 제1 무지탭(11a)의 일측면으로부터, 상기 전극조립체(10)의 단변 방향인 전극조립체의 폭(W)과 평행하고 상기 제1 무지탭(11a)의 일측면을 향하는 상기 제2 무지탭(12a)의 일측면까지의 거리로 이루어진다. 즉, 제1 무지탭과 제2 무지탭(12a)은 제1 무지탭(11a)의 측면으로부터 제2 무지탭(12a)의 측면 사이에 탭간거리(D1, 도 3 참조)로 이격되어 있다.탭간거리(D1)는 전극조립체의 폭(W)의 1/2 이상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 전류는 전극조립체(10)를 사선으로 가로질러 전극조립체(10)의 대부분의 영역을 흐를 수 있다.
도 3은 도 2에 도시한 이차전지에 적용되는 전극조립체의 평면도이다.
도 3을 참고하면, 전극조립체(10)는 상하로 돌출되는 제1 무지탭(11a) 및 제2 무지탭(12a)을 포함한다.
제1 무지탭(11a)은 전극조립체(10)의 일측면에서 제1 이격거리(D2)로 이격될 수 있다. 제1 무지탭(11a)이 전극조립체(10) 일측면에 위치하게 될 경우, 제1 무지탭(11a)과 파우치 케이스(30, 도 2 참조)와 접촉되어 발생될 수 있는 단락의 위험을 방지할 수 있다. 또한, 이차전지(100, 도 1 참조)가 비정상적인 상황으로 인해 스웰링 현상이 발생하게 될 경우, 제1 무지탭(11a)과 파우치 케이스(30)가 접촉되어 발생될 수 있는 단락의 위험을 방지할 수 있다.
제1 무지탭의 폭(w11)은 전극조립체의 폭(W)의 1/4 이내로 형성될 수 있다. 제1 무지탭의 폭(w11)이 클수록 고율방전에 보다 유리하다. 다만, 한정된 전극조립체의 폭(W)에서 제1 무지탭의 폭(w11)은 탭간거리(D1)및 제1 이격거리(D2)와 밀접한 관계가 형성되기 때문에 폭의 제한이 있다. 일례로, 제1 무지탭의 폭(w11)은 6mm 내지 15mm로 형성될 수 있다.
제2 무지탭의 폭(w12)은 제1 무지탭의 폭(w11)과 마찬가지로 전극조립체의 폭(W)의 1/4 이내로 형성될 수 있으며, 제1 무지탭의 폭(w11)의 길이와 다르게 형성될 수 있다.
다만, 전극조립체(10)의 방전 용량이 크므로, 제1 무지탭의 폭(w11)과 제2 무지탭의 폭(w12)은 길이를 같게 형성하는 것이 바람직하다.
제2 무지탭(12a)은 전극조립체(10)의 타측면으로부터 이격되어 있다. 상기에 언급한 바와 같이, 제2 무지탭(12a)은 전극조립체(10)의 타측면과 이격되어 제2 무지탭(12a)이 전극조립체(10)의 타측면과 가깝게 형성될 경우 발생될 수 있는 단락의 위험을 방지할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시한 이차전지에 적용되는 전극조립체의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 제1 무지탭(11a)은 전극조립체(10)의 일측면에서 제1 이격거리(D2)로 이격될 수 있다. 또한, 제1 이격거리(D2)는 전극조립체 폭(W)의 1/20 이내로 형성되고, 전극조립체 두께(T)의 1/2 보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 전극조립체의 두께(T)에 대한 폭(W)의 종횡비(W/T)는 10:1 보다 크게 형성될 수 있다.
전극조립체의 폭(W)에서 탭간거리(D1)를 최대한 확보하기 제1 이격거리(D2)는 전극조립체 폭(W)의 1/20 이내로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 탭간거리(D1)는 제1 이격거리(D2)보다 크게 형성된다.
또한, 전극조립체(10)는 권취되고 프레스 되어 타원형의 단면으로 제작되므로, 전극조립체(10)의 일측면이 만곡지게 형성된다. 따라서, 제1 무지탭과 전극조립체(10)의 일측단과 접촉되는 것을 방지하기 위해 제1 이격거리(D2)는 전극조립체 두께(T)의 1/2 보다 크게 전극조립체의 일측면과 이격될 수 있다.
제1 무지탭의 두께(t11)는 전극조립체의 두께(T)의 3/4 이내로 형성될 수 있다. 제1 무지탭의 두께(t11)가 두꺼울수록, 복수개의 제1 무지탭(11a)로부터 방출되는 전류를 최대한 손실 없이 외부에 공급할 수 있다. 다만, 파우치 케이스(30)의 실링과 단락 문제를 고려하여 전극조립체의 두께(T)보다 작게 형성하는 것이 바람직하다, 제1 무지탭의 두께(t11)는 0.39mm 이상으로 형성될 수 있다. 고율방전을 고려하여 제2 무지탭의 두께는 제1 무지탭의 두께(t11)와 같게 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 고율방전 특성을 나타낸 그래프이다.
도 5를 참조하면, 탭간거리(D1, 도 3 참조)를 증가시키면서 고율방전을 측정한 그래프가 개시된다. 그래프는 탭간거리(D1)가 없는 경우와 탭간거리(D1)가 형성된 경우에 1C, 30C 및 50C을 측정하여 그래프로 나타내었다.
1C을 방전시 탭간거리(D1)의 유무는 방전 효율에 큰 영향을 미치지 않았다. 다만, 30C을 방전시 탭간거리(D1)가 크게 형성된 경우에 방전효율이 좋았으며, 50C을 방전시 탭간거리(D1)가 형성된 경우에만 고율방전이 가능하였다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
100: 이차전지 10: 전극 조립체
11: 제1 전극 12: 제2 전극
11a: 제1 무지탭 12a: 제2 무지탭
13: 세퍼레이터 21: 제1 리드탭
22: 제2 리드탭 23, 24: 보호테이프
30: 파우치 케이스
30a: 제1 판 30b: 제2 판
31: 수용부 33: 테두리 접합부
35: 제1 접합부 36: 제2 접합부
D1: 탭간거리 D2: 제1 이격거리
W: 전극조립체 폭 L: 전극조립체 길이
T: 전극조립체 두께 t11: 제1 무지탭의 두께
w11: 제1 무지탭의 폭 w12: 제2 무지탭의 폭

Claims (8)

  1. 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하며 권회축을 중심으로 권취된 전극조립체;
    상기 전극조립체를 수용하고, 제1 접합부 및 제2 접합부가 상하로 형성된 파우치 케이스를 포함하되,
    상기 전극 조립체는 상기 권회축을 중심으로 반대편에 위치하며 무지탭이 형성된 탭부와 무지탭이 형성되지 않은 무탭부를 각각 가지는 상부와 하부를 포함하고,
    상기 전극 조립체의 제1 무지탭은 상기 상부의 일측으로부터 상기 제1 접합부 방향으로 돌출되고,
    상기 전극 조립체의 제2 무지탭은 상기 하부의 타측으로부터 상기 제2 접합부 방향으로 돌출되어, 상기 제1 무지탭 및 상기 제2 무지탭은 상기 권회축에 대해서 기울어진 상기 전극 조립체의 제1 대각선 방향에 위치하고, 상기 상부와 상기 하부의 무탭부는 상기 제1 대각선과 교차하는 제2대각선 방향에 위치하며,
    상기 제1 무지탭과 상기 제2 무지탭은 상기 전극 조립체 폭의 1/2이상의 탭간 거리로 상호 이격되어 있는 이차전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탭간거리는,
    상기 제1 무지탭의 일측면으로부터, 상기 전극조립체의 단변 방향과 평행하고 상기 제1 무지탭의 일측면을 향하는 상기 제2 무지탭의 일측면까지의 거리인 이차전지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무지탭은 상기 전극 조립체의 일측면에서 제1 이격거리로 이격되고,
    상기 탭간거리는 상기 제1 이격거리보다 크게 형성되는 이차전지.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 이격거리는,
    상기 전극조립체 두께의 1/2 보다 크게 형성되고, 상기 전극조립체의 단변방향인 폭의 1/20 보다 작게 형성되는 이차전지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전극조립체의 두께에 대한 폭의 종횡비는 10:1 보다 크게 형성되는 이차전지.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 무지탭 및 상기 제2 무지탭의 폭은,
    상기 전극조립체 폭의 1/4 이내로 형성되는 이차전지.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극의 제1 무지탭은 복수개로 돌출되는 이차전지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 무지탭 및 상기 제2 무지탭의 두께는,
    상기 전극조립체 두께의 3/4 미만의 범위로 형성되는 이차전지.
KR1020160091507A 2016-07-19 2016-07-19 이차전지 KR102337569B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160091507A KR102337569B1 (ko) 2016-07-19 2016-07-19 이차전지
PCT/KR2017/007109 WO2018016773A1 (ko) 2016-07-19 2017-07-04 이차전지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160091507A KR102337569B1 (ko) 2016-07-19 2016-07-19 이차전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180009594A KR20180009594A (ko) 2018-01-29
KR102337569B1 true KR102337569B1 (ko) 2021-12-08

Family

ID=60993146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160091507A KR102337569B1 (ko) 2016-07-19 2016-07-19 이차전지

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102337569B1 (ko)
WO (1) WO2018016773A1 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100896134B1 (ko) * 2005-06-23 2009-05-08 주식회사 엘지화학 편향된 양방향 전극단자를 가지고 있는 전지 및 이를포함하고 있는 전지모듈
KR101189621B1 (ko) * 2007-01-04 2012-10-10 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 이차전지
KR101182275B1 (ko) * 2010-11-02 2012-09-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20130119457A (ko) * 2010-12-20 2013-10-31 주식회사 엘지화학 다방향성 리드-탭 구조를 가진 리튬 이차전지
KR101199161B1 (ko) * 2011-02-11 2012-11-12 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 이용한 이차 전지

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018016773A1 (ko) 2018-01-25
KR20180009594A (ko) 2018-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7951492B2 (en) Secondary battery and electrode plate therefor
JP4539416B2 (ja) 二次電池
US8119277B2 (en) Stack type battery
KR102211525B1 (ko) 코너 폴딩부를 갖는 이차 전지
US20160365544A1 (en) Secondary battery
US20160049635A1 (en) Rechargeable battery
KR102264701B1 (ko) 이차전지
US10199616B2 (en) Battery pack including cell frames coupled to each other
KR102279223B1 (ko) 보호 테이프를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지
TW201304248A (zh) 組電池
US20120219834A1 (en) Secondary battery
US20110076544A1 (en) Stack type battery
US8614015B2 (en) Secondary battery and method of manufacturing secondary battery
KR20120075953A (ko) 이차전지용 전극조립체 및 그 제조방법
US8663835B2 (en) Cap assembly and secondary battery having the same
US9508973B2 (en) Secondary battery
US9012070B2 (en) Secondary battery
US20100143774A1 (en) Rechargeable battery and electrode assembly
KR102337569B1 (ko) 이차전지
KR102504791B1 (ko) 전극 탭을 갖는 이차 전지
KR101722662B1 (ko) 파우치형 이차 전지
KR100496303B1 (ko) 전지부와 이를 채용한 리튬 이차 전지
JP2018098154A (ja) 蓄電素子、蓄電装置及び蓄電素子の製造方法
KR102525618B1 (ko) 전극 조립체와 이를 포함하는 이차 전지
KR20200138967A (ko) 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant